什么是以太
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以太”是经典力学中曾经站统治地位几百年的一个观点和基石,后来被证明其存在的实验的反向结论而被戏剧性地否定。
以太是一个历史上的名词,它的涵义也随着历史的发展而发展。
在古希腊,以太指的是青天或上层大气。在宇宙学中,有时又用以太来表示占据天体空间的物质。17世纪的R.迪卡儿是一个对科学思想的发展有重大影响的哲学家。他最先将以太引入科学,并赋予他某种力学性质。在迪卡儿看来,物体之间的所有作用力都必须通过某种中间媒介物质来传递,不存在任何超距作用。因此,空间不可能是空无所有的,它被以太这种媒介物质所充满。
17世纪的迪卡儿(1596年3月31日—1650年2月11日)认为:物质由微粒构成,物质微粒是唯一的实体,物质的本性是其空间广延性,机械运动即位置变动是物质唯一的运动形式。一切自然现象,一切物质性质(包括色、香、硬度、热等)都是由于物质粒子的机械相互作用产生的。有了物质(空间)和(机械)运动,就能按照物质运动本身的自然规律构造出全部世界,无须上帝照管。这类机械论的自然观以后曾统治自然科学两个多世纪。他又认为物质充满空间,即不存在真空(要说有一个绝对无物体的虚空或空间,那是反乎理性的),物质可以无限分割(宇宙中并不可能有天然不可分的原子或物质部分),空间是无限的(世界的广袤是无限定的),并且肯定物质世界的统一性与多样性(天上和地下的物质都是一样的,而且世界不是多元的”,“物质的全部花样或其形式的多样性,都依靠于运动)。因此恩格斯在《反杜林论》中称赞笛卡儿是辩证法的卓越代表人物之一。迪卡儿的方法论对于后来物理学的发展有重要的影响。
笛卡儿把他的机械论观点应用到天体,形成了他关于宇宙发生与构造的学说。他认为,从发展的观点来看而不只是从己有的形态来观察,对事物更易于理解。他用以太旋涡模型(如图示),第一次依靠力学而不是神学解释了天体、太阳、行星、卫星、慧星等的形成过程。他认为天体的运动来源于惯性(沿轨道切向)和某种宇宙物质,以太旋涡对天体的压力,在各种大小不同的旋涡的中心必有某一天体(如太阳),以这种假说来解释天体间的相互作用。
迪卡儿的天体演化说、旋涡模型和近距作用观点,正如他的整个思想体系一样,一方面以丰富的物理思想和严密的科学方法为特色,起着反对经院哲学、启发科学思维、推动当时自然科学前进的作用,对许多自然科学家的思想产生深远的影响。而另一方面又经常停留在直观和定性阶段,不是从定量的实验事实出发,因而一些 具体结论往往有很多缺陷,成为后来牛顿物理学的主要对立面,导致了广泛的争论。
尽管如此,作为自然科学家和哲学家,“迪卡儿”的唯物论已成为真正的自然科学的财富。
今天,当我们以物质的“物与磁”的统一场观点来认识整个宇宙体系之际,显然,可以清晰地发现,迪卡儿以太观中一个最大的忽略之处,是在于把以太与天体以及物质的微观粒子之间相互脱离。如果迪卡儿当时把以太与天体以及微观
以太是什么?
以太(Ether)(或译乙太;英语:ether或aether)
以太是希腊语,原意为上层的空气,指在天上的神所呼吸的空气。在宇宙学中,有时又用以太来表示占据天体空间的物质。
以太的其他解释 以太这个词在电影《关于莉莉周的一切》里面,被赋予新的定义
以太被认为是莉莉周赋予大家的空间,无处不感受到。每个人都有自己独特的以太内心世界。
1.古
希腊
哲学家首先设想出来的一种媒质。十七世纪后,物理学家为解释光的传播以及电磁和引力相互作用而又重新提出。当时认为光是一种机械的弹性波,但由于它可以通过真空传播,因此必须假设存在一种尚未为实验发现的以太作为传播光的媒质。这种媒质是无所不在的,没有质量的,而且是“绝对静止”的,电磁和引力作用则是它的特殊机械作用。以太这一概念到十九世纪曾为人们所普遍接受,但科学家始终无法通过实验来证明它的存在。到了二十世纪初,随着相对论的建立和对场的进一步研究,确定光的传播和一切相互作用的传递都通过各种场,而不是通过机械媒质,以太才作为一个陈旧的概念而被抛弃。
2.近代
康有为
、
谭嗣同
、
孙中山
等使用的哲学名词,是物理学名词的借用。
康有为
在《孟子微》中把以太与“仁”、“不忍人之心”等道德观念等同起来。
谭嗣同
在《仁学》、《以太说》中既把以太说成宇宙间无所不在的无色、无声、无臭的物质,但同时又作了种种精神性的解释,把
孔子
的“仁”、“元”、“性”,
墨家
的“兼爱”,佛家的“慈悲”,基督的“灵魂”等,都看作是以太的作用。
孙中山
则在《孙文学说》中把以太看作物质世界的本源,认为它“动而生电子,电子凝而成元素,元素合而成物质,物质聚而成地球”,并不具有精神性质。
虽然我们可以看到光,但是却从来没有人能直接看到以太,而只能用间接的方法来确定。当然,即使是间接的方法,只要能用观测仪器确实测定,仍然可以视为以太存在的证据
3.能量/魔法
一般,在具有欧洲文化风格的游戏中,经常出现“以太”这个名词,它一般是指能量的意思。例如:以魔法与科学并存的庞大世界观而出名的日本游戏《最终幻想》系列。
在游戏中以太代表能量或者魔法的意思,以此类推;以太药剂通常指的就是能量药剂或是魔法药水的意思。
以太的含义?
以太(Ether)(或译乙太;英语:ether或aether) 以太是希腊语,原意为上层的空气,指在天上的神所呼吸的空气.在宇宙学中,有时又用以太来表示占据天体空间的物质.以太的其他解释 以太这个词在电影《关于莉莉周的一切》里面,被赋予新的定义 以太被认为是莉莉周赋予大家的空间,无处不感受到.每个人都有自己独特的以太内心世界. 1.古 希腊 哲学家首先设想出来的一种媒质.十七世纪后,物理学家为解释光的传播以及电磁和引力相互作用而又重新提出.当时认为光是一种机械的弹性波,但由于它可以通过真空传播,因此必须假设存在一种尚未为实验发现的以太作为传播光的媒质.这种媒质是无所不在的,没有质量的,而且是“绝对静止”的,电磁和引力作用则是它的特殊机械作用.以太这一概念到十九世纪曾为人们所普遍接受,但科学家始终无法通过实验来证明它的存在.到了二十世纪初,随着相对论的建立和对场的进一步研究,确定光的传播和一切相互作用的传递都通过各种场,而不是通过机械媒质,以太才作为一个陈旧的概念而被抛弃. 2.近代 康有为 、 谭嗣同 、 孙中山 等使用的哲学名词,是物理学名词的借用.康有为 在《孟子微》中把以太与“仁”、“不忍人之心”等道德观念等同起来.谭嗣同 在《仁学》、《以太说》中既把以太说成宇宙间无所不在的无色、无声、无臭的物质,但同时又作了种种精神性的解释,把 孔子 的“仁”、“元”、“性”,墨家 的“兼爱”,佛家的“慈悲”,基督的“灵魂”等,都看作是以太的作用.孙中山 则在《孙文学说》中把以太看作物质世界的本源,认为它“动而生电子,电子凝而成元素,元素合而成物质,物质聚而成地球”,并不具有精神性质. 虽然我们可以看到光,但是却从来没有人能直接看到以太,而只能用间接的方法来确定.当然,即使是间接的方法,只要能用观测仪器确实测定,仍然可以视为以太存在的证据 3.能量/魔法 一般,在具有欧洲文化风格的游戏中,经常出现“以太”这个名词,它一般是指能量的意思.例如:以魔法与科学并存的庞大世界观而出名的日本游戏《最终幻想》系列. 在游戏中以太代表能量或者魔法的意思,以此类推;以太药剂通常指的就是能量药剂或是魔法药水的意思.
以太的含义?
以太(Ether)(或译乙太;英语:ether或aether) 以太是希腊语,原意为上层的空气,指在天上的神所呼吸的空气。在宇宙学中,有时又用以太来表示占据天体空间的物质。 以太的其他解释 以太这个词在电影《关于莉莉周的一切》里面,被赋予新的定义 以太被认为是莉莉周赋予大家的空间,无处不感受到。每个人都有自己独特的以太内心世界。 1.古 希腊 哲学家首先设想出来的一种媒质。十七世纪后,物理学家为解释光的传播以及电磁和引力相互作用而又重新提出。当时认为光是一种机械的弹性波,但由于它可以通过真空传播,因此必须假设存在一种尚未为实验发现的以太作为传播光的媒质。这种媒质是无所不在的,没有质量的,而且是“绝对静止”的,电磁和引力作用则是它的特殊机械作用。以太这一概念到十九世纪曾为人们所普遍接受,但科学家始终无法通过实验来证明它的存在。到了二十世纪初,随着相对论的建立和对场的进一步研究,确定光的传播和一切相互作用的传递都通过各种场,而不是通过机械媒质,以太才作为一个陈旧的概念而被抛弃。 2.近代 康有为 、 谭嗣同 、 孙中山 等使用的哲学名词,是物理学名词的借用。 康有为 在《孟子微》中把以太与“仁”、“不忍人之心”等道德观念等同起来。 谭嗣同 在《仁学》、《以太说》中既把以太说成宇宙间无所不在的无色、无声、无臭的物质,但同时又作了种种精神性的解释,把 孔子 的“仁”、“元”、“性”, 墨家 的“兼爱”,佛家的“慈悲”,基督的“灵魂”等,都看作是以太的作用。 孙中山 则在《孙文学说》中把以太看作物质世界的本源,认为它“动而生电子,电子凝而成元素,元素合而成物质,物质聚而成地球”,并不具有精神性质。 虽然我们可以看到光,但是却从来没有人能直接看到以太,而只能用间接的方法来确定。当然,即使是间接的方法,只要能用观测仪器确实测定,仍然可以视为以太存在的证据 3.能量/魔法 一般,在具有欧洲文化风格的游戏中,经常出现“以太”这个名词,它一般是指能量的意思。例如:以魔法与科学并存的庞大世界观而出名的日本游戏《最终幻想》系列。 在游戏中以太代表能量或者魔法的意思,以此类推;以太药剂通常指的就是能量药剂或是魔法药水的意思。
什么是以太?
“以太”是经典力学中曾经站统治地位几百年的一个观点和基石,后来被证明其存在的实验的反向结论而被戏剧性地否定。
以太是一个历史上的名词,它的涵义也随着历史的发展而发展。
在古希腊,以太指的是青天或上层大气。在宇宙学中,有时又用以太来表示占据天体空间的物质。17世纪的R.迪卡儿是一个对科学思想的发展有重大影响的哲学家。他最先将以太引入科学,并赋予他某种力学性质。在迪卡儿看来,物体之间的所有作用力都必须通过某种中间媒介物质来传递,不存在任何超距作用。因此,空间不可能是空无所有的,它被以太这种媒介物质所充满。
17世纪的迪卡儿(1596年3月31日—1650年2月11日)认为:物质由微粒构成,物质微粒是唯一的实体,物质的本性是其空间广延性,机械运动即位置变动是物质唯一的运动形式。一切自然现象,一切物质性质(包括色、香、硬度、热等)都是由于物质粒子的机械相互作用产生的。有了物质(空间)和(机械)运动,就能按照物质运动本身的自然规律构造出全部世界,无须上帝照管。这类机械论的自然观以后曾统治自然科学两个多世纪。他又认为物质充满空间,即不存在真空(要说有一个绝对无物体的虚空或空间,那是反乎理性的),物质可以无限分割(宇宙中并不可能有天然不可分的原子或物质部分),空间是无限的(世界的广袤是无限定的),并且肯定物质世界的统一性与多样性(天上和地下的物质都是一样的,而且世界不是多元的”,“物质的全部花样或其形式的多样性,都依靠于运动)。因此恩格斯在《反杜林论》中称赞笛卡儿是辩证法的卓越代表人物之一。迪卡儿的方法论对于后来物理学的发展有重要的影响。
笛卡儿把他的机械论观点应用到天体,形成了他关于宇宙发生与构造的学说。他认为,从发展的观点来看而不只是从己有的形态来观察,对事物更易于理解。他用以太旋涡模型(如图示),第一次依靠力学而不是神学解释了天体、太阳、行星、卫星、慧星等的形成过程。他认为天体的运动来源于惯性(沿轨道切向)和某种宇宙物质,以太旋涡对天体的压力,在各种大小不同的旋涡的中心必有某一天体(如太阳),以这种假说来解释天体间的相互作用。
迪卡儿的天体演化说、旋涡模型和近距作用观点,正如他的整个思想体系一样,一方面以丰富的物理思想和严密的科学方法为特色,起着反对经院哲学、启发科学思维、推动当时自然科学前进的作用,对许多自然科学家的思想产生深远的影响。而另一方面又经常停留在直观和定性阶段,不是从定量的实验事实出发,因而一些 具体结论往往有很多缺陷,成为后来牛顿物理学的主要对立面,导致了广泛的争论。
尽管如此,作为自然科学家和哲学家,“迪卡儿”的唯物论已成为真正的自然科学的财富。
今天,当我们以物质的“物与磁”的统一场观点来认识整个宇宙体系之际,显然,可以清晰地发现,迪卡儿以太观中一个最大的忽略之处,是在于把以太与天体以及物质的微观粒子之间相互脱离。如果迪卡儿当时把以太与天体以及微观粒子紧密结合、并一体化思维的话,人类的科技进步必将少走许多弯路,科技水准必将早已远远超越今天的状态。
牛顿,1643年1月4日诞生于英格兰林肯郡乡村。 1686年,发表了他根据据J.开普勒行星运动定律得到的万有引力定律,并用以说明了月球和行星的运动以及潮汐现象,这是一项伟大的发现。看起来,牛顿的引力定律似乎支持超距作用观点,但是牛顿本人并不赞成超距作用解释。他在给R.本特利的一封著名的信中写道:“很难想象没有别种无形的媒介,无生命无感觉的物质可以毋须相互接触而对其他物质起作用和产生影响。……引力对于物质是天赋的、固有的和根本的,因此,没有其他东西的媒介,一个物体可超越距离通过真空对另一物体作用,并凭借和通过它,作用力可从一个物体传递到另一个物体,在我看来,这种思想荒唐之极,我相信从来没有一个在哲学问题上具有充分思考能力的人会沉迷其中。” 牛顿本人倒是倾向于以太观点的,他在给R.玻意耳的信中私下表示相信,最终一定能够找到某种物质作用来说明引力。但是地对于以太的具体设想与当时颇有影响的R.迪卡儿观点只是在细节上有所不同。
众所周知,牛顿在理解光的本质上持微粒说。但他在同胡克、惠更斯等讨论光的本质时,说光具有这种或那种本能激发以太的振动。这意味着以太是光振动的媒质。于此,似乎牛顿对光的双重性有所理解。其实不然,他对以太媒质之存在极似空气之无所不在,只是远为稀薄、微细而具有强有力的弹性。他又重申说,就是由于以太的动物气质才使肌肉收缩和伸长,动物得以运动。他又进一步以以太来解释光的反射与折射,透明与不透明,以及颜色的产生(包括牛顿环)。他甚至于设想地球的引力是由于有如以太气质不断凝聚使然。《原理》第二编第六章诠释的结尾说,从记忆中他曾做实验倾向于以太充斥于所有物体的空隙之中的说法,虽然以太对于引力没有觉察的影响。
14、15世纪以来欧洲的学者对以太着了迷,以太学说风靡一时。后来,科学巨匠迪卡儿对以太的存在深信不疑。他认为行星之运行可以以太旋涡来解释。以太学说成为一时哲学思潮。尊重实验的牛顿也不免卷入这股哲学思潮中去,倾向于它存在。当时人们对超距作用看法不一。牛顿曾经提出他的引力相互作用定理,并不认为是最终的解释,而只是从实验中归纳出来的一条规则。因此,牛顿并未就引力本质作出结论。
可是,《原理》第二编最后文字中牛顿澄清了旋涡假设与天体运动无关。
显然,牛顿同迪卡儿一样,也没有把物质与以太统一一体而思维。因此,留下了“引力相互作用定理,并不认为是最终的解释,且未就引力本质作出结论”的遗憾。今天,我们从物质的“物、磁”二重性的原理,显然是可以归纳出以太与宇宙及物质的根本联系性极其特征的,进而对整个宇宙自然有一个更加深刻与本质的认识。
以太观认为,以太虽然不能为人的感官所感觉,但却能传递力的作用,如 磁力和月球对潮汐的作用力。后来,以太又在很大程度上作为光波的荷载物同光的波动学说相联系。光的波动说是由R.胡克首先提出的并为C.惠更斯所进一步发展。在相当长的时期内(直到 20 世纪初),人们对波的理解只局限于某种媒介物质的力学振动。这种媒介物质就称为波的荷载物,如空气就是声波的荷载物。由于光可以在真空中传播,因此惠更斯提出,荷载光波的媒介物质(以太)应该充满包括真空在内的全部空间,并能渗透到通常的物质之中。除了作为光波的荷载物以外,惠更斯也用以太来说明引力的现象 。
牛顿虽然不同意胡克的光波动学说,但他也像笛卡儿一样反对超距作用并承认以太的存在。在他看来以太不一定是单一的物质,因而能传递各种作用,如产生电、磁和引力等不同的现象。牛 顿也认为以太可以传播振动,但以太的振动不是光,因为光的波动学说(当时人们还不知道横波,光波被认为是和声波一样的纵波)不能解释现在称为光的偏振现象,也不能解释光的直线传播现象。
18世纪是以太论没落的时期。由于法国迪卡儿主义拒绝引力的平方反比定律而使牛顿的追随者起来反对迪卡儿哲学体系,连同他倡导的以太论也在被反对之列。随着引力的平方反比定律在天体力学方面的成功以及探寻以太未获实际结果,使得超距作用观点得以流行。光的波动说也被放弃了,微粒说得到广泛的承认。到18世纪后期,证实了电荷之间(以及磁极之间)的作用力同样是与距离平方成反比。于是电磁以太的概念亦被抛弃,超距作用的观点在电学中也占了主导地位。
19世纪,以太论获得复兴和发展,首先是从光学开始的,这主要是T.杨和A.J.菲涅耳工作的结果。杨用光波的干涉解释了牛顿环,并在实验的启示下于1817年提出光波为横渡的新观点(当时对弹性体中的横波还没有进行过研究),解决了波动说长期不能解释光的偏振现象的困难。可见,以太观的复兴和发展,对促进科技进步是有利的。
菲涅耳用波动说成功地解释了光的衍射现象,他提出的理论方法(现常称为惠更斯——菲涅耳原理)能正确地计算出衍射图样,并能解释光的直线传播现象。菲涅耳进一步解释了光的双折射,获得很大成功。1823年,他根据杨的光波为横渡的学说和他自己1818年提出的透明物质中以太密度与其折射率二次方成正比的假定,在一定的边界条件下,推出关于反射光和折射光振幅的著名公式,它很好地说明了D.布德斯特数年前从实验上测得的结果。
菲涅耳关于以太的一个重要理论工作是导出光在相对于以太参照系运动的透明物体中的速度公式。1818年,他为了解释阿喇戈关于星光折射行为的实验,在杨的想法基础上提出:透明物质中以太的密度与该物质的折射率二次方成正比,他还假定当一个物体相对以太参照系运动时,其内部的以太只是超过真空的那一部分被物体带动(以太部分曳引假说)。由此即可得出物体中以太的平均速公式:(1- 1/nn)v ,其中 v 为物体的速度。
利用以上结果不难推得:在以太参照系中,运动物体内光的速为(准到v/c的一次方),u=c/n =(朴-1/nn)vcoso ,其中 o为u与v之间的夹角。上式称为菲涅耳运动媒介光速公式。它为以后的斐索实 验所证实。
19 世纪中期曾进行了一些实验以显示地球相对以太参照系运动所引起的效应,并由此测定地球相对以太参照系的速度v,但都得出否定的结果。这些实验结果可从上述菲涅耳理论得到解释。根据菲涅耳运动媒质中的光速公式,当实验精度只达到v/c量级时,地球相对以太参照系的速度在这些实验中不会表现出来。要测出v,精度至少要达到vv/cc的量级(估计 vv/cc=10**-8),而当时的实验都未达到此精度。
杨和菲涅耳的工作之后,光的波动说就在物理学中确立了它的地位。不过以太论也遇到一些问题。首先,若光波为横波则以太应为有弹性的固体媒质。这样,对为何天体运行其中会不受阻力的问题,有人提出了一种解释:以太可能是一种像蜡或沥青样的塑性物质,对于光那样快的振动,它具有足够的弹性像是固体,而对于像天体那样慢的运动则像流体。另外弹性媒质中除横波外一般还应有纵波,但实验却表明没有纵光波,如何消除以太的纵波以及如何得出推导反射强度公式所需要的边界条件是各种以太模型长期争论的难题。光学对以太性质所提出的要求似乎很难同通常的弹性力学相符合。为了适应光学的需要,人们要对以太假设一些非常的属性,如 1839年麦克可拉模型和阿西模型。再如,由于对不同的光频率,折射率 n 的值也不同,于是曳引系数对于不同频率亦将不同。这样,每种频率的光将不得不有自己的以太等等。
随后,以太在电磁学中也获得了地位,这主要是由于m.法拉第和j.c.麦克斯韦的贡献。在法拉第心目中,作用是逐步传过去的看法有着十分牢固的地位。他引入了力线来描述磁作用和电作用,在他看来,力线是现实的存在,空间被力线充满着,而光和热可能就是力线的横振动。他曾提出用力线来代替以太并认为物质原子可能就是聚集在某个点状中心附近的力线场。他在1851年又写道:如果接受光以太的存在,那么它可能是力线的荷载物。”但法拉第的观点并未为当时的理论物理学家们所接受。
到19世纪60年代前期,麦克斯韦提出位移电流的概念,并在前人工作的基础上提出用一组微分方程来描述电磁场的普遍规律。这组方程以后被称为麦克斯韦方程组。根据麦克斯韦方程组,可以推出电磁场的扰动以波的形式传播,以及电磁波在空气中的速度为3.1*10**8 米/秒,与当时己知的空气中的光速3.15*10**8米/秒,在实验误差范围内是一致的。麦克斯韦在指出电磁扰动的传播与光传播的相似之后写道:光就是产生电磁现象的媒质(指以太 ) 的横振动。” 后来,H.R.赫兹用实验方法证实了电磁波的存在(1888年)。光的电磁理论成功地解释了光波的性质,这样以太不仅在电磁学中取得了地位,而且电磁以太同光以太也统一了起来。
麦克斯韦还设想用以太的力学运动来解释电磁现象,他在1855年的论文中,把磁感应强度B比做以太的速度。后来(1861年——1862年)他接受了W.汤姆孙(即开尔文)的看法,改成磁场代表转动而电场代表平动。他认为以太绕磁力线转动形成一个个涡元,在相邻的涡元之间有一层电荷粒子。他并假定,当这些粒子偏离它们的平衡位置即有一位移时,就会对涡元内物质产生一作用力引起涡元的变形,这就代表静电现象。
关于电场同位移有某种对应,并不是完全新的想法。w. 汤姆孙就曾把电场比作以太的位移。另外,法拉第在更早(1838年)就提出,当绝缘物质放在电场中时,其中的电荷将发生位移。麦克斯韦与法拉第不同之处在于,他认为不论有无绝缘物质存在,只要有电场就有以太电荷粒子的位移,位移D的大小与电场强度E成正比。当电荷粒Z的位移随时间变化时,将形成电流。这就是他所谓电流)才是真实的电流。
在这一时期还曾建立了其它一些以太模型。尽管麦克斯韦在电磁理论上取得了很大进展,但他以及后来的赫兹等人把电磁理论推广到运动物质上的意图却未获成功。
19 世纪90年代H.A.洛伦兹提出了新的概念。他把物质的电磁性质归之于其中同原子相联系的电子的效应,至于物质中的以太则同真空中的以太在密度和弹性上都并无区别。他还假定,物体运动时并不带动其中的以太运动。但是,由于物体中的电子随物体运动时,不仅要受到电场的作用力,还要受到磁场的作用力以及物体运动时其中将出现电介质运动电流,运动物质中的电磁波速度与静止物质中的并不相同。在考虑了上述效应后,他同样推出了菲涅耳关于运动物质中的光速公式。而菲涅耳理论所遇到的困难(不同频率的光有不同的以太)现己不存在。洛伦兹根据束缚电子的强追振动并可推出折射率随频率的变化。洛伦兹的上述理论被称为电子论,他获得了很大成功。
19世纪末可以说是以太论的极盛时期,但是,在洛伦兹理论中,以太除了荷载电磁振动之外,不再有任何其他的运动和变化。这样它几乎己退化为某种抽象的标志。除了作为电磁波的荷载物和绝对参照系,它己失去了所有其他具体生动的物理性质。这就又为它的衰落创造了条件。
为了测出地球相对以太参照系的运动,如上所述,实验精度必须达到vv/cc量级。到19世纪80年代,A.A.迈克耳孙和E.W.莫雷所作的实验第一次达到了这个精度,但得到的结果仍然是否定的(即地球相对以太不运动)。此后其他的一些实验亦得到同样的结果。于是以太进一步失去了它作为绝对参照系的性质。这一结果使得相对性原理得到普遍承认,并被推广到整个物理学领域 。
在19世纪末和20世纪初,虽然还进行了一些努力来拯救以太,但在狭义相对论确立以后,它终于被物理学家们所抛弃。人们接受了电磁场本身就是物质存在的一种形式的概念,而场可以在真空中以波的形式传播。量子力学的建立更加强了这种现点,因为人们发现物质的原子以及组成它们的电子、质子和中子等粒子的运动也具有波的属性。波动性己成为物质运动的基本属性的一个方面。那种仅仅把波动理解为某种媒介物质的力学振动的狭隘观点己完全被冲破。
然而人们的认识仍在继续发展。到20世纪中期以后,人们又逐渐认识到真空并非是绝对的空,那里存在着不断的涨落过程(虚粒子的产生以及随后的湮没)这种真空涨落是相互作用着的场的一种量子效应。今天,理论物理学家进一步发现,真空具有更复杂的性质。真空态代表场的基态,它是简并的,实际的真空是这些简并态中的某一特定状态。目前粒子物理中所观察到的许多对称性的破坏是真空的这种特殊“取向”所引起的。在这种观点上建立的弱相互作用和电磁相互作用的电弱统一 理论己获得很大的成功。
这样看来,机械以太虽然死亡了,但以太的某些精神(不存在超距作用,不存在绝对空虚意义上的真空)仍然活着,并具有旺盛的生命力。
总之,以太论从14世纪诞生后,经过了三个世纪的发展壮大、衰落、到17世纪的灭亡,到18世纪的复苏、再发展、再壮大、再衰落,至直19世纪初的彻底失败的历史进程,乃至当今21世纪初的可能的、甚至是必然的重新复活。可见,以太的发展道路,是人类科技道路上的曲曲折折的进步历程。是人类对大自然认识水平提高与完善的光辉历程。因此,以太论的复苏,是人类认识自然大千世界的新的希望与新的曙光。
19世纪末,在光的电磁理论的发展过程中,有人认为宇宙间充满一种叫做“以太”的介质,光是靠以太来传播的,而且把这种“以太”选作绝对静止的参考系,凡是相对于这个绝对参考系的运动叫做绝对运动,以区别于对其他参考系的相对运动。经典电磁理论只有在相对于以太为静止的惯性系中才能成立。根据这个观点,当时物理学家设计了各种实验去寻找以太参考系。其中,1887年,迈克耳孙(A.A.Michelson)和莫雷(E.W.Morley)的实验特别有名。根据他们的设想,如果存在以太,而且以太又完全不为地球运动所带动,那么,地球对于以太的运动速度就是地球的绝对速度。利用地球的绝对运动的速度和光速在方向上的不同,应该在所设计的迈克耳孙干涉仪实验中得到某种预期的结果,从而求得地球相对于以太的绝对速度。
迈克耳孙和莫雷在不同地理条件、不同季节条件下多次进行实验,却始终看不到干涉条纹的移动。出乎意料的是原本为验证以太参考系而进行的实验,却无意中提出了否定以太参考系的证据,并被整个物理学领域接受而至今。狭义相对论正是在这种条件下破土而出的。
可是,由于光具有波粒二相性,是一个个非常非常微小的能量个体,不仅仅是直线传播(运行),而是具有波动特性的螺旋运动轨迹。尽管光波是电磁波的一种类型,但是,光波并不像大多数电磁波一样做球形扩张式传播。因此,光粒子不是靠以太来传播的,它犹如出镗的子弹,单方向直线(螺旋线)运行,只需启动能量,不需介质的传播,更不能简单地等同于声波的机械能量在其介质中的连续的球形扩张式传递。同时,把“以太”选作绝对静止的参考系,是一种主观片面性。因为,以太凭什么要绝对静止呢?如果“以太”不是绝对静止的物质体系,而恰恰是一个与星系的运动相关的,或者是同步的、广密的物质体系,那么,19世纪末之前,人们却正好把“以太”作为绝对静止的参考系来看待,因此则必然导致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,是与地球运行速度(公转与自转)既同向又同步的话,如同“论统一场”所描述的那样。那么,1887年,迈克耳孙(A.A.Michelson)和莫雷(E.W.Morley)所做的证明以太存在的光干涉实验,事实上应该是充分地证明了以太肯定存在的科学结论。也即,实验肯定无误,是“以太绝对静止”这个假定的前提有误,因而导致了历史性的、截然不同的科学结论!!!
显而易见,迈克耳孙和莫雷的为验证以太参考系而进行的光干涉实验,因为其假定的前提条件的不完全充分性,因此不能作为否定以太参考系的证据,哪怕是已经被世界物理学界、科技界认可了一百多年。由此可见,否定以太的实验结论是一个历史的失误或错觉。
进一步地,当以太确实存在,而且不是绝对静止不动的以太,那么,仅仅建立在坐标变换条件下的爱因斯坦相对论,则自然只是数学上的变换而已,并不一定具有确切的物理意义。况且,相对论并没有从具体的物理意义上破译引力场这种特殊物质的物质性质和具体的引力传递与作用机制,仅仅只是一种数学上的描述而已。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,尽管是所谓的十分精确,但是,它显然在对物质本质的深刻认识与系统全面地破译方面,仍然存在一定差距,甚至是相当的差距。因此,爱因斯坦自己也非常追求理论上的简洁性,并对统一场理论持续了几十年的探寻不已,且直至终生。当他对统一场无能为力之际,也极大地寄希望于后来人。
什么是以太?
以太(Ether)(或译乙太;英语:ether或aether)
以太是希腊语,原意为上层的空气,指在天上的神所呼吸的空气。在宇宙学中,有时又用以太来表示占据天体空间的物质。
以太的其他解释 以太这个词在电影《关于莉莉周的一切》里面,被赋予新的定义
以太被认为是莉莉周赋予大家的空间,无处不感受到。每个人都有自己独特的以太内心世界。
1.古
希腊
哲学家首先设想出来的一种媒质。十七世纪后,物理学家为解释光的传播以及电磁和引力相互作用而又重新提出。当时认为光是一种机械的弹性波,但由于它可以通过真空传播,因此必须假设存在一种尚未为实验发现的以太作为传播光的媒质。这种媒质是无所不在的,没有质量的,而且是“绝对静止”的,电磁和引力作用则是它的特殊机械作用。以太这一概念到十九世纪曾为人们所普遍接受,但科学家始终无法通过实验来证明它的存在。到了二十世纪初,随着相对论的建立和对场的进一步研究,确定光的传播和一切相互作用的传递都通过各种场,而不是通过机械媒质,以太才作为一个陈旧的概念而被抛弃。
2.近代
康有为
、
谭嗣同
、
孙中山
等使用的哲学名词,是物理学名词的借用。
康有为
在《孟子微》中把以太与“仁”、“不忍人之心”等道德观念等同起来。
谭嗣同
在《仁学》、《以太说》中既把以太说成宇宙间无所不在的无色、无声、无臭的物质,但同时又作了种种精神性的解释,把
孔子
的“仁”、“元”、“性”,
墨家
的“兼爱”,佛家的“慈悲”,基督的“灵魂”等,都看作是以太的作用。
孙中山
则在《孙文学说》中把以太看作物质世界的本源,认为它“动而生电子,电子凝而成元素,元素合而成物质,物质聚而成地球”,并不具有精神性质。
虽然我们可以看到光,但是却从来没有人能直接看到以太,而只能用间接的方法来确定。当然,即使是间接的方法,只要能用观测仪器确实测定,仍然可以视为以太存在的证据
3.能量/魔法
一般,在具有欧洲文化风格的游戏中,经常出现“以太”这个名词,它一般是指能量的意思。例如:以魔法与科学并存的庞大世界观而出名的日本游戏《最终幻想》系列。
在游戏中以太代表能量或者魔法的意思,以此类推;以太药剂通常指的就是能量药剂或是魔法药水的意思。
以太这种名词最早出现在什么时候,由谁提出的
以太(Ether)(或译乙太;英语:ether或aether) 以太是希腊语,原意为上层的空气,指在天上的神所呼吸的空气。在宇宙学中,有时又用以太来表示占据天体空间的物质。
17世纪的笛卡儿是一个对科学思想的发展有重大影响的哲学家,他最先将以 以太《博弈圣经》
太引入科学,并赋予它某种力学性质。 在笛卡儿看来,物体之间的所有作用力都必须通过某种中间媒介物质来传递,不存在任何超距作用。因此,空间不可能是空无所有的,它被以太这种媒介物质所充满。以太虽然不能为人的感官所感觉,但却能传递力的作用,如磁力和月球对潮汐的作用力。
参见百度百科
以太是什么,这个词最早出自哪
以太(ether)是一种曾被假想的电磁波的传播媒质,但后来被证实并不存在.
19世纪,科学家们逐步发现光是一种波,而生活中的波大多需要传播介质(如声波的传递需要借助于空气,水波的传播借助于水等).受传统力学思想影响,于是他们便假想宇宙到处都存在着一种称之为以太的物质,而正是这种物质在光的传播中起到了介质的作用.
根据麦克斯韦方程组,电磁波的传播需要一个“绝对”的参照系,只有在这个参照系中,光速才具有麦克斯韦方程组所预言的值c=\frac{1}{\sqrt{\varepsilon_0\mu_0}}.其中\varepsilon_0是真空介电常数,μ0是真空磁导率.这个“绝对参照系”就是以太.而其他参照系中测量到的光速应该是这个“绝对”参照系中的光速与这个“绝对”参照系相对于观察者的速度的矢量和.
按照当时的猜想,以太充满整个宇宙,电磁波可在其中传播.地球在围绕太阳公转,相对于以太具有一个速度v,因此如果在地球上测量光速,在不同的方向上测得的数值应该是不同的,最大为c+v,最小为c-v(此时存在假设以太相对太阳参考系是静止的.但即使以太相对太阳参考系不是静止的,在不同的方向上测得的数值也应该是不同的).但是1881年-1884年,阿尔伯特·迈克尔逊(Albert Michelson)和爱德华·莫雷(EdwardMorley)为测量地球和以太的相对速度,进行了著名的迈克尔逊—莫雷实验,测量了不同方向上的光速.然而实验结果显示,并不存在这个速度差异.这实际上证明了光速不变原理,即真空中光速在任何参照系下具有相同的数值,与参照系的相对速度无关,以太其实并不存在.后来又有许多实验支持了上面的结论.
以太说曾经在一段历史时期内在人们脑中根深蒂固,深刻地左右着物理学家的思想.著名物理学家洛伦兹推导出了符合电磁学协变条件的洛伦兹变换公式,但无法抛弃以太的观点.爱因斯坦则大胆抛弃了以太学说,认为光速不变是基本的原理,并以此为出发点之一创立了狭义相对论.虽然后来的事实证明确实不存在以太,不过以太假说仍然在我们的生活中留下了痕迹,如以太网(Ethernet)等
以太这种名词最早出现在什么时候,由谁提出的
以太(Ether),是物质世界诞生之初产生的第一种最基本元素,形态为暗红色空间意识流体,作为空间(Space)供物体占用,物质界内一切元素以及物质都由以太构成。其本质是一种意识力,表现为意识频率在物质界频率的一种意识流。
在古印度,以太又被称为阿卡夏,是火、水、土、空气四大基本元素的创造者,主声音,亦是空间的代名词。
在古中国,以太又被称为炁(真炁、元炁、祖炁),意为原始生命能量。
在古希腊,以太是古希腊哲学家亚里士多德所设想的一种物质。是物理学史上一种假想的物质观念,其内涵随物理学发展而演变。“以太”一词是英文Ether或Aether的音译。古希腊人以其泛指青天或上层大气。在亚里士多德看来,物质元素除了水、火、气、土之外,还有一种居于天空上层的以太。在科学史上,它起初带有一种神秘色彩。后来人们逐渐增加其内涵,使它成为某些历史时期物理学家赖以思考的假想物质。在宇宙学中,有时又用以太来表示占据天体空间的物质。17世纪的R.笛卡尔是一个对科学思想的发展有重大影响的哲学家。他最先将以太引入科学,并赋予它某种力学性质。在笛卡儿看来,物体之间的所有作用力都必须通过某种中间媒介物质来传递,不存在任何超距作用。因此,空间不可能是空无所有的,它被以太这种媒介物质所充满。以太虽然不能为人的感官所感觉,但却能传递力的作用,如磁力和月球对潮汐的作用力。
以太是指什么?有什么特别的含义?
以太原本是物理学上的一个概念,它是被虚构出来的,用来解释一些当时无法解释的自然现象的.这种虚构的物质被认为是一种更基本的自然的存在,所有物质都存在在其中,是一种宇宙介质.宇宙存在于其中,就像鱼生存在水中一样.它应当是透明的,而又无处不在,充满了整个宇宙.遗憾的是,后来的物理学发展证明,这是一个错误的概念,以太并不存在.
但是以太概念却并没有因此而消亡,相反,由于它的传奇身世,越来越多的现代人都想借用以太一词的引申含意来表达他们独特的思想,比如我们日常所见的计算机以太网络....
在[关于莉莉周的一切]这本书里,我认为作者利用了以太一词的引申含意,用它代表了一种生活状态,一种空虚的信仰.就像以太这个词的本意一样----它代表了:无处不在的无法逃避的东西(以太的本意就是充满宇宙的东西,它必定是无处不在的,而我们既然生存在宇宙中,就注定无法逃避它),空虚的东西(任何物体都可穿过以太在宇宙中生存,所以以太一定是"中空的",这可以引申为生活中"空虚"的概念),人的一种信仰(以太并不是物理实验发现的,而是人臆想中创造出来的,当时的科学家十分愿意相信它的存在,所以,可以称其为一种信仰.)
由以上的分析,我认为这本书中的以太一词,代表了一种让人窒息的生活状态,一种抽象的空虚的信仰
什么是以太网?为什么要叫做“以太”网?
以太网简介:以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范,是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测)技术,并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网与IEEE802.3系列标准相类似。包括标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太网。它们都符合IEEE802.3。标准:IEEE802.3规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容。以太网是当前应用最普遍的局域网技术,它很大程度上取代了其他局域网标准。如令牌环、FDDI和ARCNET。历经100M以太网在上世纪末的飞速发展后,千兆以太网甚至10G以太网正在国际组织和领导企业的推动下不断拓展应用范围。常见的802.3应用为:10M: 10base-T (铜线UTP模式),100M: 100base-TX (铜线UTP模式),100base-FX(光纤线),1000M: 1000base-T(铜线UTP模式)以太网具有的一般特征概述如下:共享媒体:所有网络设备依次使用同一通信媒体。 广播域:需要传输的帧被发送到所有节点,但只有寻址到的节点才会接收到帧。 CSMA/CD:以太网中利用载波监听多路访问/冲突检测方法(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)以防止 twp 或更多节点同时发送。 MAC 地址:媒体访问控制层的所有 Ethernet 网络接口卡(NIC)都采用48位网络地址。这种地址全球唯一。 Ethernet 基本网络组成:共享媒体和电缆:10BaseT(双绞线),10Base-2(同轴细缆),10Base-5(同轴粗缆)。 转发器或集线器:集线器或转发器是用来接收网络设备上的大量以太网连接的一类设备。通过某个连接的接收双方获得的数据被重新使用并发送到传输双方中所有连接设备上,以获得传输型设备。 网桥:网桥属于第二层设备,负责将网络划分为独立的冲突域获分段,达到能在同一个域/分段中维持广播及共享的目标。网桥中包括一份涵盖所有分段和转发帧的表格,以确保分段内及其周围的通信行为正常进行。 交换机:交换机,与网桥相同,也属于第二层设备,且是一种多端口设备。交换机所支持的功能类似于网桥,但它比网桥更具有的优势是,它可以临时将任意两个端口连接在一起。交换机包括一个交换矩阵,通过它可以迅速连接端口或解除端口连接。与集线器不同,交换机只转发从一个端口到其它连接目标节点且不包含广播的端口的帧。 以太网协议:IEEE 802.3标准中提供了以太帧结构。当前以太网支持光纤和双绞线媒体支持下的四种传输速率:10 Mbps _ 10Base-T Ethernet(802.3) 100 Mbps _ Fast Ethernet(802.3u) 1000 Mbps _ Gigabit Ethernet(802.3z)) 10 Gigabit Ethernet _ IEEE 802.3ae历史以太网技术的最初进展来自于施乐帕洛阿尔托研究中心的许多先锋技术项目中的一个。人们通常认为以太网发明于1973年,当年罗伯特·梅特卡夫(Robert Metcalfe)给他PARC的老板写了一篇有关以太网潜力的备忘录。但是梅特卡夫本人认为以太网是之后几年才出现的。在1976年,梅特卡夫和他的助手David Boggs发表了一篇名为《以太网:局域计算机网络的分布式包交换技术》的文章。1977年底,梅特卡夫和他的合作者获得了“具有冲突检测的多点数据通信系统”的专利。多点传输系统被称为CSMA/CD(带冲突检测的载波侦听多路访问),从此标志以太网的诞生。1979年,梅特卡夫为了开发个人电脑和局域网离开了施乐,成立了3Com公司。3com对迪吉多,英特尔,和施乐进行游说,希望与他们一起将以太网标准化、规范化。这个通用的以太网标准于1980年9月30日出台,当时业界有两个流行的非公有网络标准令牌环网和ARCNET,在以太网大潮的冲击下他们很快萎缩并被取代。而在此过程中,3Com也成了一个国际化的大公司。以太网插头:梅特卡夫曾经开玩笑说,Jerry Saltzer为3Com的成功作出了贡献。Saltzer在一篇与他人合著的很有影响力的论文中指出,在理论上令牌环网要比以太网优越。受到此结论的影响,很多电脑厂商或犹豫不决或决定不把以太网接口做为机器的标准配置,这样3com才有机会从销售以太网网卡大赚。这种情况也导致了另一种说法“以太网不适合在理论中研究,只适合在实际中应用”。也许只是句玩笑话,但这说明了这样一个技术观点:通常情况下,网络中实际的数据流特性与人们在局域网普及之前的估计不同,而正是因为以太网简单的结构才使局域网得以普及。梅特卡夫和Saltzer曾经在麻省理工学院 MAC项目(Project MAC)的同一层楼里工作,当时他正在做自己的哈佛大学毕业论文,在此期间奠定了以太网技术的理论基础。该标准定义了在局域网(LAN)中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10~100Mbps的速率传送信息包,双绞线电缆10 Base T以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11Mbps,许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信,开放性最好。标准以太网:开始以太网只有10Mbps的吞吐量,使用的是带有冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD,Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)的访问控制方法。这种早期的10Mbps以太网称之为标准以太网,以太网可以使用粗同轴电缆、细同轴电缆、非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线和光纤等多种传输介质进行连接。并且在IEEE 802.3标准中,为不同的传输介质制定了不同的物理层标准,在这些标准中前面的数字表示传输速度,单位是“Mbps”,最后的一个数字表示单段网线长度(基准单位是100m),Base表示“基带”的意思,Broad代表“宽带”。·10Base-5 使用直径为0.4英寸、阻抗为50Ω粗同轴电缆,也称粗缆以太网,最大网段长度为500m。基带传输方法,拓扑结构为总线型。10Base-5组网主要硬件设备有:粗同轴电缆、带有AUI插口的以太网卡、中继器、收发器、收发器电缆、终结器等。·10Base-2 使用直径为0.2英寸、阻抗为50Ω细同轴电缆,也称细缆以太网,最大网段长度为185m,基带传输方法,拓扑结构为总线型;10Base-2组网主要硬件设备有:细同轴电缆、带有BNC插口的以太网卡、中继器、T型连接器、终结器等。·10Base-T 使用双绞线电缆,最大网段长度为100m。拓扑结构为星型;10Base-T组网主要硬件设备有:3类或5类非屏蔽双绞线、带有RJ-45插口的以太网卡、集线器、交换机、RJ-45插头等。· 1Base-5 使用双绞线电缆,最大网段长度为500m,传输速度为1Mbps;·10Broad-36 使用同轴电缆(RG-59/U CATV),网络的最大跨度为3600m,网段长度最大为1800m,是一种宽带传输方式;·10Base-F 使用光纤传输介质,传输速率为10Mbps1.以太网和IEEE802.3的工作原理在基于广播的以太网中,所有的工作站都可以收到发送到网上的信息帧。每个工作站都要确认该信息帧是不是发送给自己的,一旦确认是发给自己的,就将它发送到高一层的协议层。在采用CSMA/CD传输介质访问的以太网中,任何一个CSMA/CDLAN工作站在任何一时刻都可以访问网络。发送数据前,工作站要侦听网络是否堵塞,只有检测到网络空闲时,工作站才能发送数据。在基于竞争的以太网中,只要网络空闲,任一工作站均可发送数据。当两个工作站发现网络空闲而同时发出数据时,就发生冲突。这时,两个传送操作都遭到破坏,工作站必须在一定时间后重发,何时重发由延时算法决定。2.以太网和IEEE802.3服务的差别尽管以太网与IEEE802.3标准有很多相似之处,但也存在一定的差别。以太网提供的服务对应于OSI参考模型的第一层和第二层,而IEEE802.3提供的服务对应于OSI参考模型的第一层和第二层的信道访问部分(即第二层的一部分)。IEEE802.3没有定义逻辑链路控制协议,但定义了几个不同物理层,而以太网只定义了一个。IEEE802.3的每个物理层协议都可以从三方面说明其特征,这三方面分别是LAN的速度、信号传输方式和物理介质类型。以太网是在 20 世纪 70 年代研制开发的一种基带局域网技术,使用同轴电缆作为网络媒体,采用载波多路访问和冲突检测( CSMA/CD )机制,数据传输速率达到10MBPS 。但是如今以太网更多的被用来指各种采用 CSMA/CD 技术的局域网。以太网的帧格式与 IP 是一致的,特别适合于传输 IP 数据。以太网由于具有简单方便、价格低、速度高等。以太网这个名字,起源于一个科学假设:声音是通过空气传播的,那么光呢?在外太空没有空气光也可以传播。于是,有人说光是通过一种叫以太的物质传播。后来,爱因斯坦证明以太根本就不存在。以太网与互联网的差别:主要差别:以太网是一种局域网,只能连接附近的设备,因特网是广域网,我们可以通过因特网连接到美国去得到消息。两者都算是用来连接电脑的网络,但是两者的范围是不同的。以太网是局限在一定的距离之内的,我们可以有成千上百个以太网;但是因特网呢,是最大的广域网了,我们只有一个因特网,所以因特网又可以说是网络中的网络。因特网是一个超大的国际化的系统,它能够把世界上的各个地方的网络连接起来,私人的,公共的,学术的还是商业的网络或者政府的网络,都可以互相连接,共享资源。形象的来说,因特网就是我们在打开网页,发送邮件,在线听音乐看电影所用的网络,它包括了非常广泛的信息,现在的我们已经习以为常了。而以太网呢,基本上就是只允许本地的几台电脑互相连接。电脑之间相互传送消息是有一组技术支持的。一般来说,连接到以太网上的电脑都在同一栋楼里,或者在周围附近。但是随着以太网网线的发展,以太网的范围可以扩展到十公里了。但是因为都是用网线互联,要想连接到很远的地方是不现实的。生活化一点,以太网就是把你家的电脑,笔记本连接到猫上,然后再通过猫连接到因特网上去,这样你才能和国外的朋友Skype。因此,你家的电脑,笔记本和猫就组成了一个以太网。可以想象,世界上有成千上万个以太网。商业上应用以太网,将他们所有的电脑连接到主服务器上。以太网可以有一个或者几个管理员。因特网上可能有一些部分是由管理员的,但是没有一个可以操控整个因特网的管理员。另外一个区别就是安全性。以太网是比较安全的,因为他是一个封闭的内部网络,外部人员是没有权限的。但是因特网是公开连接的,每个人都可以浏览。下面主要介绍了四种不同格式的以太网帧格式。在每种格式的以太网帧的开始处都有64比特(8字节)的前导字符,如图1所示。其中,前7个字节称为前同步码(Preamble),内容是16进制数0xAA,最后1字节为帧起始标志符0xAB,它标识着以太网帧的开始。前导字符的作用是使接收节点进行同步并做好接收数据帧的准备。图1 以太网帧前导字符除此之外,不同格式的以太网帧的各字段定义都不相同,彼此也不兼容。下面分别介绍下各自的帧格式。Ethernet II即DIX 2.0:Xerox与DEC、Intel在1982年制定的以太网标准帧格式,如图2所示。图2 Ethernet 802.3 raw帧格式Ethernet II类型以太网帧的最小长度为64字节(6+6+2+46+4),最大长度为1518字节(6+6+2+1500+4)。其中前12字节分别标识出发送数据帧的源节点MAC地址和接收数据帧的目标节点MAC地址。(注:ISL封装后可达1548字节,802.1Q封装后可达1522字节)。接下来的2个字节标识出以太网帧所携带的上层数据类型,如16进制数0x0800代表IP协议数据,16进制数0x809B代表AppleTalk协议数据,16进制数0x8138代表Novell类型协议数据等。在不定长的数据字段后是4个字节的帧校验序列(Frame Check Sequence,FCS),采用32位CRC循环冗余校验对从"目标MAC地址"字段到"数据"字段的数据进行校验。Ethernet 802.3 rawNovell在1983年公布的专用以太网标准帧格式,如图3所示。图3 Ethernet 802.3 raw帧格式在Ethernet 802.3 raw类型以太网帧中,原来Ethernet II类型以太网帧中的类型字段被“总长度”字段所取代,它指明其后数据域的长度,其取值范围为:46~1500。接下来的2个字节是固定不变的16进制数0xFFFF,它标识此帧为Novell以太类型数据帧。Ethernet 802.3 SAPIEEE在1985年公布的Ethernet 802.3的SAP版本以太网帧格式,如图4所示。图4 Ethernet 802. 3 SAP帧格式从图4中可以看出,在Ethernet 802.3 SAP帧中,将原Ethernet 802.3 raw帧中2个字节的0xFFFF变为各1个字节的DSAP和SSAP,同时增加了1个字节的"控制"字段,构成了802.2逻辑链路控制(LLC)的首部。LLC提供了无连接(LLC类型1)和面向连接(LLC类型2)的网络服务。LLC1是应用于以太网中,而LLC2应用在IBM SNA网络环境中。新增的802.2 LLC首部包括两个服务访问点:源服务访问点(SSAP)和目标服务访问点(DSAP)。它们用于标识以太网帧所携带的上层数据类型,如16进制数0x06代表IP协议数据,16进制数0xE0代表Novell类型协议数据,16进制数0xF0代表IBM NetBIOS类型协议数据等。至于1个字节的"控制"字段,则基本不使用(一般被设为0x03,指明采用无连接服务的802.2无编号数据格式)。Ethernet 802.3 SNAPIEEE在1985年公布的Ethernet 802.3的SNAP版本以太网帧格式,如图5所示。图5 Ethernet 802. 3 SNAP帧格式Ethernet 802. 3 SNAP类型以太网帧格式和Ethernet 802. 3 SAP类型以太网帧格式的主要区别在于:2个字节的DSAP和SSAP字段内容被固定下来,其值为16进制数0xAA。1个字节的"控制"字段内容被固定下来,其值为16进制数0x03。增加了SNAP字段,由下面两项组成:新增了3个字节的组织唯一标识符(Organizationally Unique Identifier,OUI ID)字段,其值通常等于MAC地址的前3字节,即网络适配器厂商代码。2个字节的“类型”字段用来标识以太网帧所携带的上层数据类型。太网可以采用多种连接介质,包括同轴缆、双绞线和光纤等。其中双绞线多用于从主机到集线器或交换机的连接,而光纤则主要用于交换机间的级联和交换机到路由器间的点到点链路上。同轴缆作为早期的主要连接介质已经逐渐趋于淘汰。注意区分双绞线中的直通线和交叉线两种连线方法.以下连接应使用直通电缆:交换机到路由器以太网端口计算机到交换机计算机到集线器交叉电缆用于直接连接 LAN 中的下列设备:交换机到交换机交换机到集线器集线器到集线器路由器到路由器的以太网端口连接计算机到计算机计算机到路由器的以太网端口CSMA/CD共享介质以太网带冲突检测的载波侦听多路访问 (CSMA/CD) [2] 技术规定了多台电脑共享一个通道的方法。这项技术最早出现在1960年代由夏威夷大学开发的ALOHAnet,它使用无线电波为载体。这个方法要比令牌环网或者主控制网要简单。当某台电脑要发送信息时,必须遵守以下规则:开始: 如果线路空闲,则启动传输,否则转到第4步。发送: 如果检测到冲突,继续发送数据直到达到最小报文时间 (保证所有其他转发器和终端检测到冲突),再转到第4步。成功传输: 向更高层的网络协议报告发送成功,退出传输模式。线路忙: 等待,直到线路空闲 线路进入空闲状态- 等待一个随机的时间,转到第1步,除非超过最大尝试次数。超过最大尝试传输次数: 向更高层的网络协议报告发送失败,退出传输模式。就像在没有主持人的座谈会中,所有的参加者都通过一个
关于以太网
分类: 电脑/网络 >> 互联网
问题描述:
我现在在不太了解"以太网"能不能详细介绍"以太网"的运作过程和他的主要功能,在现在的IT行业中起什么样的作用!
解析:
以太网(Ether)是最广泛安装的局域网技术。正如现在在IEEE 802.3标准中指出的,以太网原来由Xerox开发,后来由Xerox, DEC和Intel共同开发的。以太网一般使用同轴电缆和特种双绞线。最通常的以太网系统是10BASE-T,它的传输速率可达10 Mbps。
连接在电缆上的设备争用线路、冲突采用CSMA/CD协议控制。以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域网(LAN)中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10~100Mbps的速率传送信息包,双绞线电缆10 Base T以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11Mbps,许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信,开放性最好。
IEC1131-3规定的标准编程语言有哪些?PLC存在严重的缺点,主要是PLC的软、硬件体系结构是封闭而不是开放的,绝大多数的PLC是专用总线、专用通信网络及协议,编程虽多为梯形图,但各公司的组态、寻址、语文结构不一致,使各种PLC互不兼容.国际电工协会(IEC)在1992年颁布了IEC1131-3《可编程序控制器的编程软件标准》,为各PLC厂家编程的标准化铺平了道路。现在开发以PC为基础、在WINDOWS平台下,符合IEC1131-3国际标准的新一代开放体系结构的PLC正在规划中。
国际电工委员会制订了工业控制5种标准编程语言(IEC1131-3),它们是:
1、梯形图(LD):适合于逻辑控制?
2、功能块图(FBD):适合于典型固定复杂算法控制如PID调节等。
3、顺序功能图(SFC):适合于多进程时序混合型复杂控制。
4、指令表(IL):适合于简单文本自编专用程序。
5、结构化文本(ST):适合于复杂自编专用程序,如特殊的模型算法。
关于 以太 我想知道更多
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问题描述:
谢谢
解析:
十九世纪后期,科学家相信他们对宇宙的完整描述已经接近尾声。他们想象 一种叫“以太”的连续介质充满了宇宙空间,就象空气中的声波一样,光线和电 磁信号是“以太”中的波。
然而,与空间完全充满“以太”的思想相悖的结果不久就出现了:根据“以 太”理论应得出,光线传播速度相对于“以太”应是一个定值,因此,如果你沿 与光线传播相同的方向行进,你所测量到的光速应比你在静止时测量到的光速低 ;反之,如果你沿与光线传播相反的方向行进,你所测量到的光速应比你在静止 时测量到的光速高。但是,一系列实验都没有找到造成光速差别的证据。
在这些实验当中,阿尔波特·迈克尔逊和埃迪沃德·莫里1887年在美国俄亥 俄州克里夫兰的凯斯研究所所完成的测量,是最准确细致的。他们对比两束成直 角的光线的传播速度,由于围着自转轴的转动和绕太阳的公转,根据推理,地球 应穿行在“以太”中,因此上述成直角的两束光线应因地球的运动而测量到不同 的速度,莫里发现,无论是昼夜或冬夏都未引起两束光线光速的不同。不论你是 否运动,光线看起来总是以相对于你同样的速度传播。
爱尔兰物理学家乔治·费兹哥立德和荷兰物理学家亨卓克·洛仑兹,最早认 为相对于“以太”运动的物体在运动方向的尺寸会收缩,而相对于“以太”运动 的时钟会变慢。而对“以太”,费兹哥立德和洛仑兹当时都认为是一种真实存在 的物质。
这时候,工作在瑞士首都伯尔尼的瑞士专利局的一个名叫阿尔波特·爱因斯 坦的年轻人,插手“以太”说,并一次性永远地解决了光传播速度的问题。
在1905年的文章中,爱因斯坦指出,由于你无法探测出你是否相对于“以太 ”的运动,因此,关于“以太”的整个概念是多余的。相反,爱因斯坦认为科学 定律对所有自由运动的观察者都应有相同的形式,无论观察者是如何运动的,他 们都应该测量到同样的光速。