请问谁有迈克尔逊—莫雷实验的详细过程?最好有分析过程的

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一、 经典时空观 存在绝对静止的参照系是经典时空观的核心.人们在原始状态下,总从自我的感觉出发认识世界.并总以自我为中心,来处理一切事物.从这点上说,哥白尼的贡献是相当伟大的.他启示了人们要站在公正的角度看问题. “以太”（ether）一词来自古希腊亚里士多德,他以为,人们用纯粹思维可以找出制约宇宙的定律,不必要用观测去检验它.他把地上物质与天上物质人为划开,认为天上是由与地上污浊的物质不同的纯洁的物质即“以太”组成.此外他相信存在一个优越的静止状态,任何没有受到外力和冲击的物体都采取这种状态.特别是他以为地球是静止的.经典力学打破了天上与人间的不同,并且否定静止存在唯一标准.人们可以讲,物体A静止而物体B以不变的速度相对于物体A运动,或物体B静止而物体A运动,这两种讲法是等价的. 牛顿对绝对位置或被称为绝对空间的不存在感到非常忧虑,因为这和他的绝对上帝的观念不一致.事实上,即使绝对空间的不存在被隐含在他的定律中,他也拒绝接受.他思考了这样一个实验,即水桶中水的旋转. （１） 开始时,桶旋转得很快,但水几乎静止不动.在粘滞力经过足够的时间使它旋转起来之前,水面是平的,完全与水桶转动之前一样. （２） 水和桶一起旋转,水面变成凹状的抛物面. （３） 突然使捅停止旋转,水面仍然保持凹状的抛物面. 牛顿就此分析道,在第（１）（３）阶段里,水和桶都有相对运动,而前者是水平的,而后者水面凹下：在第（２）（３）阶段里,无论水和桶有无相对运动,水面都是凹下的.牛顿由此得出结论：桶和水的相对运动不是水面凹下的原因,这个现象的根本原因是水在空间里绝对运动（即相对于牛顿的绝对空间的运动）的加速度. 绝对空间在哪里?牛顿曾经设想,在恒星所在的遥远地方,或许在它们之外更遥远的地方.他提出假设,宇宙的中心是不动的,这就是他所想象的绝对空间.从现今的观点来看,牛顿的绝对空间观是不对的.不过,牛顿当时了清楚地意识到,要给惯性原理以一个确切的意义,那就必须把空间作为独立于物体惯性行为之外的原因引进来.爱因斯坦说：“对此,牛顿自己和他同时的最有批判眼光的人都是感到不安；但是人们要想给力学以清晰的意义,在当时却没有别的办法.”爱因斯坦还认为,牛顿引入绝对空间,对于建立他的力学体是必要的. 亚里士多德和牛顿都相信绝对时间.也就是说,他们相信人们可以毫不含糊地测量两个事件之间的时间间隔,只要用好的钟,不管谁去测量,这个时间都是一样的.时间相对于空间是完全分开并独立的.这就是大部份人当作常识的观点. 二、 关于光速研究 光以有限但非常高的速度传播的这一事实,由丹麦的天文学家欧尔·克里斯琴森·罗麦（Roemer）于1676年第一次发现.他观察到,木星的月亮不是以等时间间隔从木星背后出来.当地球和木星都绕着太阳公转时,它们之间的距离在变化着.罗麦注意到我们离木星越远则木星的月食出现得越晚.他的论点是,因为当我们离开更远时,光从木星月亮那儿要花更长的时间才能达到我们这儿.然而,他测量到的木星到地球的距离变化不是非常准确,所以他的光速的数值为每秒22.5万公里. 1725年英国天文学家布喇德雷（Jams Bradley）通过观察三角视差法来测量恒星的距离,发现了恒星的光行差. 地球的周年变化导致恒星表观位置的系统变化 V V 太阳 地球 3 2 4 1 恒星 在图中在位置２,４,地球速度矢量同从太阳到恒星的 δ θ δ Ｃ －V Ｃ′ 连线交成直角,这两个位置光行差有最大值. １,３位置地球的速度矢量同从太阳 到恒星的连线构成角θ, 由右图见： sinδ＝Vsinθ/C 其中ｖ=30km/s 从对几个恒星的光行差 的观察,求出光速为： C=3.04×106m/s 麦克斯韦理论求出电磁波速度： 算出在真空中的速度为3×106m/s与已知的光速一致因此认定光是一种电磁波.麦克斯韦理论预言,无线电波或光波应以某一固定的速度运动.但是牛顿理论已经摆脱了绝对静止实物的观念,所以如果假定光是以固定的速度传播,人们必须说清这固定的速度是相对于何物来测量的.这样人们提出,甚至在“真空”中也存在着一种无所不在的物体,这时古老的“以太”一词被用来表述这一神秘物体.正如声波在空气中一样,光波应该通过这以太传播,所以光速应是相对于以太而言.相对于以太运动的不同观察者,应看到光以不同的速度冲他们而来,但是光对以太的速度是不变的. 三、 迈克尔逊—莫雷实验 既然存在以太,则当地球穿过以太绕太阳公转时,在地球通过以太运动的方向测量的光速（当我们对光源运动时）应该大于在与运动垂直方向测量的光速（当我们不对光源运动时）. 1887年,阿尔贝特·麦克尔逊（后来成为美国第一个物理诺贝尔奖获得者）和爱德华·莫雷在克里夫兰的卡思应用科学学校进行了非常仔细的实验.目的是测量地球在以太中的速度. 由于光在不同的方向相对地球的速度不同, 达到眼睛的光程差不同,产生干涉条纹. 从镜子M反射,光线1的传播方向在MA方向上, 光的绝对传播速度为ｃ,地球相对以太的速度为υ, 光MM2的传播速率为 光线1完成来回路程的时间为： 光线2在到达M2和从M2返回的传播速度为不同的, 分别为C+υ和C－υ,完成往返路程所需时间为： 光线２和光线１到达眼睛的光程差为： 在实验中把干涉仪转动90°,光程差可以增加一倍.移动的条纹数为： 实验中用钠光源,λ=5.9×10－7ｍ； 地球的轨道运动速率为：υ≈10－4C；干涉仪光臂长度为11m, 应该移动的条纹为：ΔＮ＝２×11×(10－4)2／λ＝0.4 干涉仪的灵敏度,可观察到的条纹数为0.01条.但实验结果是几乎没有条纹移动. 在1887年到1905年之间,人们曾经好几次企图去解释麦克尔逊——莫雷实验.最著名者为荷兰物理学家亨得利克·罗洛兹,他是依据相对于以太运动的物体的收缩和钟变慢的机制.然而,一位迄至当时还不知名的瑞士专利局的职员阿尔贝特·爱因斯坦,在1905年的一篇著名的论文中指出,只要人们愿意抛弃绝对时间的观念的话,整个以太的观念则是多余的.几个星期之后,一位法国最重要的数学家亨利·彭加勒也提出类似的观点.爱因斯坦的论证比彭加勒的论证更接近物理,因为后者将此考虑为数学问题.通常这个新理论是归功于爱因斯坦,但彭加勒的名字在其中起了重要的作用.
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