让牛顿羞愧的事情

光以太的破产

长久以来，人们认为在宇宙中充满着一种稳定的，看不见的，没有重量、摩擦力的，想象出来的物质——以太。

光以太

笛卡儿提出关于光以太的假设，牛顿也和他站在相同的立场。因为这两个巨头的影响力，几乎人人都对这种理念怀有敬畏之情。在19世纪，光和电磁都只被看作是波，而波的传播必须在某种介质中，所以光以太理论拥有肥沃的土壤。甚至到了1909年，物理学家J.J.汤姆森仍坚持认为以太长期存在并且像我们呼吸所需要的空气一样必不可少。

牛顿也会犯错

1852年出生在一个贫苦家庭的阿尔伯特·迈克尔逊在总统尤利塞斯· S．格兰特的帮助下完成了在美国海军学院的学习。学业完成后，他在克利夫兰凯斯学校担任教授，并开始研究一种叫作“以太漂移”的现象。

牛顿预言：在观察者看来，光在穿越以太时的速度会因观察者靠近或远离光源而发生变化。迈克尔逊决定通过在不同季节观察太阳光速的变化来对这个预言进行印证或推翻。迈克尔逊说服电话的发明者——贝尔帮自己设计出了一种精妙的仪器来完成测量。迈克尔逊又与化学家爱德华·莫雷合作进行了数年的精心测量与计算，其中因为工作难度和强度的问题不得已中止过一段时间。在1887年，他们完成了测量，结果证明：光的速度在各个方向和季节都是一样的。

牛顿错了，这是两百年来证明牛顿定律并不是在任何时候都适用的第一个迹象。这对于在19世纪80年代的人们来说是一个颠覆性的观点，不仅针对于“以太”，还有人们对物理学的情感。

被现代物理学抛弃的以太

以太存在于空间之中，就像风吹拂着大地一样。17世纪，笛卡儿将以太引入科学，并赋予了它某种力学的性质。然而这个概念在19世纪之后逐渐被人们所抛弃，成为一个历史名词。

牛顿的预言

牛顿认为以太不一定是单一的物质，所以能传递各种作用，如产生电、磁和引力等不同的现象。同时，他认为以太可以传播振动。

曾有科学家认为，物体之所以运动，就是以太风对物体中分子施加压力的结果。由此，他们得出推断，光速也应该会发生变化，而且测量光速的直尺也在发生变化。

迈克尔逊—莫雷实验