讓牛頓羞愧的事情

光以太的破產

長久以來，人們認為在宇宙中充滿著一種穩定的，看不見的，沒有重量、摩擦力的，想象出來的物質——以太。

光以太

笛卡兒提出關于光以太的假設，牛頓也和他站在相同的立場。因為這兩個巨頭的影響力，幾乎人人都對這種理念懷有敬畏之情。在19世紀，光和電磁都只被看作是波，而波的傳播必須在某種介質中，所以光以太理論擁有肥沃的土壤。甚至到了1909年，物理學家J.J.湯姆森仍堅持認為以太長期存在并且像我們呼吸所需要的空氣一樣必不可少。

牛頓也會犯錯

1852年出生在一個貧苦家庭的阿爾伯特·邁克爾遜在總統尤利塞斯· S．格蘭特的幫助下完成了在美國海軍學院的學習。學業完成后，他在克利夫蘭凱斯學校擔任教授，并開始研究一種叫作“以太漂移”的現象。

牛頓預言：在觀察者看來，光在穿越以太時的速度會因觀察者靠近或遠離光源而發生變化。邁克爾遜決定通過在不同季節觀察太陽光速的變化來對這個預言進行印證或推翻。邁克爾遜說服電話的發明者——貝爾幫自己設計出了一種精妙的儀器來完成測量。邁克爾遜又與化學家愛德華·莫雷合作進行了數年的精心測量與計算，其中因為工作難度和強度的問題不得已中止過一段時間。在1887年，他們完成了測量，結果證明：光的速度在各個方向和季節都是一樣的。

牛頓錯了，這是兩百年來證明牛頓定律并不是在任何時候都適用的第一個跡象。這對于在19世紀80年代的人們來說是一個顛覆性的觀點，不僅針對于“以太”，還有人們對物理學的情感。

被現代物理學拋棄的以太

以太存在于空間之中，就像風吹拂著大地一樣。17世紀，笛卡兒將以太引入科學，并賦予了它某種力學的性質。然而這個概念在19世紀之后逐漸被人們所拋棄，成為一個歷史名詞。

牛頓的預言

牛頓認為以太不一定是單一的物質，所以能傳遞各種作用，如產生電、磁和引力等不同的現象。同時，他認為以太可以傳播振動。

曾有科學家認為，物體之所以運動，就是以太風對物體中分子施加壓力的結果。由此，他們得出推斷，光速也應該會發生變化，而且測量光速的直尺也在發生變化。

邁克爾遜—莫雷實驗