以太是一種什么物質(zhì)?我想許多人都聽(tīng)說(shuō)過(guò)“以太”這個(gè)詞，現(xiàn)在這個(gè)詞更多代表的是一種文化符號(hào)。但在兩三百年前，科學(xué)家還曾篤定宇宙中必然充滿了以太這種物質(zhì)。

故事要從人類(lèi)探尋光的本質(zhì)講起。雖然人類(lèi)一兩千年前就在討論光，但真正拿起科學(xué)工具來(lái)探討光的本質(zhì)還是要從笛卡爾和牛頓談起。如果你在學(xué)習(xí)物理之前，我問(wèn)你：“光到底是什么”?我想你一定很困惑，因?yàn)槟阃耆珱](méi)有思考過(guò)這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)楣馓?xí)以為常了，以至于你忽略了它的存在。人們首先困惑的是，光到底是不是物質(zhì)? 最早給出答案的就是笛卡爾和牛頓，他們都認(rèn)為，光是一種極其微小的球狀顆粒，小到肉眼無(wú)法觀察到它們的存在，但是它們的速度卻是極快的。牛頓認(rèn)為一束光是由無(wú)數(shù)個(gè)實(shí)心小微粒球構(gòu)成的，這是一種典型的古樸思想，這便是光的微粒說(shuō)。因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)，人們只知道光是沿直線傳播的，還不知道光居然還有衍射和干涉現(xiàn)象。所以光的微粒說(shuō)可以很好的解釋直線傳播的現(xiàn)象。

與此同時(shí)，胡克和惠更斯卻認(rèn)為光是一種波動(dòng)的能量，也就是光的波動(dòng)說(shuō)。 可由于牛頓是當(dāng)時(shí)物理界的權(quán)威，人們只能選擇相信牛頓的微粒說(shuō)。

這個(gè)問(wèn)題一直就這樣拖著，直到托馬斯楊出世，他設(shè)計(jì)了雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，才把光的波動(dòng)說(shuō)重新推到了世人的面前。人們才知道，光的微粒說(shuō)只能解釋光的直線傳播現(xiàn)象，而不能解釋光的干涉和衍射現(xiàn)象。而光的波動(dòng)說(shuō)就可以解釋光的干涉和衍射。人們這時(shí)候開(kāi)始認(rèn)為光是以波動(dòng)的形式存在著，但卻把光波當(dāng)成了機(jī)械波，那么它的傳遞必然需要介質(zhì)。

既然光可以從太陽(yáng)傳到地球，那么光波必然需要經(jīng)過(guò)真空過(guò)程。這時(shí)候的物理學(xué)家們就困惑了，光怎么會(huì)在真空中傳播呢?光波必須在介質(zhì)里傳播，那么真空里面必然不是空的，真空必須包含一種物質(zhì)來(lái)充當(dāng)光的介質(zhì)。當(dāng)時(shí)的科學(xué)家們都篤定這種介質(zhì)一定會(huì)存在，但一時(shí)半會(huì)又找到這種介質(zhì)，那么就先給這種介質(zhì)起個(gè)名字吧，以后再慢慢找吧，于是就從圣經(jīng)里面找到了“以太”這個(gè)詞來(lái)命名它。

那時(shí)候的科學(xué)家們都非?？隙ㄒ蕴潜厝淮嬖诘?，誰(shuí)讓它是光傳播的介質(zhì)呢! 并認(rèn)為宇宙空間中全都充滿著以太。這時(shí)候的科學(xué)家們心知肚明：誰(shuí)要是先找到以太，誰(shuí)就會(huì)一舉成名。這時(shí)候有個(gè)叫邁克爾遜的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家就動(dòng)手設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)來(lái)尋找以太，并獲得了政府的科研資金支持。但花完了第一筆資金后，他居然沒(méi)有找到以太。于是再給政府申請(qǐng)了資金，說(shuō)第二次肯定能找到以太，于是他重新設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，但結(jié)果依舊令人失望。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)論便是:以太并不存在! 而且邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)還證明了光速的不變性。事實(shí)上，這個(gè)實(shí)驗(yàn)揭開(kāi)了《狹義相對(duì)論》的神秘面紗，并奠定了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。