我们以前研究过的所有光学现象都支持波动理论。
光会绕着小障碍物弯曲,折射的解释是支持它的有力论据。如果以力学观点为指导思想,还需要一个问题,即如何确定醚的力学性质。要解决这个问题,首先要知道以太中的光波是纵波还是横波。换句话说,光像声音一样传播吗?光波是否由于介质密度的变化导致粒子向波传播方向振动?还是以太是一种只能产生横波的弹性胶体介质,其粒子的运动方向与波本身的传播方向垂直?
在解决这个问题之前,我们试图决定哪个答案更好。显然,如果光波是纵波,那就太好了。因为在这种情况下,设计一个机械以太就简单多了。以太的画面大概类似于气体解释声波传播的力学画面,形成以太能传播横波的画面要困难得多。把胶体想象成由粒子组成的介质,可以传播横波,并不是一件容易的事。惠更斯认为乙醚将是“气体状的”,而不是“凝胶状的”。但是大自然不在乎我们对它的限制。在这件事情上,大自然会容忍物理学家试图用力学的观点去理解一切现象吗?要回答这个问题,我们必须讨论几个新的实验。
我们将只详细讨论许多实验中的一个,它可以提供一个晶体板来改变它的位置。但是它绕着的轴的位置必须是固定的,这样上面这句话才有意义。我们以入射光定义的线为轴。也就是说,我们移动了晶片上所有点的位置,只有轴上点的位置保持不变。奇怪的事情发生了!光线越来越弱,最后完全消失。如果继续旋转,就会重新出现,回到原来的位置,就会恢复原来的场景。
在不详细描述这个实验和其他类似实验的情况下,我们可以问这样一个问题:如果光波是纵波,我们能解释这些现象吗?在纵波的情况下,以太粒子必须像光束一样沿着轴移动。如果晶体旋转,沿轴的点不会改变。轴上的点没有运动,只有一个小的位移发生在它附近。所以对于纵波来说,光消失和出现都不可能有明显的变化。这个现象之类的只能假设光波不是纵波而是横波来解释!换句话说,我们必须假设一种“凝胶状”醚。
这是非常遗憾的。如果试图用力学来描述泰,就要做好面对巨大困难的准备。
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