物理学的进化（阿尔伯特·爱因斯坦）一 (5-4)

于是出现了一次在科学史中最令人注目的局势。所有以太的假设都一无是处！实验的判决总是否定的。回顾一下物理学的发展，我们看到以太自出生以来便是具体物质这个家族中的一个顽童。第一，构成一个以太的简单的力学模型已被证明是不可能的，因此我们把这个工作放弃了。由于这个原因，在很大程度上引起了机械观的崩溃。第二，我们已经放弃了依靠以太海的存在从而可以特别定出一个坐标系使我们承认不但有相对运动而且还有绝对运动的希望。除了以太能把波带走的假说以外，这就是显示和支持以太存在的唯一假设了。我们想使以太称为实在的东西的一切努力都失败了。它既不显示它的力学结构，又不显示绝对运动。除了发明以太时所赋予它的一种性质，即传播电磁波的能力以外，其他任何性质都没有了。我们力图发现以太的性质，但一切努力都引起了困难和矛盾。经历这么多的失败之后，现在应该是完全丢开以太的时候了，以后再也不要提起它的名字了。我们说：我们的空间有传播波的物理性质，这样便不必再用我们已决定避免的这个名字。

在我们的字典中勾销一个字自然是无补于事的。要这样去解决，我们的困难实在太多了！

我们现在把已经被实验充分地确认了的论据写下来，而不再顾虑“以太”问题。

1.光在空中的速度永远为标准值，它与光源及光的接受者的运动无关。

2.在两个相对作匀速直线运动的坐标系中，所有的自然定律都是完全等同的，因而无法分辨出绝对的匀速直线运动。

有许多实验确认了这两点，没有一个实验跟其中任一点矛盾。第一点表示光速的不变性，第二点把应用于力学现象的伽利略相对性原理推广到一切自然现象中。

在力学中，我们已经知道，假如一个质点对于一个坐标系的速度是若干，那么它在另一个对第一个坐标系作匀速直线运动的坐标系中的速度就不相同。这是根据简单的力学转换原理推出来的。它们是直接从我们的直观（一个人相对于船和岸运动的例子）中得来的，因而显然不会有什么错误。但是这个转换定律跟光速的不变性是矛盾的。换句话说，我们得添上第三个原理。

3.位置与速度是根据经典转换从一个惯性系转换到另一个惯性系的。

于是，矛盾就很明显了，我们不能把上述三点结合在一起。

任何对经典转换加以改变的企图看来是不可能的。我们已经设法改变过第一点和第二点，但与实验不相一致。关于“以太”的所有运动理论都要求更改第一点和第二点，但这没有带来任何好处。我们再一次认识到我们的困难的严重性。必须有新的线索来谋求解决。这个线索是接受第一和第二点的基本假定，而看来奇怪得很，要放弃第三点。这个新线索是从分析最基本和最简单的概念开始的。我们将要表明这个分析如何迫使我们改变我们的旧观点从而解除了所有的困难。P129

在这里，跟科学工作中常常所做的一样，需要把自己的根深蒂固的、常常未经评判便加以接受的偏见除掉。P130

在经典力学中，我们默认了一个运动的钟不会改变步调。这似乎太明白了，简直不值得再提起它了。但是没有一件事情应该认为是十分明白的；假如我们要做得认真些、谨慎些，那么必须分析一直已经承认了的一切假设。P135

从相对论的观点看来，旧概念似乎是很武断的。为什么要象前几页中所说的那样，相信对于所有的坐标系中的一切观察者都是以同样的方式流逝的那种绝对时间呢？为什么要相信距离是不可能变的呢？P136

从相对论中发展出来的另外的科学成就表明，不应当把这个新的概念看作是不得已才接受的东西，因为这个理论的功绩是非常显著的。P137

空间有空间的转换定律，但是时间却没有转换定律，因为时间在所有的坐标系中都是相同的。可是在相对论中却不同了。对于空间、时间和速度都有跟经典转换不同的转换定律。P138

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