以太的历史?

以太 2023-11-19 43

以太是历史上的名词,其含义也随着历史的发展而发展 。

在古希腊,以太是古希腊思想家亚里士多德构思的一种物质。它是物理史上的一种假设物质概念,其内涵随着物理的发展而演变。“以太”一词是英语Ether或Aether的音译。古希腊人一般指青天或上层大气。在亚里士多德看来,除了水、火、气、土,还有一种以太生活在天空的顶部。在科学史上,它一开始有一种神秘感。后来,人们逐渐增加了它的内涵,使它成为一些历史阶段科学家赖以思考的假想物质。在宇宙学中,有时用以太来表示占据星空的物质。17世纪的R.笛卡尔是一位对科学思想发展有重大影响的思想家。他首先将以太引入科学,并赋予它一定的力学性质。在笛卡尔看来,物体之间的所有力都必须通过某种中间媒体物质传递,没有超距作用。因此,空间不可能是空的,它充满了以太这种媒介物质。虽然以太不能被感官感觉到,但它可以传递力的作用,如磁力和月球对潮汐和洪水的作用 。

之后,以太作为光波的载荷在一定程度上与光的变化理论有关。光的变化是由R来的.胡克提出的第一件事是C.进一步发展惠更斯。在很长一段时间内(直到20世纪初),人们对波的认知仅限于某种媒体物质的力学振动。这种媒介物质被称为波的荷载物,如气体是声波的荷载物。因为光可以在真空中传播,惠更斯建议载荷光波的媒介物质(以太)应该充满所有的空间,包括真空,并可以渗透到普通物质中。惠更斯除了作为光波的载荷外,还用来表示重力现象 。

17世纪,法国思想家R.笛卡尔建立了以太漩涡说。他解释了太阳系各行星的运动。笛卡尔的以太概念不仅有利于推翻亚里士多德系统,而且为未来的物理发展提供了一个想象中的空间媒介。荷兰C.惠更斯和英国R.胡克主张光的波动说,他们都假设空间有无处不在的以太,并将其作为起伏的媒介。这一时期的以太被称为“发光以太”或“光以太”。尽管牛顿在光学上提倡射流理论(颗粒理论),但他也用以太稀疏和压缩来解释光反射和折射,甚至假设以太是引力的可能原因。整个17世纪是发光以太的重要历史阶段 。

尽管牛顿不同意胡克的光波动理论,但他也像笛卡尔一样反对超距效应,并承认以太的出现。在他看来,以太不一定是单一的物质,所以它可以传递各种功能,如电、磁和引力。牛顿也认为以太可以传播振动,但以太的振动不是光。由于光的变化理论(当时人们不知道横波,光波被称为与声波相同的纵波),它不能解释今天所谓的光的偏振现象,也不能解释光的直线传播现象 。

18世纪是以太论衰落的阶段。由于法国笛卡尔主义者拒绝引力的平方反比定律,牛顿的追随者反对笛卡尔哲学体系,甚至反对他倡导的以太论。随着引力平方反比定律在天体力学方面的成功,以太探索没有取得实际成果,超距效应的观点流行起来。光的波动理论也被放弃了,颗粒理论得到了广泛的认可。到18世纪末,验证了电荷(以及磁极之间)的作用力也与距离平方成反比。因此,电磁以太的概念也被抛弃了,超距效应的观点在电学中也占据了主导地位 。

18世纪,波动理论被放弃,颗粒理论占据上风。与此同时,万有引力被称为超距效应。在整个18世纪,人们认为空间是空的。以太概念正处于一个安静的阶段 。

19世纪,科学家们逐渐发现光是一种波,而生活中的波大多需要传播介质(如声波的传播需要气体,水波的传播需要水等)。受经典力学思想的影响,他们认为宇宙中到处都有一种叫做以太的物质,正是这些物质在光的传播中起着介质作用。

在19世纪,以太论的振兴和发展首先从光学开始,这主要是T.杨和A.菲涅耳工作的结果。杨用光波的干预解释了牛顿环,并在实验的启发下,于1817年提出了光波为横波的新观点(当时弹性体内的横波尚未研究),解决了波动理论长期无法解释光偏振现象的困难 。

以太首先是一个哲学概念,科学家们总是期望把它变成一个物理概念。当所有寻找以太粒子的努力都失败时,我们放弃了以太说。但事实上,我们放弃的只是发现以太粒子的希望,以太的哲学概念更加不可动摇,大多数人都认识到微观结构存在的可能性。

19世纪的科学家们认为这是一种曾经被想象出来的电磁波的媒体。但后来的实验和理论表明,如果不假设“以太”的出现,许多物理变化可以有更简单的解释。换句话说,没有观测数据表明“以太”存在,因此“以太”理论被科学界抛弃。

以太的历史?

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