光速相对于任何参考系都等于c的事实与旧时空观概念发生矛盾。这个矛盾是人们第一次研究高速现象时被揭露出来的。电磁波的传播就是人们首先接触到的高速现象。在此以前，实践中所接触到的力学现象都属于低速范围（与光速相比是非常低速的），旧时空概念就是从这些低速现象抽象出来的。旧时空观与新实验事实的矛盾反映了旧时空观的局限性，并要求人们根据新的实践结果发展和深化对时空的认识。除了电磁现象之外，十九世纪未期人类的实践活动已开始深入到物质的微观领域，电子、x射线和放射性的发现推进了微观物理学的发展。在微观领域，人们遇到了许多新的现象和新的规律性，使经典物理学的许多基本概念都发生动摇，需要予以重新考虑。11
11 光速相对于任何参考系都等于c的事实与旧时空观概念发生矛盾。 这个矛盾是人们第一次研究高速现象时被揭露出来的。电磁波的传播 就是人们首先接触到的高速现象。在此以前，实践中所接触到的力学 现象都属于低速范围(与光速相比是非常低速的)，旧时空概念就是从 这些低速现象抽象出来的。旧时空观与新实验事实的矛盾反映了旧时 空观的局限性，并要求人们根据新的实践结果发展和深化对时空的认 识。 除了电磁现象之外,十九世纪末期人类的实践活动已开始深入到物 质的微观领域，电子、x射线和放射性的发现推进了微观物理学的发展。 在微观领域, 人们遇到了许多新的现象和新的规律性，使经典物理 学的许多基本概念都发生动摇，需要予以重新考虑
这个时期物理学面临着大变革，反映新时空概念的相对论也是在这种情况下提出来的。相对论和任何其他科学理论一样，是生产水平和科学技术发展到一定阶段的必然产物。在相对论的建立过程中，人们对电磁场的认识也发生了一个飞跃。上世纪人们对一切自然现象的从识都带有机械论的局限性，对电磁现象也是这样。人们认为既然声波水波等都是在某个介质中的机械振动的传播现象，电磁波也应该是某种充满空间的弹性介质（以太）内的波动现象。该弹性介质就构成电磁波传播的特殊参考系。特殊参考系被实验否定的事实以及电磁现象中理的建立，最终破除了电磁波的机械观，使人们认识到电磁波就是作为物质的电磁场本身的运动形式，而不是在某种“以太”介的机械运动现象
12 这个时期物理学面临着大变革，反映新时空概念的相对论也是 在这种情况下提出来的。 相对论和任何其他科学理论一样，是生产水平和科学技术发展 到一定阶段的必然产物。 在相对论的建立过程中，人们对电磁场的认识也发生了一个飞 跃。上世纪人们对一切自然现象的从识都带有机械论的局限性，对 电磁现象也是这样。 人们认为既然声波水波等都是在某个介质中的 机械振动的传播现象，电磁波也应该是某种充满空间的弹性介质 （ 以太）内的波动现象。 该弹性介质就构成电磁波传播的特殊参考系 。特殊参考系被实 验否定的事实以及电磁现象中理的建立，最终破除了电磁波的机械 观,使人们认识到电磁波就是作为物质的电磁场本身的运动形式，而 不是在某种“以太”介的机械运动现象
2、相对论的实验基础按照旧时空观念，真空中电磁波沿任意方向的传播速度只有在某个特殊参考系中才等于c。如果能够精确测定各个方向光速的差异，就可以确定地球相对与这特殊参考系的运动，或者说相对于“以太”的运动。迈克尔孙一莫雷（Michelson一Morlevy）实验（1887年）是测量光速沿不同方向的差异的主要实验。首先对地球运动所引起的效应作一数量级估计。地球绕太阳运动的速度约为30km/s，因而地球相对于“以太”参考系的运动速度√最小应有同一数量级。13
13 按照旧时空观念，真空中电磁波沿任意方向的传播速度只有在 某个特殊参考系中才等于c。如果能够精确测定各个方向光速的差 异，就可以确定地球相对与这特殊参考系的运动，或者说相对于 “以太”的运动。 2、相对论的实验基础 迈克尔孙一莫雷（Michelson一Morlevy）实验（1887年）是测 量光速沿不同方向的差异的主要实验。 首先对地球运动所引起的效应作一数量级估计。 地球绕太阳 运动的速度约为30 km/s，因而地球相对于“以太”参考系的运动 速度v最小应有同一数量级
根据理论推算（由以下的推导可以看出），当整个实验在地球上进行时，由于地球“绝对运动”所引起的可观测效应只有(/c)的数量级即10-8数量级。因此，如果要设计一个实验观察地球绝对运动的效应，该实验应达到10-8的精确度。19世纪末的科学发展水平已使得这种精密测定成为可能。M2迈克尔孙一莫雷实验装置如图6-1所M,示。由光源S发出的光线在半反射镜M上一分为两束，一束透过M，被M反射回到M再被M反射而达目镜T：另一束被M反射至M，再反射回M而直达目镜T
14 根据理论推算（由以下的推导可以看出），当整个实验在地球上 进行时，由于地球“绝对运动”所引起的可观测效应只有(v/c) 2的数量 级即10-8 数量级。 因此，如果要设计一个实验观察地球绝对运动的效应，该实验应 达到10-8的精确度。19世纪末的科学发展水平已使得这种精密测定成为 可能。 迈克尔孙一莫雷实验装置如图6-1所 示。由光源S发出的光线在半反射镜M上 分为两束，一束透过M，被M1 反射回到M， 再被M反射而达目镜T；另一束被M反射 至M2 ，再反射回M而直达目镜T
为叙述简单,设调整两臂长度使有效光程MM,=MM,=l。设地球相对于“以太”的绝对运动速度v沿MM方向,则由于光线MM,M与MM,M的传播时间不同,因而有光程差,在目镜T中将观察到干涉效应。用经典速度合成法则可以计算出光线的传播时间。lM2MV一15
15 为叙述简单,设调整两臂长度使有效光程MM1=MM2=l。设地球 相对于“以太”的绝对运动速度v沿MM1方向,则由于光线MM1M与 MM2M的传播时间不同,因而有光程差,在目镜T中将观察到干涉效应。 用经典速度合成法则可以计算出光线的传播时间