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14 2迈克尔逊 莫雷实验 一 伽利略变换的困难 1 19世纪成熟的电磁理论表明真空中光速c是常量 伽利略变换 以u速度运动光源发出的光速不再是c 2 Maxwell方程组对伽利略变换非协变 不同惯性系中电磁规律是否相同 如果不同 则必然导致各惯性系不等价 应存在一个特殊的惯性系 以太 如果相同 则坐标变换后方程组的形式应保持不变 4 电磁波传播的媒质是什么 人们假定 1 电磁波 光 传播的媒质是以太 以太静止在绝对空间 2 光相对以太的传播速度为c 若有其它惯性系相对绝对空间运动 则相对此惯性系的速度将不是c 寻找以太成为判断绝对参考系存在的关健 问题的提出 1 是否有一个与绝对空间相对静止的参考系 2 如果有 如何判断它的存在 3 显然力学原理不能找出这个特殊的惯性系 那么电磁学现象呢 二 迈克耳逊 莫雷实验 把迈克耳逊干涉仪固连在地球上 设想以太相对太阳是静止的 则地球固连的干涉仪以v的速率相对以太运动 以太 参考系是绝对静止系 设 以太 参考系为系 实验室为系 从系看 由v c 两束光线的时间差 仪器可测量精度 实验结果未观察到地球相对于 以太 的运动 以后又有许多人在不同季节 时刻 方向上反复重做迈克耳孙 莫雷实验 近年来 利用激光使这个实验的精度大为提高 但结果却没有任何变化 结论 迈克耳逊 莫雷实验的零结果 作为绝对参考系的以太不存在 物理学界大为震惊 实验结果与伽利略变换乃至整个经典力学不相容 为了在绝对时空观的基础上统一说明这些实验结果 洛伦兹等人提出各种假设 但都没有成功 结论 以太不存在 即否定了电磁理论适用的绝对以太参照系 伽利略变换不正确 绝对时空观有问题 出路 认为力 电理论正确 力学及相对性原理正确
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