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【学术观点辩论】以太是否存在

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正方观点:以太存在
反方观点:没有以太


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来自手机贴吧1楼2018-03-12 09:06
    我是正方,认为以太存在。历史上的以太被设想为类似气体一样,而且处于绝对静止状态,地球运动不能拖拽以太运动,这是我不能认同的。我认为以太类似水一样,致密无间隙,可以流动。地球自转,能够拖拽其内部和周围以太随同转动。


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    来自手机贴吧2楼2018-03-12 09:15
      以太是电磁波(光)的载体,就像空气、水等所有由原子构成的物体是机械波(声)的载体一样。


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      来自手机贴吧3楼2018-03-12 09:51
        楼主最好能找点“以太”概念的起源和发展的相关资料科普一下。
        比如谁最早提出了这一概念;
        之后,这个概念有没有变化发展等等。


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        来自iPhone客户端4楼2018-03-12 10:17


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          来自手机贴吧5楼2018-03-12 12:10


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            来自手机贴吧6楼2018-03-12 12:15
              这不是学术观点辩论,而是玄学。 或者说,理解上的个人偏好。因为,你要明确界定以太是个什么东西。而这又很难清晰界定,只能退而求其次,描述几条“以太”具有的性质。然而,这又不是个重要的问题,因为如果相关的物理概念很清晰,自然就不会纠结“以太”是什么这种模糊不清的问题。


              1. 按照传统观念,作为电磁波的载体。 首先,必须强调的是,以现在的物理学来看待,电磁波传播的媒介和载体是两个完全不同的物理概念。 载体指的是时空中无处不在的、关于光子的量子场。 光子是量子场的激发态。 这个激发态在这个场之中传播 - 用直观的图像,非常粗略地理解,就是A位置的场回落到基态,临近的B位置的场被激发,体现为光子从A传播到B,但量子场在时空中无处不在。它就是载体。


              而媒介,比如水、空气、玻璃等,是另一回事。 电磁波通过这些媒介时,引起这些媒介中的带电粒子震荡,而这些带电粒子也会扰动光子的量子场,也就是上面说的同一个载体 -- 体现为辐射电磁波。 入射的电磁波和这些媒介粒子产生的电磁波,叠加在一起,总的效果体现为电磁波改变了波长,也改变了这个叠加后的电磁波传播的速度。


              媒介的存在是可有可无的。 媒介是由基本粒子组成,而载体(量子场)的性质和媒介不同,它的性质与时空结构紧密联系在一起。



              从这个意义上说,以太作为电磁波的载体,它显然是存在的,但不同于传统的媒介这个概念。 狭义相对论指的“以太不存在”,指的正是这个意义上的不存在: 媒介是可有可无的。


              2. 按照更深一个层次看待:作为哲学上的“真空”中的一种“物质”。



              按照广义相对论,时空本身既有动力学,又能加载能量动量,还能传递信息,这显然是非常“物质”的一种体现。 现在的量子引力理论,比如圈量子引力,也强调,“时空”本身也是由量子的“基态”,也就是,可能是我上面指的哲学上的“真空”, 一级一级地激发出来的。



              从这个意义上说,“时空”本身,也很好地符合“以太”的这个描述。


              最后,还是强调一点: 以上的语言是自然语言描述,不可能做到精确,而且还混入了我直观上定义的“哲学”上的概念。 但是,如果理解这些现代物理上的概念,上面的问题都是不存在的。


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              8楼2018-03-12 20:50
                从上面所述,也希望大家能理解,哲学上的“真空”和物理学上的“真空”, 完全不是一个概念。 物理上的“真空”, 里面有充满动力学的“时空”, 也有满足各种性质的“量子场”,它们承载了各种粒子包括光子的传播,和相互作用。 物理上的“真空”, 其内容是非常具体而丰富的,也是人们研究的对象(比如,Higgs粒子的发现和对其质量的测量,能够揭示在自发对称性破缺之后,真空能量具体处一个什么值)。


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                9楼2018-03-12 20:55
                  @丽雅Leah 答疑以下问题,不用讲课,只需简明的写出答案即可:


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                  11楼2018-03-12 22:19
                    1、以太存在,并且一定可以测量到。
                    2、以太系和地球系的相对速度很大。
                    3、任何物体对以太的拖带都是反向的,并且拖带的比例非常小。


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                    12楼2018-03-13 08:35
                      百度估计差不多要倒闭了:


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                      13楼2018-03-13 09:00
                        百度你还不快点倒闭:


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                        14楼2018-03-13 09:02
                          以太并不存在。如果把以太看做物质,那么这个物质的物理特性很难描述。


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                          来自Android客户端16楼2018-03-13 10:16
                            2015年,匈牙利物理学家在正负电子谱仪中发现了一种异常的放射性衰变,他们认为这代表着一种新的粒子,但近日,一组美国理论物理学家认为这或许代表着自然界的第五种相互作用。

                            由Attila Krasznahorkay领导的匈牙利科学院核物理研究所团队于2015年在论文预印本网站arXiv上公布了这一发现,并于今年1月在《物理评论快报》上发表了论文。但这篇论文——号称发现了一种种只比电子重34倍的玻色子,并没有得到学界的关注。
                            然而,一个月之前(4月25日),一组美国理论物理学家在arXiv上发布了一篇新的论文,对匈牙利团队的数据进行了再分析,发现他们的结果并不与任何已知实验相冲突,并进一步推断他们发现的可能是第五种基本相互作用。加州大学欧文分校的物理学家冯孝仁说:“我们把原本艰涩难懂的数据梳理得更加清晰了。”他是这篇arXiv论文的第一作者。
                            4天后,冯孝仁团队的两位成员在于美国SLAC国家加速器实验室举行的研讨会上报告并讨论了这一发现。当时参会的研究者之一,托马斯·杰斐逊国家加速器实验室的Bogdan Wojtsekhowski透露,当时其他研究者虽然抱有怀疑,但都对这个想法感到激动不已。“很多参会者都正在考虑如何通过独立的方法来检验这一结果。”他说。来自欧洲和美国的团队都表示能在一年左右的时间内确认或证伪匈牙利团队的实验结果。
                            寻找新的作用力
                            物理学理论中有四大基本相互作用:引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用,但也有很多研究者提出第五种相互作用,只是都没有有力的证据。过去10年以来,由于粒子物理的标准模型无法解释暗物质(一种占了宇宙物质总质量的80%以上,却不可见、难以捉摸的物质)的存在,对新的基本作用的搜寻更是逐渐升温。理论物理学家提出了多种多样的奇特物质粒子和携带作用力的粒子,其中就包括“暗光子”。普通光子是传递电磁相互作用的载体,而根据他们的理论,暗光子就是这种新的相互作用的载体。
                            匈牙利团队的Krasznahorkay说他们就在寻找这样的暗光子,而冯孝仁认为匈牙利团队找到的是别的东西。后者的实验是将质子打到薄薄的锂-7靶上,这会产生不稳定的铍-8核,放出正负电子对。根据标准模型,放出的正负电子对彼此之间的轨道夹角越大,其数量就越少,但该团队却发现,正负电子对数量在140°的角度处出现了一个不寻常的“凸起”,在此之后才随着角度增大而减小。
                            “我们对这一发现很有自信。”
                            Krasznahorkay认为,这个“凸起”有力地表明铍-8在此处分裂出了一种新的粒子,新粒子再衰变成一个正负电子对。他们通过计算表明这个新粒子的质量约为17 MeV(兆电子伏特)。
                            “我们对这一发现很有自信。”Krasznahorkay说。他们在过去的三年里已经重复了好几次实验,消除了所有能够想到的误差来源。如果他们所说的都是真的,那么这一“异常”的实验结果只是纯粹偶然出现的概率只有2000亿分之一。
                            冯孝仁则认为,这个17 MeV的例子不是所谓的“暗光子”。在分析了“异常凸起”,并与之前的实验结果相比对以后,他们认为这个粒子可能是一种“疏质子X玻色子”(protophobic X boson)。这类粒子传递了一种极短程的相互作用,其作用距离只有原子核直径的几倍。此外,暗光子可以与电子和质子耦合,而这种新玻色子耦合的是电子和中子。冯孝仁的团队还在分析是否有其他粒子能解释这种异常现象,但疏质子X玻色子仍然是能最为简单地解释该现象的一种可能理论。
                            非常规的耦合
                            麻省理工学院(MIT)的理论物理学家Jesse Thaler对此抱有怀疑。他说:“冯孝仁团队提出的耦合太不寻常了,如果要我来对标准模型进行补充以解释这一现象,我首先提出的肯定不会是这样的观点。”不过,他仍在关注这一提议:“或许这能成为我们对可见宇宙之外的物理学世界的最初一瞥。”
                            研究者很快就能验证这一17 MeV的新粒子是否确凿存在了。上文提到的杰斐逊加速器实验室就在进行一个叫做“暗光”(DarkLight)的实验,通过向氢气靶上轰击电子来寻找质量在10到100 MeV间的暗光子。该项目的发言人,MIT的Richard Milner表示,他们会优先以17 MeV的区域为目标,在一年左右的时间内就能找到匈牙利团队所说的的粒子,或至少对它与普通物质的耦合设立严格的界限。
                            欧洲核子中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)中原本用来研究夸克-反夸克衰变的LHCb实验也会寻找该玻色子,除此之外欧洲还有两个另外的实验也会向固定靶轰击正电子:一个位于罗马附近的弗拉斯卡蒂国家实验室(预计2018年启动),另外一个位于俄罗斯西伯利亚的布德克尔核物理研究所。
                            纽约州立大学石溪分校的理论物理学家,同时也是SLAC研讨会组织者之一的Rouven Essig认为,这种新玻色子“出人意料的性质”会让物理学家很难确认它的存在,但他很欢迎大家来检验它。“不做另外的实验来检验这个结果就是疯了,”他说,“毕竟大自然曾给我们带来过这样那样的惊喜!”


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                            17楼2018-03-13 16:18
                              以太……普朗克时空核


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                              来自Android客户端18楼2018-03-13 20:10


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                                来自Android客户端20楼2018-03-13 20:29
                                  @lgxysllgxysl 因为删帖等原因,我只看到了支离破碎的信息。



                                  拉格朗日密度,在没有限制条件下,你可以随意构造。 这是个 trivial 的结论。 但究竟如何构造,要满足什么限制,要达到什么效果,这正是许多主流在做的事情。比如,
                                  (1)是经典的场,还是量子的场?
                                  (2)时空是Galileo的,Lorentz的,还是Einstein或者别的?

                                  (3)可以导出哪些可观测量,与实验相符?


                                  每一条都会对允许的Lagrangian产生大量的限制。 可以说,整个粒子物理的标准模型,就是在前3条的框架下经过几十年逐渐发展起来的。 你需要了解整个上面的过程和它们的技术细节。之后,你需要了解对标准模型的扩展,那些最简单的主流的模型是什么,比如最简单的超对称 MSSM, 比如赋予中微子质量的 see-saw 机制,SU5 是如何描述质子衰变的, 还有标量场引起早起宇宙暴涨的机制。等等。



                                  我觉得你把这个作为研究方向,目前为时过早。说句不好听的话,在掌握上面的内容之前,你我能想到的东西,如果不是错的,那也一定是被人研究过的。 没有知识,就没有想象力。


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                                  21楼2018-03-13 20:47
                                    我再扯点别的... 大概很多人已经听说过这个例子,就是用第谷、开普勒、牛顿来比喻科学这个产业链条。



                                    简短地说,第谷收集了行星运动的很多数据。 开普勒分析了这些数据,整理出描述行星运动的三大定律,就是椭圆,焦点,速度什么的。 牛顿提出万有引力定律,从第一性原理上解释了这三大定律,并预言了很多其它东西。


                                    现代科研的产业链条,从大体结构上看也没有变。 第谷,是做实验、观测的。 开普勒,做分析数据和唯象理论的。 牛顿是做第一性原理的。 跟那个时代比,这几个环节,都增加了大量的人手。 需求最多的,显然是第谷这样的,其次是开普勒,最后是牛顿。 它们的比例,按我的印象,至少是100:10:1, 但更可能是 10000:100:1.



                                    最后的那份1, 与牛顿时代的牛顿,也有所不同,牛顿只需要了解开普勒三定律,不超过一节课的内容,即可开始研究。 而现在的理论学家,要熟悉大量大量支离破碎的前沿实验和观测信息,需要熟悉计算机,算出东西之后,甚至还要亲自做简单的误差分析去比对,需要英语好,需要卓越的沟通能力和良好的推销能力,还需要很好地指导自己的学生,带领一个或大或小的团队。



                                    民科总幻想自己是那份1,但对今日其需求,对那10000和100之需求,以及它们已经产生了什么结果不闻不问。 业余爱好者如果真想对科学做一份贡献,通过正确的学习和训练,去做那10000中的一员,其实在理论上是可行的(实际上还要考虑这些岗位的竞争,资金等更复杂的因素)。 如此简单的道理,在中文网络上,竟然很少有人知晓,充满着仅靠热血就幻想做那份1的人,也可见当今中文网络的信息环境有多么垃圾。


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                                    22楼2018-03-13 21:18
                                      百度你去死吧。


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                                      23楼2018-03-13 21:24
                                        以太假说的兴衰史
                                        以太(ether)是一个历史上的名词,它的涵义也随着历史的发展而发展。 在古希腊,以太指的是青天或上层大气。在宇宙学中,有时又用以太来表示占据天体空间的物质。17世纪的R.笛卡尔是一个对科学思想的发展有重大影响的哲学家。他最先将以太引入科学,并赋予它某种力学性质。在笛卡尔看来,物体之间的所有作用力都必须通过某种中间媒介物质来传递,不存在任何超距作用。因此,空间不可能是空无所有的,它被以太这种媒质物质所充满。以太虽然不能为人的感观所感觉,但却能传递力的作用,如磁力和月球对潮汐的作用力。
                                        后来,以太又在很大程度上作为光波的荷载物同光的波动学说相联系。光的波动说是由R.胡克首先提出的,并为C.惠更斯所进一步发展。在相当长的时期内(直到20世纪初),人们对波的理解只局限于某种媒介物质的力学振动。这种媒介物质就称为波的荷载物,如空气就是声波的荷载物。由于光可以在真空中传播,因此惠更斯提出,荷载光波的媒介物质(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。除了作为光波的荷载物以外,惠更斯也用以太来说明引力的现象。I.牛顿虽然不同意胡克的光波动学说,但他也像笛卡尔一样反对超距作用并承认以太的存在。在他看来,以太不一定是单一的物质,因而能传递各种作用,如产生电、磁和引力等不同的现象。牛顿也认为以太可以传播振动,但以太的振动不是光,因为光的波动学说(当时人们还不知道横波,光波被认为是和声波一样的纵波)不能解释现在称为的光的偏振现象,也不能解释光的直线传播现象。 18世纪是以太假说没落的时期。19世纪,以太假说又获得复兴和发展,这主要是T.杨和A.-J.菲涅耳工作的结果。随后,以太在电磁学中也获得了地位,这主要是由于M.法拉第和J.C.麦克斯韦的贡献。19世纪中期曾进行了一些实验以求显示地球相对以太参照系运动所引起的效应,并由此测定地球相对以太参照系的速度,但都得出否定的结果。19世纪末可以说是以太论的极盛时期。为了测出地球相对以太参照系的运动,A.A.迈克耳孙和E.F.莫雷于1887年所作的干涉仪实验的结果发表后,科学界大为震惊。这个零结果对菲涅耳部分拽引假说是一个致命打击。迈克耳逊和莫雷倾向于斯托克斯的完全拽引假说,但是从斯托克斯的完全拽引假说出发,必然会引起一个结论,即在运动物体表面有一速度梯度的区域。如果靠得很近,总可以察觉出这一效应。于是英国物理学O.J.洛奇在1892年做了一个钢盘转动实验,以试验以太的漂移。洛奇的钢盘实验虽然没有迈克耳逊—莫雷实验的影响大,但它的结果导致人们对斯托克斯的完全拽引假说也失去了信心,使得相对性原理得到普遍承认,并被推广到整个物理学领域。
                                        在狭义相对论确立以后,以太被物理学家们彻底抛弃了。人们接受了电磁场本身就是物质存在的一种形式的概念,而场可以在真空中以波的形式传播。量子力学的建立更加强了这种观点,因为人们发现,物质的原子以及组成它们的电子、质子和中子等粒子的运动也具有波的属性。波动说已成为物质运动的基本属性的一个方面。那种仅仅把波动理解为某种媒介物质的力学振动的狭隘观点已完全被冲破。
                                        然而人们的认识仍在继续发展。到20世纪中期以后,人们又逐渐认识到真空并非是绝对的空,那里存在着不断的涨落过程(虚粒子的产生以及随后的湮灭)。这种真空涨落是相互作用着的场的一种量子效应。今天,理论物理学家进一步发现,真空具有更复杂的性质。真空态是这些简并态中的某一特定状态。目前粒子物理中所观察到的许多对称性的破坏是真空的这种特殊“取向”所引起的。在这种观点上建立的弱相互作用和电磁相互作用的电弱统一理论已获得很大的成功。


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                                        来自手机贴吧25楼2018-03-14 08:39


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                                          26楼2018-03-14 10:56


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                                            27楼2018-03-14 15:31


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                                              28楼2018-03-14 15:56
                                                以太到底存在么,为什么我觉得以太就是暗物质呢


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                                                来自Android客户端29楼2019-09-17 15:27