[科普中国]-10岁小观众问丘成桐：迈克尔-逊莫雷实验如何证明以太不存在？

“我是科学家”2019年度盛典演讲现场，一名10岁小观众向丘成桐先生提问。

他想知道：迈克尔逊-莫雷实验如何证明以太不存在？

让我们听听丘成桐先生怎么回答。

迈克尔逊-莫雷实验如何证明以太不存在？

10岁小观众问丘成桐：迈克尔逊-莫雷实验如何证明以太不存在？

现场观众

我有一个问题，就是——

19世纪之前，人类是相信有以太的，说光是在以太中传播的。

但是，迈克尔逊-莫雷实验在各个方向上打一束光，测这些光的速度是否一样。它证明了以太是不存在的。

好像这个实验的基础，是以太是一种流动的东西？

丘成桐

中国科学院外籍院士

菲尔兹奖首位华人得主

哈佛大学教授

清华大学丘成桐数学科学中心主任

很好很好，你问得很好。

当时我们对光的认识，从牛顿以来，对光是粒子还是波都多加疑问。很多物理学家认为，以太这个介质帮忙光的传播，才能产生它波动的现象。

当时很多物理学家认为，以太是光波的荷载物 | Wikimedia Commons, Zouavman Le Zouave / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

你讲的这个其实是一个很重要的事情，我本来也要讲，但是因为时间不足没有讲。

迈克尔逊-莫雷实验，我想是历史上最伟大的实验之一 。因为有了这个实验，我们对光的了解才深刻得多。 这个实验开始时候是为了要找以太，结果以太找不到。对很多普通人来讲，做过这么大的实验，花了这么多功夫，结果什么都找不到，这不是一个很失望的事情吗？

莫雷-迈克尔逊实验装置 | Wikimedia Commons, Boson / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

但偏偏这是一个历史上最重要的实验之一。 人类对光、对时间的观念，因为这个实验完全被改变 。

后来我们由狭义相对论才晓得，时空的观念跟从前是完全不一样的。

没有这个实验，牛顿力学大概还是存在，不会改变。也就是因为这个实验，我们对整个时空结构的理解不一样了。

莫雷-迈克尔逊实验改变了人们对光、时间的概念 | Pixabay

所以我们要晓得，做一个工作不要问结果，不要因为做不到而觉得失望——只要它是在验证真理。

在这个实验中，真理就是以太不存在，光的观察速度是不变的。

这一点很重要。

监制：吴欧

编辑：麦芽杨 凝音

排版：凝音

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