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第二章 爱因斯坦之前的物理学观念(第6页)

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远远小于地球的公转速度,其“漂移速度”

也能被准确地测量出来。

然而即使迈克尔逊的实验被重复无数次,人们也未能测量出“漂移速度”

,结果始终证明地球和以太之间的相对速度为零。

因此,光行差现象证明以太是绝对静止而不会随地球运动的,同时迈克尔逊实验却表明地球相对于以太的速度为零。

在这一矛盾下,光的机械波理论无疑面临着困境。

机械物理的中世纪思想残余

地心说是中世纪物理体系思想的典型产物。

在地心说中,人们定义了一个绝对静止的宇宙“框架”

,即以地球为中心的参考系。

在这个参考系中,天体相对于地球的运动就是相对于宇宙“框架”

的运动,因此不难定义绝对运动。

同理,只要测量天体绕着地球运动的周期,自然就能定义时间。

从表面上看,哥白尼的日心说理论以及之后的伽利略和牛顿的机械运动学体系打破了中世纪物理体系中的“封闭世界”

,然而仔细推敲就会发现,经典力学体系中仍存在着一个与地心说中的宇宙框架类似的观念。

牛顿惯性定律说明了物体在“绝对空间”

中的运动,但是为了建立“绝对空间”

与人们所熟悉的空间之间的联系,以便于牛顿定律在日常生活中的应用,牛顿又提出了“惯性系”

的概念,惯性定律在惯性系中成立。

那么问题是,惯性定律为什么不能在其他的参考系中成立?参考系本身的物理性质并不能决定它是否为“惯性系”

因此,惯性系这一概念就相当于地心说理论中与地球固联的宇宙“框架”

此外,当把力学理论应用于光学现象时,不得不将空间具象化为以太。

因此,以太成了牛顿体系中真正意义上的绝对静止的宇宙框架,实验室相对以太的运动应该可以通过光学实验而测得。

机械论时期的物理学家们自身也对“绝对空间”

“绝对时间”

(Absolutetime)“绝对运动”

“惯性系”

和“无处不在的以太”

等说法感到不安。

牛顿本人也承认,观测者的确无法通过观测来确定物体在“绝对空间”

中的“绝对运动”

“绝对运动”

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