第6章 空间和时间(1)[第1页/共4页]

牛顿把伽利略的测量当作他的活动定律的根本。在伽利略的尝试中，当物体从斜坡上滚下时，它一向遭到稳定外力（它的重量）的感化，其效应是使它恒定地加快。

牛顿对不存在绝对位置或所谓绝对空间非常忧愁，因为这和他的绝对上帝的看法不分歧。究竟上，即便他的定律隐含着绝对空间的不存在，他也回绝接管。因为这个非理性的信奉，他遭到很多人的峻厉攻讦，此中最驰名的是贝克莱主教。他是一个信赖统统的物质实体、空间和时候都是虚妄的哲学家。当人们将贝克莱的观点奉告闻名的约翰逊博士时，他用脚指踢到一块大石头上，并大呼道：

直到1865年，当英国的物理学家詹姆斯・麦克斯韦胜利地将直到当时用以描述电力和磁力的部分实际同一起来今后，才有了光传播的精确的实际。麦克斯韦方程预言，在归并的电磁场中能够存在颠簸的微扰，它们以牢固的速率，正如水池水面上的波纹那样行进。如果这些波的波长（两个相邻波峰之间的间隔）为1米或更长一些，它们就是我们所谓的射电波。更短波长的波称做微波（几厘米）或红外线（善于万分之一厘米）。可见光的波长在一百万分之四十至一百万分之八十厘米之间。更短的波长被称为紫外线、X射线和伽马射线。

每个察看者都能够操纵雷达收回光或射电波脉冲来讲明一个事件在那边何时产生。一部分脉冲在事件反射返来后，察看者可在他领遭到回波时测量时候。事件的时候能够为是脉冲被收回和反射被领受的两个时候的中点：而事件的间隔可取这来回路程时候的一半乘以光速（在这个意义上，一个事件是产生在空间的伶仃一点以及指定时候的一点的某件事）。这个思惟被显现在上。操纵这个步调，作相互活动的察看者对同一事件可付与分歧的时候和位置。没有一个特别的察看者的测量比任何其别人的更精确，但是统统这些测量都是相干的。只要一个察看者晓得其别人的相对速率，他就能精确算出其别人会付与同一事件的时候和位置。

麦克斯韦实际预言，射电波或光波应以某一牢固的速率行进。但是牛顿实际已经摆脱了绝对静止的看法，以是如果假定光以牢固的速率行进，人们就必须说清这牢固的速率是相对于何物来测量的。是以有人提出，存在着一种无所不在的称为“以太”的物质，乃至在“真空的”空间中也是如此。正如声波在氛围中行进一样，光波应当通过以太行进，以是它们的速率应是相对于以太而言的。相对于以太活动的分歧察看者，会看到光以分歧的速率冲他们而来，但是光对以太的速率保持稳定。特别是本地球在它环绕太阳的轨道穿过以太时，在地球通过以太活动的方向测量的光速（当我们对光源活动时）应当大于在与活动垂直方向测量的光速（当我们不对光源活动时）。1887年，阿尔伯特・迈克耳孙（他厥后成为美国第一名诺贝尔物理学奖获得者）和爱德华・莫雷在克里夫兰的凯思利用科学黉舍停止了一个非常细心的尝试。他们将沿地球活动方向以及垂直于此方向的光速停止比较。使他们大为诧异的是，他们发明这两个光速完整一样！

在1887年至1905年之间，最闻名者为荷兰物理学家亨得利克・洛伦兹做出的。但是，一名迄至当时还冷静知名的瑞士专利局的职员阿尔伯特・爱因斯坦，在1905年的一篇闻名的论文中指出，只要人们情愿丢弃绝对时候看法的话，全部以太的看法则是多余的。几个礼拜以后，法国第一流的数学家亨利・庞加莱也提出近似的观点。爱因斯坦的论证比庞加莱的论证更靠近物理，后者将其考虑为数学题目。凡是这个新实际归功于爱因斯坦，但人们不会健忘庞加莱的名字在此中起了首要的感化。