19世紀(jì)末20世紀(jì)初，人類物理學(xué)不斷取得突破，而這一切幾乎都離不開(kāi)對(duì)光的探索。
麥克斯韋方程組告訴我們，光以波的形式傳播，速度為每秒30萬(wàn)公里。但在麥克斯韋方程組推導(dǎo)出來(lái)的光的計(jì)算公式中，并沒(méi)有指定光的參照系，說(shuō)白了，公式表明光不需要參照系，這完全顛覆了人們的傳統(tǒng)認(rèn)知。
物理學(xué)家們當(dāng)然不會(huì)承認(rèn)“不需要參照系的光速”，因?yàn)檫@意味著推翻了統(tǒng)治物理學(xué)界幾百年的牛頓經(jīng)典物理學(xué)。于是他們開(kāi)始為光尋找參照系，以太的概念應(yīng)運(yùn)而生。
當(dāng)時(shí)的物理學(xué)界認(rèn)為，以太是絕對(duì)靜止的參照系，光的參照系就是以太，光在以太中以光速傳播。
但是以太的概念僅僅是一個(gè)假設(shè)，物理學(xué)家們并沒(méi)有找到以太存在的證據(jù)，于是開(kāi)始用實(shí)驗(yàn)來(lái)尋找并證實(shí)以太的存在。
邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)就是在這種背景下開(kāi)始的，實(shí)驗(yàn)的目的并不是否定以太的存在，恰恰相反，他們也相信以太是存在的，實(shí)驗(yàn)本身就是為了尋找以太。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程比較簡(jiǎn)單。如果以太是絕對(duì)靜止的，那么由于地球在高速運(yùn)動(dòng)，就會(huì)有以太風(fēng)吹過(guò)地球表面，再加上地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)，如果剛順著以太風(fēng)飛行，測(cè)量到的光速就會(huì)變快。而如果光速的飛行方向逆著以太風(fēng)，光的速度就應(yīng)該變慢。
不過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓邁克爾遜和莫雷兩人有些不安，無(wú)論他們?nèi)绾螠y(cè)量，得到結(jié)果都是：光的速度始終保持不變，也就是說(shuō)以太是不存在的。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，光速是恒定的，它不需要參照系，也不需要傳播介質(zhì)。也就是說(shuō)，即便是你以99%的光速飛行，對(duì)于靜止在地面上的我來(lái)說(shuō)，你身上發(fā)出的光的速度仍舊是光速，而不是199%光速。
邁克爾遜和莫雷一開(kāi)始并不愿意接受這樣的結(jié)果，畢竟牛頓經(jīng)典物理學(xué)已經(jīng)統(tǒng)治物理學(xué)界幾百年了，當(dāng)一種顛覆性的理論即將出現(xiàn)時(shí)，科學(xué)家也很難接受。
但反復(fù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓他們不得不接受，兩人最終也尷尬地承認(rèn)了錯(cuò)誤，認(rèn)為以太根本就不存在。他們犯了一個(gè)錯(cuò)誤，一個(gè)美麗的錯(cuò)誤。本來(lái)是想證實(shí)以太的存在，結(jié)果卻證實(shí)了以太是不存在的。
這種錯(cuò)誤對(duì)于物理學(xué)界來(lái)說(shuō)并非一無(wú)所獲，反而會(huì)大大促進(jìn)物理學(xué)的發(fā)展，也為之后愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)光，能量與物質(zhì)之間的關(guān)系奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！
