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前两节视频 , 我们说了牛顿力学中为什么非要假设出绝对空间 , 也解释了什么是惯性系 , 惯性的由来 , 以及惯性质量是怎么回事 。
绝对空间可以说是牛顿力学中的一个很不自然的假设 , 常常被人挑出来批判 , 除了这个 , 大家应该还知道 , 在牛顿力学中 , 还有一个假设 , 它是推倒经典力学大厦的导火索 , 以太 。
以太这东西看不见 , 摸不着 , 谁也没见过它长啥样子 , 比绝对空间还要玄乎 , 纯粹就是一个人类思想的产物 。
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最早提出以太的人是亚里士多德 , 他提出以太这种物质是想将天上和地下区分开来 , 认为天上的物质是由以太组成的 , 地上的物质就是四元素:水、火、气、土 。
亚里士多德描述出来的以太 , 还略带神秘主义的色彩 , 跟上帝多少有点牵连 , 真正给以太赋予科学意义的人是17世纪的笛卡尔 , 可能大家不知道的是 , 笛卡尔曾经在牛顿之前还提出了一个宇宙模型:漩涡宇宙模型 。
说的是 , 以太充满了整个宇宙 , 太阳在其中转动的时候形成了漩涡 , 这个漩涡就带动了各大行星的运转 。
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虽然这个模型是错的 , 但是这也算是对天体为什么运转的第一个动力学解释 , 牛顿虽然没有接受笛卡尔的说法 , 但是他把以太继承了下来 。
牛顿觉得 , 以太虽然对他的宇宙模型没有作用 , 他的引力足以解释一切 , 但是把以太丢了貌似也显得没有必要 , 而且充满整个宇宙空间的以太 , 还可以强调绝对空间的存在 。
所以保留以太也是个不错的选择 。 奇怪的是 , 一直以来不仅没有人质疑过以太的真实性 , 甚至还在1887年以后 , 物理学家们又赋予了以太新的物理学意义 , 认为它是光传播的媒介 。
你可能想问 , 科学家为何会对以太这么钟情?
这就是我们接下来要说的 , 牛顿力学和电磁学的矛盾 。
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我们对电磁学的研究 , 分为了两条主线 , 一条是对光的研究 , 这条路走得非常的漫长 , 争论不仅激烈 , 而且旷日持久 , 关于光的本质性问题 , 之前的量子力学系列 , 已经把光快讲烂了 , 所以这里就不再赘述了 。
另外一条主线是对电和磁现象的研究 , 这条线进展得比较顺利 , 19世纪初的时候 , 人们就发现了电和磁之间可能存在某种关联 , 比如通电导线可以让罗盘指针偏转 , 可以吸引铁屑等等 , 什么库仑定理 , 高斯定理 , 安倍定则 , 到了19世纪50年代 , 法拉第就发现了电磁感应定律 , 这些电学和磁学中的力学规律都应运而生 。
稿源:(李论科学)
【】网址:/a/2021/0613/1623565450.html
标题:相对论(3)牛顿力学为什么非要假设以太存在?