來曾由一些最優秀的實驗物理學家重新做過,因此,這個實驗的結果是無可懷疑的。這個實驗涉及下述問題。光以特定速度w在靜止的液體中傳播。現在如果上述液體以速度v在管T內流動,那麼光在管內尚箭頭(圖3)所指方向的傳播速度有多快呢?
按照相對性原理,我們當然必須認定光相對於液體總是以同一速度w傳播的,不論此液體相對於其他物體運動與否。因此,光相對於液體的速度和液體相對於管的速度皆為已知,我們需要要求出光相對於管的速度。
顯然我們又遇到了第6節所論述的問題。管相當於鐵路路基或座標系K,液體相當於車廂或座標系K',而光則相當於沿著車廂走動的人或本節所引進的運動質點。如果我們用W表示光相對於管的速度,那麼W就應按照方程(A)或方程(B)計算,視伽利略變換符合實際還是洛倫茲變換符合實際而定。實驗①作出的決定是支援由相對論推出的方程(B),而且其符合的程度的確是很精確的,根據塞曼最近所作的極其卓越的測量,液體流速v對光的傳播的影響確實可以用公式(B)來表示,而且其誤差恆在百分之一以內。
然而我們必須注意到這一事實,即早在相對論提出以前,洛倫茲就已經提出了關於這個現象的一個理論。這個理論純屬電動力學性質,並且是引用關於物質的電磁結構的特別假說而得出的。然而這種情況絲毫沒有減弱這個實驗作為支援相對論的判決試驗的確實性,因為原始的理論是由麥克斯韋…洛倫茲電動力學建立起來的,而後者與相對論並無絲毫牴觸之處。說得更恰當些,相對論是由電動力學發展而來的,是以前相互獨立的用以組成電動力學本身的各個假說的一種異常簡明的綜合和概括。
14.相對論的啟發作用
我們在前面各節的思路可概述如下。經驗導致這樣的論