赫兹实验的具体过程是怎样的？
以太是一个历史名词，它的含义随着历史的发展而发展。
在古希腊，以太指的是蓝天或高层大气。在宇宙学中，它有时被用来表示占据天体空间的物质。17世纪的r .笛卡尔是一位对科学思想发展有重大影响的哲学家。他是第一个引入科学并赋予他一些力学性质的人。在笛卡尔看来，物体之间所有的力都必须通过某种中间物质来传递，不存在距离效应。所以空间不可能是空的，它充满了以太这种介质。
17世纪，笛卡尔(365438年3月+0，65438年2月+65438年+0650)认为物质是由粒子组成的，粒子是唯一的实体，物质的本质是它的空间延展性，机械运动即位置的变化是物质唯一的运动形式。所有自然现象和所有物质属性(包括颜色、香味、硬度、热度等。)都是由物质粒子的机械相互作用引起的。有了物质(空间)和(机械)的运动，整个世界就可以按照物质运动本身的自然规律来构建，而不需要上帝的眷顾。这种机械论的自然观统治了自然科学两个多世纪。他还认为，物质充满了空间，即没有真空(说有绝对的虚空或没有物体的空间是不理智的)，物质可以无限分割(宇宙中不可能存在与自然不可分的原子或物质部分)，空间是无限的(世界的浩瀚是无限的)， 并肯定了物质世界的统一性和多样性(天上地下的物质是同一的，世界不是多元的)，“一切物质”因此，恩格斯称赞笛卡尔是反都灵辩证法的杰出代表之一。 笛卡尔的方法论对后来物理学的发展有重要影响。
笛卡尔将他的机械论观点应用于天体，并形成了他关于宇宙起源和结构的理论。他认为，从发展的角度来理解事物比仅仅从现有的形式来理解更容易。他解释了天体、太阳、行星、卫星、彗星等的形成过程。第一次依靠力学而不是神学，使用了太旋涡模型(如图)。他认为天体的运动来自惯性(与轨道相切)和一些宇宙物质。以太涡旋对天体的压力必然有一个天体(如太阳)处于各种大小不同的涡旋中心，这个假说被用来解释天体之间的相互作用。
笛卡尔的天体演化论、旋涡模型和近动观点，同他的整个思想体系一样，一方面具有丰富的物理思想和严谨的科学方法，在当时起到了反对经院哲学、启发科学思维、推动自然科学进步的作用，对许多自然科学家的思想产生了深远的影响。另一方面，它往往停留在直观定性的阶段，而不是从定量的实验事实出发，因此一些具体结论往往存在诸多缺陷，成为牛顿物理学的主要对立面，并引发广泛争论。
尽管如此，作为自然科学家和哲学家，笛卡尔的唯物主义已经成为自然科学的真正财富。
今天，当我们从物质的“物质与磁性”统一场的观点来理解整个宇宙体系时，很明显笛卡尔的以太观的一个最大疏漏在于把以太从天体和物质的微观粒子中分离出来。如果笛卡尔把以太和天体、微观粒子紧密结合起来，用整合的方式去思考，人类的科技进步就会少走很多弯路，科技水平也会远远超过今天的状态。
牛顿，1643 65438+10月4日，出生于英国林肯郡。1686年，他基于j .开普勒的行星运动定律发表了他的万有引力定律，并用它来解释月球和行星的运动以及潮汐现象，这是一个伟大的发现。看起来牛顿万有引力定律似乎支持超距作用的观点，但牛顿本人并不认同超距作用的解释。在一封著名的给R. Bentley的信中，他写道:“很难想象无生命和无意识的物质可以在不接触对方的情况下行动并影响其他物质。.....重力是自然的，固有的，是物质的根本，因此没有其他介质，一个物体可以通过真空作用于另一个物体，有了它，力可以从一个物体转移到另一个物体。在我看来，这种想法很可笑，我相信在哲学问题上有充分思考能力的人都不会沉迷其中。”牛顿本人倾向于以太的观点。在给r·博伊尔的信中，他私下表示相信他最终会找到某种物质函数来解释引力。但以太的具体想法与当时颇有影响的笛卡尔(R. Descartes)不同，只是在细节上有所不同。
众所周知，牛顿在理解光的本质时持粒子理论。但是当他与虎克和惠更斯讨论光的本质时，他说光有一种或另一种激发以太振动的本能。这意味着以太是光振动的媒介。在这里，牛顿似乎理解了光的双重性。其实并不是。他对以太介质存在的看法与无处不在的空气非常相似，但它要薄得多，精细得多，弹性也很强。他重申，是以太的动物气质使肌肉收缩伸长，动物才能运动。他进一步用以太解释了光的反射和折射，透明和不透明，颜色的产生(包括牛顿环)。他甚至设想地球的引力是以太气质不断凝聚造成的。在《原理》第二部分第六章的解释的最后，据说从记忆中，他曾做过实验，并倾向于说以太填充在所有物体的缝隙中，尽管以太对重力没有可感知的影响。
自14和15世纪以来，欧洲学者对以太着迷，以太理论风靡一时。后来，伟大的科学家笛卡尔确信了以太的存在。他认为行星的运动可以用以太漩涡来解释。以太主义成为一种暂时的哲学思潮。尊重实验的牛顿不可避免地卷入了这一哲学思潮，并倾向于存在。当时人们对距离的作用有不同的看法。牛顿曾经提出他的引力相互作用定理，并不被认为是最终的解释，而只是从实验中总结出来的一个规律。所以牛顿并没有得出关于引力本质的结论。
但牛顿在《原理》第二部分的最后一段文字中澄清了涡旋假说与天体运动无关。
显然，牛顿和笛卡尔一样，没有把物质和以太、思想统一起来。所以，很遗憾“引力相互作用定理没有被认为是最终的解释，没有对引力的本质做出结论”。今天，从物质二象性原理出发，显然可以总结出以太与宇宙和物质的根本关系，进而对整个宇宙有更深刻、更本质的认识。
根据以太的观点，以太虽然不能被人类的感官感受到，但它可以传递力的作用，比如磁力和月亮对潮汐的作用。后来以太作为光波的负载，很大程度上是和光的波动理论联系在一起的。光的波动理论是由虎克首先提出的，并由惠更斯进一步发展。长期以来(直到20世纪初)，人们对波的认识仅限于某种介质的机械振动。这种介质叫做波的载荷，比如空气就是声波的载荷。由于光可以在真空中传播，惠更斯提出携带光波的介质物质(以太)应该充满包括真空在内的所有空间，渗透到普通物质中。除了作为光波的负载，惠更斯还用它来说明引力现象。
牛顿不同意胡克的光波理论，但他和笛卡尔一样，反对超距作用，承认以太的存在。在他看来，以太不一定是单一的物质，所以它可以传递各种功能，比如产生电、磁、引力等不同的现象。牛顿也认为以太可以传播振动，但以太的振动不是光，因为光的波动理论(当时人们还不知道横波，光波被认为是声波一样的纵波)现在无法解释光的偏振，也无法解释光的直线传播现象。
18世纪是以太主义衰落的时期。因为法国笛卡尔拒绝被平方反比定律所吸引，牛顿的追随者起来反对笛卡尔的哲学体系，他的以太论也被反对。随着引力平方反比定律在天体力学中的成功，以及探索以太缺乏实际成果，超距作用的观点开始流行。光的波动理论也被抛弃了，粒子理论得到了广泛的认可。到18世纪末，证明了电荷之间(以及磁极之间)的作用力也与距离的平方成反比。所以电磁以太的概念被抛弃了，超距作用的观点也在电学中占据了主导地位。
在19世纪，以太主义的复兴和发展从光学开始，这主要是T. Young和A. J. Fresnel工作的结果。杨用光波的干涉解释牛顿环，并在1817中，受实验启发，提出光波是交叉的新观点(当时还没有研究弹性体中的横波)，解决了长期以来波动理论无法解释光的偏振的难题。可见，以太概念的复兴和发展有利于推动科技进步。
菲涅耳用波动理论成功地解释了光的衍射现象，他的理论方法(现在常称为惠更斯-菲涅耳原理)可以正确计算衍射图样，解释光的直线传播现象。菲涅耳进一步解释了光的双折射，取得了巨大的成功。在1823中，他根据杨的光波是交叉的理论，以及他自己提出的透明物质中乙醚的密度与其折射率的二次方成正比的假设，在一定的边界条件下，推导出了关于反射光和折射光振幅的著名公式，很好地解释了几年前D. Bourdette测得的实验结果。
菲涅尔对以太的重要理论工作之一，就是推导出光在相对以太参照系运动的透明物体中的速度公式。在1818中，为了解释的星光折射实验，他在杨思想的基础上提出了透明物质中以太的密度与物质折射率的二次方成正比，他还假设当物体相对于以太参照系运动时，只有其内部超出真空的那部分以太受到物体的驱动(以太部分牵引假说)。由此可得物体中以太的平均速度公式:(1-1/nn)v，其中V为物体的速度。
利用以上结果，不难推导出，在以太参照系中，运动物体中的光速为(精确到v/c的一次幂)，u=c/n = (Park -1/nn)vcoso，其中O为U与V的夹角..上面的公式叫做运动介质中光速的菲涅耳公式。后来的斐索试验证实了这一点。
在19世纪中期，进行了一些实验来显示地球相对于以太参照系的运动所引起的效应，并由此测得地球相对于以太参照系的速度v，但结果都是否定的。这些实验结果可以用上述菲涅耳理论来解释。根据菲涅耳运动介质中光速的公式，当实验精度仅达到v/c量级时，地球相对于以太参照系的速度将不会在这些实验中显示出来。要测量V，精度至少要达到vv/cc的量级(估计vv/cc=10**-8)，而当时的实验并没有达到这个精度。
经过杨和菲涅耳的工作，光的波动理论奠定了它在物理学中的地位。然而，以太论也有一些问题。首先，如果光波是横波，那么以太应该是弹性固体介质。这样，有人就提出了天体运行时不受阻力的解释:以太可能是一种类似蜡或沥青的塑性物质，弹性足以像光一样快地振动，像固体一样，但像天体一样慢地运动时又像流体。另外，弹性介质中除了横波还应该有纵波，但实验表明没有纵波。如何消除以太的纵波，如何获得导出反射强度公式所需的边界条件，是各种以太模型中长期争论的难题。光学似乎很难用通常的弹性来满足醚性质的要求。为了满足光学的需要，人们不得不假设一些关于以太的超常性质，比如1839迈克尔模型和阿西模型。再比如，由于不同光频的折射率n值不同，所以不同频率的牵引系数也会不同。这样，每一种频率的光都必须有自己的以太等等。
随后，以太也在电磁学中获得了地位，这主要归功于M·法拉第和J·C·麦克斯韦的贡献。在法拉第的思想中，功能是逐渐传递的这一观点有着非常坚实的地位。他引入了磁力线来描述磁作用和电作用。在他看来，力线是真实存在的，空间充满了力线，光和热可能是力线的横向振动。他曾提出力线应该代替以太，认为物质的原子可能是聚集在一个点心附近的力线场。在1851中，他写道:如果我们接受光以太的存在，它可能就是力线的载荷。“但是法拉第的观点并没有被当时的理论物理学家所接受。
到19世纪60年代初，麦克斯韦提出了位移电流的概念，并在前人工作的基础上，提出了一组描述电磁场普遍规律的微分方程。这套方程组以后就叫做麦克斯韦方程组。根据麦克斯韦方程组，可以得出电磁场的扰动以波的形式传播，电磁波在空气中的速度为3.1 * 10 * * 8m/s，与当时已知的光速在空气中的速度3.15 * 10 * * 8m/s一致..麦克斯韦在指出电磁扰动的传播类似于光的传播之后写道:光是产生电磁现象的介质(指以太)的横向振动。“后来，H.R .赫兹用实验方法证实了电磁波的存在(1888)。光的电磁理论成功地解释了光波的性质，使以太不仅在电磁学中获得了地位，而且电磁以太和光以太是统一的。
麦克斯韦还设想电磁现象可以用太多的机械运动来解释。在他的论文1855中，他将磁感应强度B与以太的速度进行了比较。后来(1861年-1862)接受了w .唐慕孙(即开尔文)的观点，改为磁场做旋转，电场做平移。他认为以太围绕磁力线旋转形成涡旋元，相邻涡旋元之间有一层带电粒子。他还假设当这些粒子偏离其平衡位置，即存在位移时，会对涡元中的物质施加一个力，并引起涡元的变形，这就代表了静电现象。
电场和位移之间存在某种对应关系，这并不是一个全新的想法。w唐慕孙曾经把电场比作以太的位移。此外，法拉第在更早的时候(1838)提出，当一种绝缘物质被置于电场中时，其中的电荷会发生偏移。麦克斯韦和法拉第的区别在于，他认为不管有没有绝缘物质，只要有电场，就会有以太电荷粒子的位移，位移D与电场强度e成正比，当电荷粒子Z的位移随时间变化时，就会形成电流。这就是他所说的电流)是真正的电流。
在此期间，其他以太模型被建立。虽然麦克斯韦在电磁理论方面取得了巨大的进步，但他和后来的赫兹将电磁理论扩展到运动物质的尝试都没有成功。
20世纪90年代，H.A. Lorenz提出了一个新概念。他将物质的电磁特性归因于与原子相关的电子效应。至于物质中的以太，在密度和弹性上与真空中的以太没有区别。他还假设当一个物体运动时，它不会驱动其中的以太运动。但是当物体中的电子随物体运动时，不仅受到电场的作用力，还受到磁场的作用力，而且物体运动时，会有电介质运动电流在其中，所以电磁波在运动物质中的速度与在静止物质中的速度是不同的。在考虑了上述效应后，他还推导出了关于运动物质中光速的菲涅耳公式。但是菲涅耳理论遇到的困难(不同频率的光有不同的以太坊)已经不存在了。洛伦兹可以根据束缚电子的强烈振动推导出折射率随频率的变化。洛伦茨的上述理论被称为电子理论，他取得了巨大的成功。
19年底可以说是以太主义的鼎盛时期。但是在洛伦兹理论中，以太除了电磁振动没有其他的运动和变化。这样，它几乎退化成了某种抽象的符号。除了作为电磁波的载荷和绝对参考系，它已经失去了所有其他具体而生动的物理性质。这为其衰落创造了条件。
为了测量地球相对于以太网参照系的运动，如上所述，实验精度必须达到vv/cc的量级。到19的80年代，A.A .迈克尔逊和E.W .莫雷做的实验第一次达到了这个精度，但结果仍然是否定的(即地球没有相对于以太运动)。此后，其他一些实验也获得了同样的结果。因此以太进一步失去了作为绝对参照系的本性。这一结果使相对论原理得到普遍认可，并扩展到整个物理学领域。
在19年末和20世纪初，虽然为拯救以太做了一些努力，但在狭义相对论建立后，它最终被物理学家所抛弃。人们接受的概念是，电磁场本身就是物质的一种形式，场在真空中可以以波的形式传播。量子力学的建立强化了这一现象，因为人们发现物质的原子和组成它们的电子、质子、中子等粒子的运动也具有波的性质。波动已经成为物质运动的基本属性之一。那种只把波理解为某种介质的机械振动的狭隘观点被彻底打破了。
但是，人的认识是不断发展的。20世纪中期以后，人们逐渐认识到真空并不是绝对的空，存在一个连续的涨落过程(虚粒子的产生和随后的湮灭)。这种真空波动是相互作用场的量子效应。今天，理论物理学家进一步发现，真空具有更复杂的性质。真空态代表的是场的基态，是简并的，实际真空是这些简并态中的特定态。目前在粒子物理中观察到的许多对称性破缺都是由真空的这种特殊“取向”引起的。基于这一观点，弱相互作用和电磁相互作用的统一理论取得了巨大的成功。
这样，虽然机械以太死了，但以太的某些精神(没有超距效应，也没有绝对空虚意义上的真空)仍然活着，具有强大的生命力。
总之，以太主义在14世纪诞生后，经历了三个世纪的发展、壮大和衰落，然后在17世纪灭亡，在18世纪再次复苏、发展、扩张和衰落，最后在19世纪初达到彻底失败的历史过程，甚至有现在218世纪的可能。可见，以太的发展道路是人类科技道路上一个曲折的进步历程。这是一个提高和完善人类对自然认识水平的光辉历程。因此，以太主义的复兴是人类认识自然界的新希望和新曙光。
19年底，光的电磁理论发展过程中，有人认为宇宙中充满了一种叫做“以太”的介质，光通过以太传播，选择这个“以太”作为绝对静止的参照系，任何相对于这个绝对参照系的运动都称为绝对运动，与相对于其他参照系的运动不同。经典电磁理论只能建立在相对于以太静止的惯性系中。根据这个观点，当时的物理学家设计了各种实验来寻找以太参考系。其中，从65438年到0887年，A.A .迈克尔逊和E.W .莫利的实验尤为著名。根据他们的假设，如果存在以太，而以太根本不是由地球运动驱动的，那么地球向以太运动的速度就是地球的绝对速度。利用地球的绝对速度与光速在方向上的差异，在设计的迈克尔逊干涉仪实验中，应该会得到一些预期的结果，从而得到地球相对于以太的绝对速度。
迈克尔逊和莫雷在不同的地理条件和不同的季节条件下做了很多实验，但是从来没有看到过干涉条纹的移动。没想到，原本为了验证以太参照系而进行的实验，无意间提出了否定以太参照系的证据，直到现在才被整个物理学界所接受。狭义相对论就是在这种条件下破土而出的。
但由于波粒二象性，光是一个非常非常微小的能量个体，它不仅仅是直线传播(运行)，而是具有涨落特征的螺旋轨迹。虽然光波是电磁波的一种，但它不像大多数电磁波那样呈球形传播。所以，光粒子不是靠以太传播的，而是就像无聊的子弹一样，沿一个方向直线(螺旋线)运行，只需要启动能量，不需要介质的传播，也不能简单地等同于声波的机械能在其介质中的连续球面膨胀传输。同时，选择“以太”作为绝对静止的参照系是主观片面的。因为，为什么以太应该是绝对静止的？如果“以太”不是一个绝对静止的物质系统，而是一个与星系运动相关的同步致密的物质系统，那么在19年结束之前，人们只是把“以太”当作一个绝对静止的参照系，必然会得出错误的结论和错误的理论体系！如果分布在地球表面的以太与地球运行速度(公转和自转)方向一致且同步，如《论统一场》所述。那么在1887中，A.A .迈克尔逊和E.W .莫利所做的证明以太存在的光干涉实验，实际上应该是充分证明了以太肯定存在的科学结论。也就是说，实验肯定是正确的，而“以太绝对静止”的假设前提是错误的，从而得出历史性的、完全不同的科学结论！！！
显然，迈克尔逊和莫雷验证以太参考系的光干涉实验，由于其前提条件不完备，不能作为否定以太参考系的证据，尽管它已经被世界物理科学界公认了一百多年。因此，否认以太的实验结论是历史的错误或错觉。
再者，当以太确实存在，而且不是绝对静止的以太时，那么爱因斯坦只建立在坐标变换基础上的相对论，自然也只是数学变换，不一定具有确切的物理意义。而且相对论并没有破译这种特殊物质的物质性质和引力转移、作用的具体机制，只是一种数学描述。一个不能直接揭示其物理意义和物质本质的数学描述形式，虽然号称非常准确，但显然在其对物质本质的深刻理解和系统全面的解码上还有一定差距，甚至是相当大的差距。所以爱因斯坦本人非常追求理论的简单性，几十年如一日地继续探索统一场论，直到他的一生。在无力一统天下的时候，他也对后人寄予厚望。