【相对论（3）牛顿力学为什么非要假设以太存在？( 二 )|】_

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相对论（3）牛顿力学为什么非要假设以太存在？
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1865年，麦克斯韦在前人的基础上用一组方程描述了电磁现象，统一了电和磁这两种看似独立的现象，并且预言了电磁波的存在。
如果说牛顿的《原理》开创了现代理论研究的范本，那么麦克斯韦方程组则定义了物理数学形式的范本。因为麦克斯韦方程组天生的对称性让所有物理学家感到惊叹，它天生就符合洛伦兹协变性，当然这是后话，我们在讲到广义相对论的时候，还会在提到，洛伦兹协变性的重要性。
我们接着说：

相对论（3）牛顿力学为什么非要假设以太存在？
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当麦克斯韦写出描述电磁现象的方程组，并把法拉第的一些重要的实验数据代入方程以后，计算出了电磁波的传播速度，一秒30万公里。
这跟当时测量得出的光速几乎一致，所以麦克斯韦就大胆地预测，光就是一种电磁波，是空间中垂直交替振荡的电场和磁场。
1887年赫兹就在实验室制造出了电磁波，这时人们已经确立的光的波动性，正愁无法解释光波的性质，电磁波的发现就让人们对光的波动性有了更深刻的了解。
所以说，麦克斯韦在统一电学和磁学的时候，也顺便统一了光学，这是人类对光认识的一个本质性的飞跃。

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现在人们手里就有了两套理论，一个是描述物质之间相互作用的动力学理论，牛顿力学，一个是描述电磁现象的动力学理论，电动力学。由于电动力学总的思想还是来自于牛顿力学。
所以人们就想着把电动力学纳入到牛顿力学当中，不过很快就发现了两者之间存在矛盾。
首先，麦克斯韦描述光速的方程中，光速只跟两个没有方向的标量有关，一个是真空磁导率，一个是真空电容率，这表明光在真空中传播的时候，不管朝哪个方向，速度都是一样的，也就是恒定的速度。
而在牛顿力学中，不谈参照系就说速度是没有意义的，那么光速一秒30万公里，是相对于谁的速度？

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而且它还朝各个方向都是每秒30万公里，这不禁让人觉得在宇宙中有一个更大的绝对静止的参照系，人们就只能想到是绝对空间。
其次，光既然是一种波动，那么光传播的介质是什么？你可能会想为什么非要给光找个介质，它不需要介质不行吗？