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以太的命运伴随着光的“波粒战争”跌宕起伏。胡克最先提出了光的波动学说,并由惠更斯发扬光大。由于光可以在真空中传播,因此惠更斯提出,以太应该充满包括真空在内的全部空间,并能渗透到通常的物质之中。除了作为光波的传播介质以外,惠更斯也用以太来说明引力现象。牛顿虽然在光学上提倡微粒说,但他也借助以太的稀疏和压缩来解释光反射和折射,甚至假想以太是造成引力作用的可能原因。
18世纪,光的微粒学说得到广泛承认,波动说逐渐被抛弃。引力的平方反比定律在天体力学方面的成功以及探寻以太未获实际结果,使得超距作用观点得以流行。人们开始认为空间是空虚的,以太逐渐被抛弃。
19世纪,托马斯杨用著名的双缝干涉实验,再次把波动学说推向前台。菲涅耳更是提出完整的光的波动说理论,以波动说成功地解释了干涉、衍射、双折射、偏振、甚至光的直线传播现象。波动学的江湖地位再次得到确立,以太论重新获得复兴和发展。麦克斯韦认为:“光就是产生电磁现象的媒质(以太)的横振动,传播电磁与传播光只不过是同一种介质而已”。1888年赫兹用实验证实了电磁波的存在,也曾一度被人们理解为证实了以太存在。洛伦兹基于以太的电子论同样大获成功。在19世纪结束之前,所有的物理似乎都可以简化为以太的物理。
用盛极而衰来形容“以太”再合适不过。迈克尔逊莫雷设计实验来测量以太风的速度,然而结果出人意料,各个方向的光速一致,并不存在所谓的以太风。尽管有人试图用各种解释来挽救以太,但随着爱因斯坦相对论的成功,人们还是逐渐抛弃了以太。爱因斯坦在提出狭义相对论时指出:以太的假设将被证明是多余的。量子力学的发展,让人们认识到光同时具有波动性和粒子性,单纯以机械振动思维考虑光的波动显然已经不合适了。“以太”再一次被抛弃!
以太被彻底否定了吗
1920年,爱因斯坦在莱顿大学做了一个“以太与相对论”的报告,试图调和相对论和以太论。他指出,狭义相对论虽然不需要以太的概念,但是并未否定以太,而根据广义相对论,空间具有物理性质,在这个意义上,以太是存在的。他甚至说,根据广义相对论,没有以太的空间是无法想像的。以太曾被用来解释引力和光的传播,抛弃以太之后,这两个问题依然没有得到很好的解决。引力子没有被发现,时空弯曲也只是表象而非本质。光的传播真的不需要介质吗?迈克尔逊莫雷实验虽然没有检测到以太的存在,但也没有证明以太不存在。后来无论是相对论还是洛伦兹变换,都能解释实验结果。真空不空已经被广泛接受。从某种意义上说,那个充满宇宙的东西又回来了。至于是叫以太还是叫量子的海洋又或者真空场,又有什么关系呢。量子化能让“以太”重生吗
想象一下,你在电脑上玩游戏时,你所看到的内容,不过是一个个像素点的不断变换。在往深入想一想,本质上是一些构建在0和1之上的算法组成的。由于0和1的互补性,可看成是同一种。我们已经能用0和1组成极其复杂的计算机系统,难道上帝非要62个基本粒子才能构建我们的世界?
现在我们尝试假想一种“空间量子”,大小在普朗克尺度,充满整个宇宙,你可以认为这是量子化的以太。与传统以太不同,空间量子不但承载了光的传播,引力的产生,也承载着所有物质与能量的构成。以此假想为基础,尝试着解释现有物理体系。希望大家一起探讨,我在故我思。

借用一张网上的分子图片来帮助大家发挥想象。后面只能用平面示意图来表达我的想法(如有侵权请告知)
以空间量子组成的空间需要具备哪些性质:
空间量子小到普朗克尺度,用来组成我们已知的各种粒子及宇宙万物。空间需要具有弹性。可以用来传播光子及产生引力效应。空间具有各向同性。这可能是量子领域不确定性的根源。物质的移动和能量的传递最终都依赖交换空间量子来完成。未完待续
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