迈克尔逊——莫雷实验的成功之处在哪里?

以太理论

“以太”的提出,是为了解释光在真空中以及在高速的空间中都能传播这一事实。当时,认为光必须有一个载体才能传播,而这种载体当光在真空中传播时更显得必要。

为了解释真空不空,笛卡儿于17世纪第一个提出了“以太”的假说,并把“以太”描述为:以太是充满整个空间的一种物质。真空中没有空气,但却有这种无所不入的“以太”。

至19世纪上半叶,当光具有波动性被大多数物理学家承认时,以太假说又获得了新的支持,于是,19世纪末的物理学界,牢固地确立了一种思想,认为有一种到处存在的、能穿透一切的介质,并充满所有物质的内部和它们之间的空间,它的作用是作为光传播的基础。

惠更斯把它叫做以太(光以太),后来又被叫做法拉第管(电磁以太),被认为是引起带电体和磁化物之间相互作用的原因。麦克斯韦的工作使这两种假想的介质统一起来了。他指出光是传播的电磁波,并建立了一个优美的数学理论,把所有涉及光、电和磁的现象结合在一起,光以太也就是电磁以太。这时,“以太”的存在似乎无可置疑了。

迈克尔逊-莫雷实验

1881年(爱因斯坦当时才8岁),迈克尔逊(1852~1931)设计了一个精密的仪器,即后来的迈克尔逊干涉仪。仪器装置如图所示,A是半镀银镜,B和C是两个反射镜,且AC=AB=L,光从S出发,经A分为两束,再经B和C反射后到达T处。当两个光速有一定光程差时,即在T处出现干涉条纹。为了保持仪器的水平,迈克尔逊把仪器放在水银槽上。

更多信息可以参考迈克尔逊莫雷