迈克尔逊 莫雷实验的结果说明了什么
一种用迈克尔逊干涉仪测量两垂直光在同一方向上光速差值的实验.但结果证明光速在不同惯性系和不同方向上都是相同的,由此确定了光速不变原理.根据伽利略变换,光速应该与其所在的参照系有关,这一结果表明伽利略变换并不适用于高速运动的光子,洛伦兹由此提出洛伦兹变换来解决这一问题.虽然爱因斯坦只是将洛伦兹变换引入狭义相对论,但是他系统性地提出了一个全新的物理理论,并划时代地提出时间相对性的概念,因此人们最终将这一功绩归功于爱因斯坦.但是狭义相对论也有问题,爱因斯坦本人也始终未能解释孪生子佯谬.
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(即以太风的速度).
如果以太存在,且光速在以太中的传播服从伽利略速度叠加原理：
假设以太相对于太阳静止,实验坐标系相对于以太以公转轨道速度u沿光线2的方向传播, 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,光线1完成来回路程的时间为2d/C,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：d/(C+u)+d/(C-u).光线2和光线1到达眼睛的光程差为：c[d/(C+u)+d/(C-u)-2d/C]=2du^2/(C^2-u^2)
干涉仪整体可以旋转,旋转的过程中,以太速度方向与实验参考系中光线2的夹角改变,从而使得速度分量u改变,旋转90°时,光线1和2交换了状态,光程差可以增加一倍.：ΔL=4du^2/(C^2-u^2)≈4du^2/C^2.移动的条纹数为ΔL/λ.
实验中用钠光源,λ=5.9×10^－7m；
地球的公转轨道运动速率为：υ≈10^－4C；干涉仪静止参考系下的光程2d=11m,
应该移动的条纹为：ΔN=2×11×(10^－4)/λ=0.37
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.
因此以太存在且光速满足伽利略速度叠加的前提是错误的.结论是要么是以太不存在,光速相对于任何参考系的速度都一样,因此旋转迈克尔逊干涉仪时光线1和2不存在时间差.要么是以太存在但是光速不满足伽利略速度叠加.
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·洛伦兹,他是依据以太存在,但是伽利略速度叠加原理需要修改,从而引进了洛伦兹变变换.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年发表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,整个以太的观念就是多余的.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,但彭加勒的确在其中起了重要的作用.
【该实验最新评论】该实验让世界上的人们抛弃了以太的存在,在物理学发展史上是重大转折点.爱因斯坦的相对论是一种数学上的等效解决方法.------但是该实验的计算过程忽略了物体在以太中运动会变形,观测臂是由电磁力相互作用的原子分子组成,既然光是电磁波,光产生行程差.观测臂内的原子间的电磁作用力也会产生行程差,也即观测臂内部的原子不再是维持原来说的形状.观测臂的整体长度也会产生相等于光行程差的相应变化.所以永远也别想看到条纹移动,相对论说是空间扭曲.其实整个实验是一种像刻舟求剑的错误方法.世界上的作用力几乎无不间接通过以太传播.以太密度的变化和运动让整个世界的运动和作用力相应变化.时空扭曲是等效的数学方法.而不是真实情况.电磁波是横波,并且是真空中唯一一种可以传播的波动,说明了真空是一种刚性粒子组成的高弹性流体.不同于空气.液体内部是弹性非刚性粒子 .所以,液体,空气中横波无法传递的.原子科学上的发展可以让计算机用原子科学来计算模拟物质的性质,甚至模拟研究生命内部的分子运动.为生命科学注入全新活力.而相对论使多原子体系能级的求解陷入了绝境.如果忽略了真空的存在,微观原子科学无疑会陷入绝境.
迈克尔逊-莫雷实验证明了什么?
迈克尔逊-莫雷实验解决了绝对非运动和光速恒定这两个问题。为狭义相对论的诞生做足了准备，迈克尔逊-莫雷实验(1887年)是一个残酷的实验。所谓残酷的实验，意思是说，这个实验决定了一个科学理论的生死。当时，这个实验验证的是以太理论。不过同样重要的是，他们的实验导出了爱因斯坦革命性新理论的数学基础。迈克尔逊—莫雷实验做了什么实验的依据迈克尔逊-莫雷实验的想法在于断定地球通过以太海的运动情形。不过问题在于怎么做？如果是两艘船在海上航行，两者都可以断定彼此的相对运动。可是，如果只是一艘船在平静的海上航行，那么这艘船就没有参考点来测定自己前进的状态。若是以前，水手会从船边放一个测速仪在海面上，然后再测船相对于测速仪的运动。迈克尔逊和莫雷的方法一样，只是他们丢在船边的不是测速仪，而是一束光线罢了。如果是地球动而以太海静止，那么地球在以太海中的运动必然会造成以太风(etherbreeze)。这样的话，如果有一束光在以太风中逆向前进，那么这束光的速度必然比横向穿越以太海的光束慢。迈克尔逊一莫雷实验的核心要旨就在这里。每一个飞行员都知道，如果来回飞行的行程里面有一趟逆风，那么(即使另一趟是顺风)如果要飞行一样远的距离，这趟飞行耗费的时间会比横越同样的风要久。同理，如果以太海理论正确，那么一束光先是在以太风中逆流而上，然后再折回顺流而下，回到起点，所耗费的时间必然比横向来回穿越以太风的光束长。实验过程迈克尔逊和莫雷制造了一部干涉仪来检测这种速度的差异。这种干涉仪工作的原理是，一个光源对着一面半反射镜(和从外面看像镜子，从里面看是透明的太阳眼镜很像)射出一束光。半反射镜把这一束光分为透射光与反射光，两者互成正角行进一段相同的距离然后折回。折回之后，经由同一面半反射镜再恢复为原来的光，然后射进干涉仪里面。我们只要观察这两股光聚合之后在干涉仪里面产生的干涉形态，就可以断定两者速度的差值。检测到的结果令人不安但是，在做完这个实验之后，我们却测不到两者的速度有何不同。将干涉仪方位调整九十度，使原来逆以太风的光变为横越以太风，原来横越以太风的光转为逆以太风，然后再测量两者的速度，结果发现两者速度依然一样。换句话说，迈克尔逊一莫雷实验没有办法证明以太的存在。这样，物理学家若无法找到合理的解释，便不得不面对两种令人不安的选择，一个是，地球不动(而哥白尼错误),再一个是，以太不存在。但是两者都令人难以接受。
