Fizeau 实验与拖曳以太

当你对物理感兴趣时，必须阅读“Unbelievable“!

当我们在真空中含有被拖曳的 ether 的情况下考虑 Fizeau 实验时，应该预期出现以下物理现象。水分子中的 ether 主要受氧和氢原子的影响。尽管月球和太阳对重力有影响，但这些效应相较于水分子中磁场和电场的作用要小得多。

当水在Fizeau的实验中流动时，水分子之间的ether被水拖拽。光在运动的水中传播，好像水是静止的。对于与水同静止的观察者来说，移动的不是水，而是Fizeau的实验室。

当假设ether被拖拽时，ether被水拖拽，光在water中的ether中传播，好像ether是静止的。水中的光速为 c/n：光速除以水的折射率。ether受到水的影响，因此随水一起运动。光并不知道它是逆流还是随流而动。只有在实验室静止的水外部观察者才会看到水的运动。

假设存在被拖拽的以太，光在水流方向上传播时，需要克服的距离为 L 减去水在此期间移动的距离。相反，在水流相反方向上，光在水中的路径相对更长。

通过这种方式计算理论阻力时，得到的“阻力”为：

关于此公式的推导，请见下文。理论上干涉条纹的位移计算为 δ=0.23；这正是Fizeau测得的数值。Fizeau的实验与拖拽以太的理论假设完全吻合；远胜于Fresnel所假设的阻力。

Fizeau的测量

Fizeau 实验的尺寸为：

L=1.5 米              v=7 米/秒     λ=5.3×10^-7 米           n=1.33     c=299792458 米/秒 and

Fresnel的拖曳系数。

计算得到的时间差（考虑Fresnel的拖拽系数）为：

因为  我们发现约为：

干涉条纹的光学差异为：

根据Fresnel的理论，拖曳系数为 f=0.435，因此理论位移线必须为 δ=0.203.

Fizeau 的测量值为： f=0.48    δ=0.23

理论值与测量值之间的差异为10%。

当我们根据拖曳以太的存在确定理论值时，路径会随水在光在水中传播时间内流动的距离而减小/增大。我们推导出方程：

  

第一个 t1 公式给出光在顺流水中传播所需的时间。逆流所需的时间由 t2公式给出。理论上的干涉条纹差异随后在以下计算：

理论上干涉线的位移计算为：δ=0.23

拖拽以太的理论偏移和Fizeau实验与测得的数值完全吻合。

Fizeau 实验因此成为对被拖曳以太的有力实证证据。

下一章节： The experiment of Michelson and Morley