詞語解釋
以太(Ethernet)是一種用于局域網(wǎng)(Local Area Network,LAN)的基于幀的以太網(wǎng)協(xié)議,是目前最流行的局域網(wǎng)技術(shù)之一。它是一種高速的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),可以提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸,并且可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,包括計算機、打印機、路由器、交換機等。 以太網(wǎng)的特點是采用層次式的結(jié)構(gòu),可以支持多種類型的設(shè)備,并且可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),包括TCP/IP、UDP、FTP、HTTP等。以太網(wǎng)的另一個優(yōu)點是它可以支持大量的用戶,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,可以支持大量的用戶,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),可以支持大量的用戶。 以太網(wǎng)的應(yīng)用非常廣泛,可以用于家庭網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)等。它可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),可以支持大量的用戶,可以支持大量的數(shù)據(jù)傳輸,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。 以太網(wǎng)的應(yīng)用非常廣泛,它可以用于家庭網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)等,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),可以支持大量的用戶,可以支持大量的數(shù)據(jù)傳輸,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。例如,它可以用于家庭網(wǎng)絡(luò),可以支持家庭成員之間的計算機之間的文件共享、聊天、在線游戲等;它可以用于局域網(wǎng),可以支持多臺計算機之間的文件共享、聊天、在線游戲等;它可以用于企業(yè)網(wǎng)絡(luò),可以支持企業(yè)內(nèi)部的文件共享、聊天、在線游戲等。 以太網(wǎng)的另一個優(yōu)點是它可以支持大量的用戶,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),可以支持大量的用戶,可以支持大量的數(shù)據(jù)傳輸,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),可以支持大量的用戶,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),可以支持大量的用戶,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),可以支持大量的用戶,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),可以支持大量的用戶,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),可以支持大量的用戶,可以支持多種類型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,可以支持多種類型的網(wǎng) 以太(Ether)(或譯乙太;英語:ether或aether)是古希臘哲學(xué)家所設(shè)想的一種物質(zhì),是一種曾被假想的電磁波的傳播媒質(zhì),但后來被證實并不存在。 在古希臘,以太指的是青天或上層大氣。在宇宙學(xué)中,有時又用以太來表示占據(jù)天體空間的物質(zhì)。17世紀的笛卡兒是一個對科學(xué)思想的發(fā)展有重大影響的哲學(xué)家,他最先將以太引入科學(xué),并賦予它某種力學(xué)性質(zhì)。 在笛卡兒看來,物體之間的所有作用力都必須通過某種中間媒介物質(zhì)來傳遞,不存在任何超距作用。因此,空間不可能是空無所有的,它被以太這種媒介物質(zhì)所充滿。以太雖然不能為人的感官所感覺,但卻能傳遞力的作用,如磁力和月球?qū)Τ毕淖饔昧Α?BR> 后來,以太又在很大程度上作為光波的荷載物同光的波動學(xué)說相聯(lián)系。光的波動說是由胡克首先提出的,并為惠更斯所進一步發(fā)展。在相當長的時期內(nèi)(直到20世紀初),人們對波的理解只局限于某種媒介物質(zhì)的力學(xué)振動。這種媒介物質(zhì)就稱為波的荷載物,如空氣就是聲波的荷載物。 由于光可以在真空中傳播,因此惠更斯提出,荷載光波的媒介物質(zhì)(以太)應(yīng)該充滿包括真空在內(nèi)的全部空間,并能滲透到通常的物質(zhì)之中。除了作為光波的荷載物以外,惠更斯也用以太來說明引力的現(xiàn)象。 牛頓雖然不同意胡克的光波動學(xué)說,但他也像笛卡兒一樣反對超距作用,并承認以太的存在。在他看來,以太不一定是單一的物質(zhì),因而能傳遞各種作用,如產(chǎn)生電、磁和引力等不同的現(xiàn)象。牛頓也認為以太可以傳播振動,但以太的振動不是光,因為當時光的波動學(xué)說還不能解釋光的偏振現(xiàn)象,也不能解釋光為什么會直線傳播。 18世紀是以太論沒落的時期。由于法國笛卡兒主義者拒絕引力的平方反比定律,而使牛頓的追隨者起來反對笛卡兒哲學(xué)體系,因而連同他倡導(dǎo)的以太論也一同進入了反對之列。 隨著引力的平方反比定律在天體力學(xué)方面的成功,以及探尋以太得試驗并未獲得實際結(jié)果,使得超距作用觀點得以流行。光的波動說也被放棄了,微粒說得到廣泛的承認。到18世紀后期,證實了電荷之間(以及磁極之間)的作用力同樣是與距離平方成反比。于是電磁以太的概念亦被拋棄,超距作用的觀點在電學(xué)中也占了主導(dǎo)地位。 19世紀,以太論獲得復(fù)興和發(fā)展,這首先還是從光學(xué)開始的,主要是托馬斯·楊和菲涅耳工作的結(jié)果。楊用光波的干涉解釋了牛頓環(huán),并在實驗的啟示下,于1817年提出光波為橫波的新觀點,解決了波動說長期不能解釋光的偏振現(xiàn)象的困難?茖W(xué)家們逐步發(fā)現(xiàn)光是一種波,而生活中的波大多需要傳播介質(zhì)(如聲波的傳遞需要借助于空氣,水波的傳播借助于水等)。受傳統(tǒng)力學(xué)思想影響,于是他們便假想宇宙到處都存在著一種稱之為以太的物質(zhì),而正是這種物質(zhì)在光的傳播中起到了介質(zhì)的作用。 以太的假設(shè)事實上代表了傳統(tǒng)的觀點:電磁波的傳播需要一個“絕對靜止”的參照系,當參照系改變,光速也改變。 然而根據(jù)麥克斯韋方程組,電磁波的傳播不需要一個“絕對靜止”的參照系,因為該方程里兩個參數(shù)都是無方向的標量,所以在任何參照系里光速都是不變的。 其中ε0是真空介電常數(shù),μ0 是真空磁導(dǎo)率。 這個“絕對靜止系”就是「以太系」。其他慣性系的觀察者所測量到的光速,應(yīng)該是"以太系"的光速,與這個觀察者在"以太系"上的速度之矢量和。 以太無所不在,沒有質(zhì)量,絕對靜止。按照當時的猜想,以太充滿整個宇宙,電磁波可在其中傳播。假設(shè)太陽靜止在以太系中,由于地球在圍繞太陽公轉(zhuǎn),相對于以太具有一個速度v,因此如果在地球上測量光速,在不同的方向上測得的數(shù)值應(yīng)該是不同的,最大為c +v,最小為cv。如果太陽在以太系上不是靜止的,地球上測量不同方向的光速,也應(yīng)該有所不同。 菲涅耳用被動說成功地解釋了光的衍射現(xiàn)象,他提出的理論方法(現(xiàn)常稱為惠更斯-菲涅耳原理)能正確地計算出衍射圖樣,并能解釋光的直線傳播現(xiàn)象。菲涅耳又進一步解釋了光的雙折射,獲得很大成功。 1823年,他根據(jù)楊的光波為橫波的學(xué)說,和他自己在1818年提出的:透明物質(zhì)中以太密度與其折射率二次方成正比的假定,在一定的邊界條件下,推出關(guān)于反射光和折射光振幅的著名公式,它很好地說明了布儒斯特數(shù)年前從實驗上測得的結(jié)果。 菲涅耳關(guān)于以太的一個重要理論工作是導(dǎo)出光在相對于以太參照系運動的透明物體中的速度公式。1818年他為了解釋阿拉果關(guān)于星光折射行為的實驗,在楊的想法基礎(chǔ)上提出:透明物質(zhì)中以太的密度與該物質(zhì)的折射率二次方成正比,他還假定當一個物體相對以太參照系運動時,其內(nèi)部的以太只是超過真空的那一部分被物體帶動(以太部分曳引假說)。利用菲涅耳的理論,很容易就能得到運動物體內(nèi)光的速度。 19世紀中期,曾進行了一些實驗,以求顯示地球相對以太參照系運動所引起的效應(yīng),并由此測定地球相對以太參照系的速度,但都得出否定的結(jié)果。這些實驗結(jié)果可從菲涅耳理論得到解釋,根據(jù)菲涅耳運動媒質(zhì)中的光速公式,當實驗精度只達到一定的量級時,地球相對以太參照系的速度在這些實驗中不會表現(xiàn)出來,而當時的實驗都未達到此精度。 在楊和菲涅耳的工作之后,光的波動說就在物理學(xué)中確立了它的地位。隨后,以太在電磁學(xué)中也獲得了地位,這主要是由于法拉第和麥克斯韋的貢獻。 在法拉第心目中,作用是逐步傳過去的看法有著十分牢固的地位,他引入了力線來描述磁作用和電作用。在他看來,力線是現(xiàn)實的存在,空間被力線充滿著,而光和熱可能就是力線的橫振動。他曾提出用力線來代替以太,并認為物質(zhì)原子可能就是聚集在某個點狀中心附近的力線場。他在1851年又寫道:“如果接受光以太的存在,那么它可能是力線的荷載物。”但法拉第的觀點并未為當時的理論物理學(xué)家們所接受。 到19世紀60年代前期,麥克斯韋提出位移電流的概念,并在提出用一組微分方程來描述電磁場的普遍規(guī)律,這組方程以后被稱為麥克斯韋方程組。根據(jù)麥克斯韋方程組,可以推出電磁場的擾動以波的形式傳播,以及電磁波在空氣中的速度為每秒31萬公里,這與當時已知的空氣中的光速每秒31.5萬公里在實驗誤差范圍內(nèi)是一致的。 麥克斯韋在指出電磁擾動的傳播與光傳播的相似之后寫道:“光就是產(chǎn)生電磁現(xiàn)象的媒質(zhì)(指以太)的橫振動”。后來,赫茲用實驗方法證實了電磁波的存在。光的電磁理論成功地解釋了光波的性質(zhì),這樣以太不僅在電磁學(xué)中取得了地位,而且電磁以太同光以太也統(tǒng)一了起來。 麥克斯韋還設(shè)想用以太的力學(xué)運動來解釋電磁現(xiàn)象,他在1855年的論文中,把磁感應(yīng)強度比做以太的速度。后來他接受了湯姆孫(即開爾文)的看法,改成磁場代表轉(zhuǎn)動而電場代表平動。 他認為,以太繞磁力線轉(zhuǎn)動形成一個個渦元,在相鄰的渦元之間有一層電荷粒子。他并假定,當這些粒子偏離它們的平衡位置即有一位移時,就會對渦元內(nèi)物質(zhì)產(chǎn)生一作用力引起渦元的變形,這就代表靜電現(xiàn)象。 關(guān)于電場同位移有某種對應(yīng),并不是完全新的想法,湯姆孫就曾把電場比作以太的位移。另外,法拉第在更早就提出,當絕緣物質(zhì)放在電場中時,其中的電荷將發(fā)生位移。麥克斯韋與法拉第不同之處在于,他認為不論有無絕緣物質(zhì)存在,只要有電場就有以太電荷粒子的位移,位移的大小與電場強度成正比。當電荷粒子的位移隨時間變化時,將形成電流,這就是他所謂的位移電流。對麥克斯韋來說,位移電流是真實的電流,而現(xiàn)在我們知道,只是其中的一部分(極化電流)才是真實的電流。 在這一時期還曾建立了其他一些以太模型,不過以太論也遇到一些問題。首先,若光波為橫波,則以太應(yīng)為有彈性的固體媒質(zhì)。那么為何天體運行其中會不受阻力呢?有人提出了一種解釋:以太可能是一種像蠟或瀝青樣的塑性物質(zhì),對于光那樣快的振動,它具有足夠的彈性像是固體,而對于像天體那樣慢的運動則像流體。 另外,彈性媒質(zhì)中除橫波外一般還應(yīng)有縱波,但實驗卻表明沒有縱光波,如何消除以太的縱波,以及如何得出推導(dǎo)反射強度公式所需要的邊界條件是各種以太模型長期爭論的難題。 為了適應(yīng)光學(xué)的需要,人們對以太假設(shè)一些非常的屬性,如1839年麥克可拉模型和柯西模型。再有,由于對不同的光頻率,折射率也不同,于是曳引系數(shù)對于不同頻率亦將不同。這樣,每種頻率的光將不得不有自己的以太等等。以太的這些似乎相互矛盾性質(zhì)實在是超出了人們的理解能力。 1881年-1884年,阿爾伯特·邁克爾遜和愛德華·莫雷為測量地球和以太的相對速度,進行了著名的邁克爾遜-莫雷實驗。實驗結(jié)果顯示,不同方向上的光速沒有差異。這實際上證明了光速不變原理,即真空中光速在任何參照系下具有相同的數(shù)值,與參照系的相對速度無關(guān),以太其實并不存在。后來又有許多實驗支持了上面的結(jié)論。 以太說曾經(jīng)在一段歷史時期內(nèi)在人們腦中根深蒂固,深刻地左右著物理學(xué)家的思想。著名物理學(xué)家洛倫茲推導(dǎo)出了符合電磁學(xué)協(xié)變條件的洛倫茲變換公式,但無法拋棄以太的觀點。 19世紀90年代,洛倫茲提出了新的概念,他把物質(zhì)的電磁性質(zhì)歸之于其中同原子相聯(lián)系的電子的效應(yīng)。至于物質(zhì)中的以太,則同真空中的以太在密度和彈性上都并無區(qū)別。他還假定,物體運動時并不帶動其中的以太運動。但是,由于物體中的電子隨物體運動時,不僅要受到電場的作用力,還要受到磁場的作用力,以及物體運動時其中將出現(xiàn)電介質(zhì)運動電流,運動物質(zhì)中的電磁波速度與靜止物質(zhì)中的并不相同。 在考慮了上述效應(yīng)后,洛倫茲同樣推出了菲涅耳關(guān)于運動物質(zhì)中的光速公式,而菲涅耳理論所遇到的困難(不同頻率的光有不同的以太)已不存在。洛倫茲根據(jù)束縛電子的強迫振動,可推出折射率隨頻率的變化。洛倫茲的上述理論被稱為電子論,它獲得了很大成功。 19世紀末可以說是以太論的極盛時期。但是,在洛倫茲理論中,以太除了荷載電磁振動之外,不再有任何其他的運動和變化,這樣它幾乎已退化為某種抽象的標志。除了作為電磁波的荷載物和絕對參照系,它已失去所有其他具體生動的物理性質(zhì),這就又為它的衰落創(chuàng)造了條件。 如上所述,為了測出地球相對以太參照系的運動,實驗精度必須達到很高的量級。到19世紀80年代,麥克爾遜和莫雷所作的實驗第一次達到了這個精度,但得到的結(jié)果仍然是否定的,即地球相對以太不運動。此后其他的一些實驗亦得到同樣的結(jié)果,于是以太進一步失去了作為絕對參照系的性質(zhì)。這一結(jié)果使得相對性原理得到普遍承認,并被推廣到整個物理學(xué)領(lǐng)域。 在19世紀末和20世紀初,雖然還進行了一些努力來拯救以太,但在狹義相對論確立以后,它終于被物理學(xué)家們所拋棄。人們接受了電磁場本身就是物質(zhì)存在的一種形式的概念,而場可以在真空中以波的形式傳播。 量子力學(xué)的建立更加強了這種觀點,因為人們發(fā)現(xiàn),物質(zhì)的原子以及組成它們的電子、質(zhì)子和中子等粒子的運動也具有波的屬性。波動性已成為物質(zhì)運動的基本屬性的一個方面,那種僅僅把波動理解為某種媒介物質(zhì)的力學(xué)振動的狹隘觀點已完全被沖破。 然而人們的認識仍在繼續(xù)發(fā)展。到20世紀中期以后,人們又逐漸認識到真空并非是絕對的空,那里存在著不斷的漲落過程(虛粒子的產(chǎn)生以及隨后的湮沒)。這種真空漲落是相互作用著的場的一種量子效應(yīng)。 今天,理論物理學(xué)家進一步發(fā)現(xiàn),真空具有更復(fù)雜的性質(zhì)。真空態(tài)代表場的基態(tài),它是簡并的,實際的真空是這些簡并態(tài)中的某一特定狀態(tài)。目前粒子物理中所觀察到的許多對稱性的破壞,就是真空的這種特殊的“取向”所引起的。在這種觀點上建立的弱相互作用和電磁相互作用的電弱統(tǒng)一理論已獲得很大的成功。 但愛因斯坦則大膽拋棄了以太學(xué)說,認為光速不變是基本的原理,并以此為出發(fā)點之一創(chuàng)立了狹義相對論。雖然后來的事實證明確實不存在以太,不過以太假說仍然在我們的生活中留下了痕跡,如以太網(wǎng)等。 這樣看來,機械的以太論雖然死亡了,但以太概念的某些精神(不存在超距作用,不存在絕對空虛意義上的真空)仍然活著,并具有旺盛的生命力。 我的以太 以太是一種可以被磁力控制的物質(zhì),整個宇宙都有。它會隨著磁場的運動而運動。之所以上述實驗沒有成功是否就是因為地球的以太給地球控制是運動的呢相對地球靜止。以太是一種象水一樣的東西。它只作用與磁力。只有磁力可以改變他的動方法。在磁力的速度不高時,以太隨著磁力運動。當速度達到一定時就會使以太產(chǎn)生剛性物質(zhì)的速動。通過樣的特性,我想可以解釋現(xiàn)在的一些現(xiàn)像了吧。過去的人們把以太的很多特性說得很對。有一個不對的就是以太是靜止的。 以太這個詞在電影《關(guān)于莉莉周的一切》里面,被賦予新的定義 1.古 希臘 哲學(xué)家首先設(shè)想出來的一種媒質(zhì)。十七世紀后,物理學(xué)家為解釋光的傳播以及電磁和引力相互作用而又重新提出。當時認為光是一種機械的彈性波,但由于它可以通過真空傳播,因此必須假設(shè)存在一種尚未為實驗發(fā)現(xiàn)的以太作為傳播光的媒質(zhì)。這種媒質(zhì)是無所不在的,沒有質(zhì)量的,而且是“絕對靜止”的,電磁和引力作用則是它的特殊機械作用。以太這一概念到十九世紀曾為人們所普遍接受,但科學(xué)家始終無法通過實驗來證明它的存在。到了二十世紀初,隨著相對論的建立和對場的進一步研究,確定光的傳播和一切相互作用的傳遞都通過各種場,而不是通過機械媒質(zhì),以太才作為一個陳舊的概念而被拋棄。 2.近代 康有為 、 譚嗣同 、 孫中山 等使用的哲學(xué)名詞,是物理學(xué)名詞的借用。 康有為 在《孟子微》中把以太與“仁”、“不忍人之心”等道德觀念等同起來。 譚嗣同 在《仁學(xué)》、《以太說》中既把以太說成宇宙間無所不在的無色、無聲、無臭的物質(zhì),但同時又作了種種精神性的解釋,把 孔子 的“仁”、“元”、“性”, 墨家 的“兼愛”,佛家的“慈悲”,基督的“靈魂”等,都看作是以太的作用。 孫中山 則在《孫文學(xué)說》中把以太看作物質(zhì)世界的本源,認為它“動而生電子,電子凝而成元素,元素合而成物質(zhì),物質(zhì)聚而成地球”,并不具有精神性質(zhì)。
以太(Ether)(或譯乙太;英語:ether或aether)是古希臘哲學(xué)家所設(shè)想的一種物質(zhì),是一種曾被假想的電磁波的傳播媒質(zhì),但后來被證實并不存在。 在古希臘,以太指的是青天或上層大氣。在宇宙學(xué)中,有時又用以太來表示占據(jù)天體空間的物質(zhì)。17世紀的笛卡兒是一個對科學(xué)思想的發(fā)展有重大影響的哲學(xué)家,他最先將以太引入科學(xué),并賦予它某種力學(xué)性質(zhì)。 在笛卡兒看來,物體之間的所有作用力都必須通過某種中間媒介物質(zhì)來傳遞,不存在任何超距作用。因此,空間不可能是空無所有的,它被以太這種媒介物質(zhì)所充滿。以太雖然不能為人的感官所感覺,但卻能傳遞力的作用,如磁力和月球?qū)Τ毕淖饔昧Α?BR> 后來,以太又在很大程度上作為光波的荷載物同光的波動學(xué)說相聯(lián)系。光的波動說是由胡克首先提出的,并為惠更斯所進一步發(fā)展。在相當長的時期內(nèi)(直到20世紀初),人們對波的理解只局限于某種媒介物質(zhì)的力學(xué)振動。這種媒介物質(zhì)就稱為波的荷載物,如空氣就是聲波的荷載物。 由于光可以在真空中傳播,因此惠更斯提出,荷載光波的媒介物質(zhì)(以太)應(yīng)該充滿包括真空在內(nèi)的全部空間,并能滲透到通常的物質(zhì)之中。除了作為光波的荷載物以外,惠更斯也用以太來說明引力的現(xiàn)象。 牛頓雖然不同意胡克的光波動學(xué)說,但他也像笛卡兒一樣反對超距作用,并承認以太的存在。在他看來,以太不一定是單一的物質(zhì),因而能傳遞各種作用,如產(chǎn)生電、磁和引力等不同的現(xiàn)象。牛頓也認為以太可以傳播振動,但以太的振動不是光,因為當時光的波動學(xué)說還不能解釋光的偏振現(xiàn)象,也不能解釋光為什么會直線傳播。 18世紀是以太論沒落的時期。由于法國笛卡兒主義者拒絕引力的平方反比定律,而使牛頓的追隨者起來反對笛卡兒哲學(xué)體系,因而連同他倡導(dǎo)的以太論也一同進入了反對之列。 隨著引力的平方反比定律在天體力學(xué)方面的成功,以及探尋以太得試驗并未獲得實際結(jié)果,使得超距作用觀點得以流行。光的波動說也被放棄了,微粒說得到廣泛的承認。到18世紀后期,證實了電荷之間(以及磁極之間)的作用力同樣是與距離平方成反比。于是電磁以太的概念亦被拋棄,超距作用的觀點在電學(xué)中也占了主導(dǎo)地位。 19世紀,以太論獲得復(fù)興和發(fā)展,這首先還是從光學(xué)開始的,主要是托馬斯·楊和菲涅耳工作的結(jié)果。楊用光波的干涉解釋了牛頓環(huán),并在實驗的啟示下,于1817年提出光波為橫波的新觀點,解決了波動說長期不能解釋光的偏振現(xiàn)象的困難?茖W(xué)家們逐步發(fā)現(xiàn)光是一種波,而生活中的波大多需要傳播介質(zhì)(如聲波的傳遞需要借助于空氣,水波的傳播借助于水等)。受傳統(tǒng)力學(xué)思想影響,于是他們便假想宇宙到處都存在著一種稱之為以太的物質(zhì),而正是這種物質(zhì)在光的傳播中起到了介質(zhì)的作用。 以太的假設(shè)事實上代表了傳統(tǒng)的觀點:電磁波的傳播需要一個“絕對靜止”的參照系,當參照系改變,光速也改變。 然而根據(jù)麥克斯韋方程組,電磁波的傳播不需要一個“絕對靜止”的參照系,因為該方程里兩個參數(shù)都是無方向的標量,所以在任何參照系里光速都是不變的。 其中ε0是真空介電常數(shù),μ0 是真空磁導(dǎo)率。 這個“絕對靜止系”就是「以太系」。其他慣性系的觀察者所測量到的光速,應(yīng)該是"以太系"的光速,與這個觀察者在"以太系"上的速度之矢量和。 以太無所不在,沒有質(zhì)量,絕對靜止。按照當時的猜想,以太充滿整個宇宙,電磁波可在其中傳播。假設(shè)太陽靜止在以太系中,由于地球在圍繞太陽公轉(zhuǎn),相對于以太具有一個速度v,因此如果在地球上測量光速,在不同的方向上測得的數(shù)值應(yīng)該是不同的,最大為c +v,最小為cv。如果太陽在以太系上不是靜止的,地球上測量不同方向的光速,也應(yīng)該有所不同。 菲涅耳用被動說成功地解釋了光的衍射現(xiàn)象,他提出的理論方法(現(xiàn)常稱為惠更斯-菲涅耳原理)能正確地計算出衍射圖樣,并能解釋光的直線傳播現(xiàn)象。菲涅耳又進一步解釋了光的雙折射,獲得很大成功。 1823年,他根據(jù)楊的光波為橫波的學(xué)說,和他自己在1818年提出的:透明物質(zhì)中以太密度與其折射率二次方成正比的假定,在一定的邊界條件下,推出關(guān)于反射光和折射光振幅的著名公式,它很好地說明了布儒斯特數(shù)年前從實驗上測得的結(jié)果。 菲涅耳關(guān)于以太的一個重要理論工作是導(dǎo)出光在相對于以太參照系運動的透明物體中的速度公式。1818年他為了解釋阿拉果關(guān)于星光折射行為的實驗,在楊的想法基礎(chǔ)上提出:透明物質(zhì)中以太的密度與該物質(zhì)的折射率二次方成正比,他還假定當一個物體相對以太參照系運動時,其內(nèi)部的以太只是超過真空的那一部分被物體帶動(以太部分曳引假說)。利用菲涅耳的理論,很容易就能得到運動物體內(nèi)光的速度。 19世紀中期,曾進行了一些實驗,以求顯示地球相對以太參照系運動所引起的效應(yīng),并由此測定地球相對以太參照系的速度,但都得出否定的結(jié)果。這些實驗結(jié)果可從菲涅耳理論得到解釋,根據(jù)菲涅耳運動媒質(zhì)中的光速公式,當實驗精度只達到一定的量級時,地球相對以太參照系的速度在這些實驗中不會表現(xiàn)出來,而當時的實驗都未達到此精度。 在楊和菲涅耳的工作之后,光的波動說就在物理學(xué)中確立了它的地位。隨后,以太在電磁學(xué)中也獲得了地位,這主要是由于法拉第和麥克斯韋的貢獻。 在法拉第心目中,作用是逐步傳過去的看法有著十分牢固的地位,他引入了力線來描述磁作用和電作用。在他看來,力線是現(xiàn)實的存在,空間被力線充滿著,而光和熱可能就是力線的橫振動。他曾提出用力線來代替以太,并認為物質(zhì)原子可能就是聚集在某個點狀中心附近的力線場。他在1851年又寫道:“如果接受光以太的存在,那么它可能是力線的荷載物。”但法拉第的觀點并未為當時的理論物理學(xué)家們所接受。 到19世紀60年代前期,麥克斯韋提出位移電流的概念,并在提出用一組微分方程來描述電磁場的普遍規(guī)律,這組方程以后被稱為麥克斯韋方程組。根據(jù)麥克斯韋方程組,可以推出電磁場的擾動以波的形式傳播,以及電磁波在空氣中的速度為每秒31萬公里,這與當時已知的空氣中的光速每秒31.5萬公里在實驗誤差范圍內(nèi)是一致的。 麥克斯韋在指出電磁擾動的傳播與光傳播的相似之后寫道:“光就是產(chǎn)生電磁現(xiàn)象的媒質(zhì)(指以太)的橫振動”。后來,赫茲用實驗方法證實了電磁波的存在。光的電磁理論成功地解釋了光波的性質(zhì),這樣以太不僅在電磁學(xué)中取得了地位,而且電磁以太同光以太也統(tǒng)一了起來。 麥克斯韋還設(shè)想用以太的力學(xué)運動來解釋電磁現(xiàn)象,他在1855年的論文中,把磁感應(yīng)強度比做以太的速度。后來他接受了湯姆孫(即開爾文)的看法,改成磁場代表轉(zhuǎn)動而電場代表平動。 他認為,以太繞磁力線轉(zhuǎn)動形成一個個渦元,在相鄰的渦元之間有一層電荷粒子。他并假定,當這些粒子偏離它們的平衡位置即有一位移時,就會對渦元內(nèi)物質(zhì)產(chǎn)生一作用力引起渦元的變形,這就代表靜電現(xiàn)象。 關(guān)于電場同位移有某種對應(yīng),并不是完全新的想法,湯姆孫就曾把電場比作以太的位移。另外,法拉第在更早就提出,當絕緣物質(zhì)放在電場中時,其中的電荷將發(fā)生位移。麥克斯韋與法拉第不同之處在于,他認為不論有無絕緣物質(zhì)存在,只要有電場就有以太電荷粒子的位移,位移的大小與電場強度成正比。當電荷粒子的位移隨時間變化時,將形成電流,這就是他所謂的位移電流。對麥克斯韋來說,位移電流是真實的電流,而現(xiàn)在我們知道,只是其中的一部分(極化電流)才是真實的電流。 在這一時期還曾建立了其他一些以太模型,不過以太論也遇到一些問題。首先,若光波為橫波,則以太應(yīng)為有彈性的固體媒質(zhì)。那么為何天體運行其中會不受阻力呢?有人提出了一種解釋:以太可能是一種像蠟或瀝青樣的塑性物質(zhì),對于光那樣快的振動,它具有足夠的彈性像是固體,而對于像天體那樣慢的運動則像流體。 另外,彈性媒質(zhì)中除橫波外一般還應(yīng)有縱波,但實驗卻表明沒有縱光波,如何消除以太的縱波,以及如何得出推導(dǎo)反射強度公式所需要的邊界條件是各種以太模型長期爭論的難題。 為了適應(yīng)光學(xué)的需要,人們對以太假設(shè)一些非常的屬性,如1839年麥克可拉模型和柯西模型。再有,由于對不同的光頻率,折射率也不同,于是曳引系數(shù)對于不同頻率亦將不同。這樣,每種頻率的光將不得不有自己的以太等等。以太的這些似乎相互矛盾性質(zhì)實在是超出了人們的理解能力。 1881年-1884年,阿爾伯特·邁克爾遜和愛德華·莫雷為測量地球和以太的相對速度,進行了著名的邁克爾遜-莫雷實驗。實驗結(jié)果顯示,不同方向上的光速沒有差異。這實際上證明了光速不變原理,即真空中光速在任何參照系下具有相同的數(shù)值,與參照系的相對速度無關(guān),以太其實并不存在。后來又有許多實驗支持了上面的結(jié)論。 以太說曾經(jīng)在一段歷史時期內(nèi)在人們腦中根深蒂固,深刻地左右著物理學(xué)家的思想。著名物理學(xué)家洛倫茲推導(dǎo)出了符合電磁學(xué)協(xié)變條件的洛倫茲變換公式,但無法拋棄以太的觀點。 19世紀90年代,洛倫茲提出了新的概念,他把物質(zhì)的電磁性質(zhì)歸之于其中同原子相聯(lián)系的電子的效應(yīng)。至于物質(zhì)中的以太,則同真空中的以太在密度和彈性上都并無區(qū)別。他還假定,物體運動時并不帶動其中的以太運動。但是,由于物體中的電子隨物體運動時,不僅要受到電場的作用力,還要受到磁場的作用力,以及物體運動時其中將出現(xiàn)電介質(zhì)運動電流,運動物質(zhì)中的電磁波速度與靜止物質(zhì)中的并不相同。 在考慮了上述效應(yīng)后,洛倫茲同樣推出了菲涅耳關(guān)于運動物質(zhì)中的光速公式,而菲涅耳理論所遇到的困難(不同頻率的光有不同的以太)已不存在。洛倫茲根據(jù)束縛電子的強迫振動,可推出折射率隨頻率的變化。洛倫茲的上述理論被稱為電子論,它獲得了很大成功。 19世紀末可以說是以太論的極盛時期。但是,在洛倫茲理論中,以太除了荷載電磁振動之外,不再有任何其他的運動和變化,這樣它幾乎已退化為某種抽象的標志。除了作為電磁波的荷載物和絕對參照系,它已失去所有其他具體生動的物理性質(zhì),這就又為它的衰落創(chuàng)造了條件。 如上所述,為了測出地球相對以太參照系的運動,實驗精度必須達到很高的量級。到19世紀80年代,麥克爾遜和莫雷所作的實驗第一次達到了這個精度,但得到的結(jié)果仍然是否定的,即地球相對以太不運動。此后其他的一些實驗亦得到同樣的結(jié)果,于是以太進一步失去了作為絕對參照系的性質(zhì)。這一結(jié)果使得相對性原理得到普遍承認,并被推廣到整個物理學(xué)領(lǐng)域。 在19世紀末和20世紀初,雖然還進行了一些努力來拯救以太,但在狹義相對論確立以后,它終于被物理學(xué)家們所拋棄。人們接受了電磁場本身就是物質(zhì)存在的一種形式的概念,而場可以在真空中以波的形式傳播。 量子力學(xué)的建立更加強了這種觀點,因為人們發(fā)現(xiàn),物質(zhì)的原子以及組成它們的電子、質(zhì)子和中子等粒子的運動也具有波的屬性。波動性已成為物質(zhì)運動的基本屬性的一個方面,那種僅僅把波動理解為某種媒介物質(zhì)的力學(xué)振動的狹隘觀點已完全被沖破。 然而人們的認識仍在繼續(xù)發(fā)展。到20世紀中期以后,人們又逐漸認識到真空并非是絕對的空,那里存在著不斷的漲落過程(虛粒子的產(chǎn)生以及隨后的湮沒)。這種真空漲落是相互作用著的場的一種量子效應(yīng)。 今天,理論物理學(xué)家進一步發(fā)現(xiàn),真空具有更復(fù)雜的性質(zhì)。真空態(tài)代表場的基態(tài),它是簡并的,實際的真空是這些簡并態(tài)中的某一特定狀態(tài)。目前粒子物理中所觀察到的許多對稱性的破壞,就是真空的這種特殊的“取向”所引起的。在這種觀點上建立的弱相互作用和電磁相互作用的電弱統(tǒng)一理論已獲得很大的成功。 但愛因斯坦則大膽拋棄了以太學(xué)說,認為光速不變是基本的原理,并以此為出發(fā)點之一創(chuàng)立了狹義相對論。雖然后來的事實證明確實不存在以太,不過以太假說仍然在我們的生活中留下了痕跡,如以太網(wǎng)等。 這樣看來,機械的以太論雖然死亡了,但以太概念的某些精神(不存在超距作用,不存在絕對空虛意義上的真空)仍然活著,并具有旺盛的生命力。 我的以太 以太是一種可以被磁力控制的物質(zhì),整個宇宙都有。它會隨著磁場的運動而運動。之所以上述實驗沒有成功是否就是因為地球的以太給地球控制是運動的呢相對地球靜止。以太是一種象水一樣的東西。它只作用與磁力。只有磁力可以改變他的動方法。在磁力的速度不高時,以太隨著磁力運動。當速度達到一定時就會使以太產(chǎn)生剛性物質(zhì)的速動。通過樣的特性,我想可以解釋現(xiàn)在的一些現(xiàn)像了吧。過去的人們把以太的很多特性說得很對。有一個不對的就是以太是靜止的。 以太這個詞在電影《關(guān)于莉莉周的一切》里面,被賦予新的定義 1.古 希臘 哲學(xué)家首先設(shè)想出來的一種媒質(zhì)。十七世紀后,物理學(xué)家為解釋光的傳播以及電磁和引力相互作用而又重新提出。當時認為光是一種機械的彈性波,但由于它可以通過真空傳播,因此必須假設(shè)存在一種尚未為實驗發(fā)現(xiàn)的以太作為傳播光的媒質(zhì)。這種媒質(zhì)是無所不在的,沒有質(zhì)量的,而且是“絕對靜止”的,電磁和引力作用則是它的特殊機械作用。以太這一概念到十九世紀曾為人們所普遍接受,但科學(xué)家始終無法通過實驗來證明它的存在。到了二十世紀初,隨著相對論的建立和對場的進一步研究,確定光的傳播和一切相互作用的傳遞都通過各種場,而不是通過機械媒質(zhì),以太才作為一個陳舊的概念而被拋棄。 2.近代 康有為 、 譚嗣同 、 孫中山 等使用的哲學(xué)名詞,是物理學(xué)名詞的借用。 康有為 在《孟子微》中把以太與“仁”、“不忍人之心”等道德觀念等同起來。 譚嗣同 在《仁學(xué)》、《以太說》中既把以太說成宇宙間無所不在的無色、無聲、無臭的物質(zhì),但同時又作了種種精神性的解釋,把 孔子 的“仁”、“元”、“性”, 墨家 的“兼愛”,佛家的“慈悲”,基督的“靈魂”等,都看作是以太的作用。 孫中山 則在《孫文學(xué)說》中把以太看作物質(zhì)世界的本源,認為它“動而生電子,電子凝而成元素,元素合而成物質(zhì),物質(zhì)聚而成地球”,并不具有精神性質(zhì)。
抱歉,此頁面的內(nèi)容受版權(quán)保護,復(fù)制需扣除次數(shù),次數(shù)不足時需付費購買。
如需下載請點擊:點擊此處下載
掃碼付費即可復(fù)制
TMB | 碼元速率 | 脈沖 | Chn | LN | 快播 | 159號段 | 應(yīng)用程序 | 遠程登錄 | Vodafone | 有源天線 | ACCU |
移動通信網(wǎng) | 通信人才網(wǎng) | 更新日志 | 團隊博客 | 免責聲明 | 關(guān)于詞典 | 幫助