里(1英里=公里),而现在的值为每秒186000英里(1英里=公里)。尽管如此,罗麦不仅证明了光以有限速度运动,并且测量了光速,他的成就是卓越的——要知道,这一切都是在牛顿发表《数学原理》之前11年进行的。
直到1865年,当英国的物理学家詹姆士·麦克斯韦成功地将当时用以描述电力和磁力的部分理论统一起来以后,才有了光传播的真正的理论。麦克斯韦方程预言,在合并的电磁场中可以存在波动的微扰,它们以固定的速度,正如池塘水面上的涟漪那样运动。如果这些波的波长(两个波峰之间的距离)为1米或更长一些,这就是我们所谓的无线电波。更短波长的波被称做微波(几个厘米)或红外线(长于万分之1厘米)。可见光的波长在100万分之40到100万分之80厘米之间。更短的波长被称为紫外线、x射线和伽玛射线。
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称为“以太”的物体。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。特别是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
第4章(5/6)