迈克尔逊·莫雷实验批判

迈克尔逊·莫雷实验,这里简称莫迈实验,否定了以太的存在,从此物理学的各个基础概念如电荷、电场、磁场,都成了无源之水,被当成各种独立的超然存在而不能统一。对于万有引力现象的内在机制更是无从解答,后来人们不得不接受相对论的“质量导致时空弯曲”说法,这更让人觉得不可理喻:时空不是物质,怎么能用“弯曲”这一物质运动来描绘?河弯路弯竹弯腰弯唯时空不会弯。东边一个有质量的物体,让西边的时空出现弯曲,又是如何一个可直观理解的动态作用过程,更让人们困惑。这里重新考查莫迈实验,让人们认识以太的存在,并以此为基础,重新构建一个简单、自洽又合乎客观现象的科学理论体系。

莫迈实验本身是为检测以太是否存在而构建,其构架里有一个前提条件:设定以太处于“绝对静止”状态,广泛分布于宇空。迈克尔逊、莫雷两人推断若地球真的穿梭在这样的以太环境里,必会因相对运动而在地表产生“以太风”,于是去检测“以太风”是否存在,实验结果是0,从而确定以太不存在!以太被打入冷宫。这个实验是物理学上的经典实验。

莫迈实验这一前提条件,存在一个疑问:当设定以太是“绝对静止”状态时,又打算去检测“以太风”,那么,这实验里的以太到底是什么状态?

有风,代表运动,怎么可以静止?静止,代表无风,又怎么可以有风?“绝对静止的以太”与“以太风”这两种以太状态,本身就不能相容在一个实验的条件设定之中的,更是不可能从一方推导出另一方的。人们在现实中不可能找得到一种物质状态,处于“动”,同时又“不动”的这么一个对立的矛盾状态中。将“绝对静止”与“以太风”同时纳入一个实验之中,并期待通过“绝对静止”来检测到“以太风”,是一个连基本常识都没有的低级逻辑错误,自然不能得出正确的实验结论。

莫迈实验这一前提条件,还存在一个问题:“绝对静止”是怎样的一种可理解的状态?

无论是太阳绕银河系转,还是地球绕太阳系转,还是人站在地面上随地球自转,及各类宏观、微观物质运动现象,都在表明万物无时无刻不在运动,莫迈实验的整个实验构架也处于地球自转环境中。即使人们看到某物体“不动”,也只是“相对静止”而已。这宇宙里,根本就不存在一种叫“绝对静止”的物质状态。人们能且只能看到一种物质状态相对另一种物质状态,处于“相对静止”或“相对运动”的状态,绝无可能看到一种物质状态处于“绝对静止”状态。“绝对静止”状态,根本教人理解不了是怎样的一种状态。

抛开“绝对静止”这一错误状态描绘,结合万物都处于运动之中的分析,可以确定:只要以太存在,那么以太必处于运动之中。人们或能找到处于“相对静止”状态的以太,绝不可找到处于“绝对静止”状态的以太。“绝对静止”状态,就如刚体、质点一般,完全是人们在错误时空观误导后想象出的一种物质状态,在客观世界里,是不存在的。既然“绝对静止”这一状态不存在,这个实验本身就没有意义,更何论实验结果了。

如此可知,莫迈实验,就是一个前提条件设定出错的实验,是一个失败的不能得出正确结论的实验。如此推翻莫迈实验结果,就可以在肯定以太存在的基础上理解宇宙万物运动形态。

但无论怎样,这个实验是已经做了并成为经典物理实验,作为客观事件其实验结果是0,必有一个对应的内在物质作用机制。如何来理解这个一结果呢?那就是以太完全可以自由流动,可以很好地解说莫迈实验结果是0的原因:

以太在地球表面与地球同步:地表速度=地表以太速度=V1
以太在太阳系的地球公转轨道上与地轴同步:地轴公转速度=公转轨道上太阳以太速度=V2

这两个同步看似冲突,其实不冲突,这源于流体旋涡运动。流体旋涡运动的特色之一是流体线速度可以自中心向外围递减形成流场。比如以地球地轴为静止参考原点,速度为0,地表赤道线速度与地表赤道以太线速度均为466米/秒,随着高度向上延伸,以太线速度逐渐减小,直到地球引力的边缘,速度减小为0。如此,以太在太阳系的地球公转轨道上与地球地轴同步,地表以太则与地表同步,地球表面就不会产生以太风,同时地球公转也不会产生以太风。以太风能被检测到的地方,在地球引力与太阳引力的不平衡位置处,而不是人们想当然认为的在地面地表。莫迈二人的检测以太风实验,除了没有认识到前提条件设定错误外,还认识不到地球以太、太阳以太的运动模式:是流体旋涡运动模式。

本身从牛顿力学关于力的基础概念“物质对物质的作用”出发,也可以确定凡有物质作用的地方,必存在物质,这是一个充分条件关系下的逻辑判定。那只要太空中有磁场力、万有引力,就足可以证明检测到力作用的仪器所在的空域存在某种未知物质,虽然人们无法理解产生磁场力、万有引力背后的物质结构形态,但仍可以直接定义这种物质为“以太”,就在于有力存在就有物质存在,这是一个充分判定。实验室中的人们仅依赖光信号的检测,是观察不到以太的存在的。至于以太的物质结构形态,则可以通过相应现象如通透性、广泛分布等等来反推。

这个实验的结果判定影响深远,是整个西方科学理论体系漏洞百出的实验源头所在。

承认以太存在,与不承认以太存在,看似只是一个简单的“是”或“不是”的选择,但其实是意识认识宇宙真相中,最基础最重要的宇宙观、物质观、时空观正确与否的问题,会带来截然不同的科学与文明体系,并严重影响人类社会的发展与无数人类个体的命运。

(注)这一问题的完整解答,请参阅王达水先生的《论以太》一文。