以太是什么东西？无数科学家曾坚信宇宙充满了以太！但却找不到它

科学认识论 · 简书 · · 2017-11-23 22:05

正文

我想许多人都听说过“以太”这个词，现在这个词更多代表的是一种文化符号。但在两三百年前，科学家还曾笃定宇宙中必然充满了以太这种物质。

故事要从人类探寻光的本质讲起。虽然人类一两千年前就在讨论光，但真正拿起科学工具来探讨光的本质还是要从笛卡尔和牛顿谈起。如果你在学习物理之前，我问你：“光到底是什么”？我想你一定很困惑，因为你完全没有思考过这个问题，因为光太习以为常了，以至于你忽略了它的存在。人们首先困惑的是，光到底是不是物质？最早给出答案的就是笛卡尔和牛顿，他们都认为，光是一种极其微小的球状颗粒，小到肉眼无法观察到它们的存在，但是它们的速度却是极快的。牛顿认为一束光是由无数个实心小微粒球构成的，这是一种典型的古朴思想，这便是光的微粒说。因为在当时，人们只知道光是沿直线传播的，还不知道光居然还有衍射和干涉现象。所以光的微粒说可以很好的解释直线传播的现象。

与此同时，胡克和惠更斯却认为光是一种波动的能量，也就是光的波动说。可由于牛顿是当时物理界的权威，人们只能选择相信牛顿的微粒说。

这个问题一直就这样拖着，直到托马斯杨出世，他设计了双缝干涉实验，才把光的波动说重新推到了世人的面前。人们才知道，光的微粒说只能解释光的直线传播现象，而不能解释光的干涉和衍射现象。而光的波动说就可以解释光的干涉和衍射。人们这时候开始认为光是以波动的形式存在着，但却把光波当成了机械波，那么它的传递必然需要介质。