直到十九世纪晚期，波动学说大行其道，一道古老谜题重又引起了人们的关注：如果光真的属于波一族，其传播必定要依靠介质。弹动琴弦，弦的震颤激荡着周围的空气，经过层层递送，美妙的音符才能到达你的耳畔；如果把音乐厅里的空气抽干，技艺再高超的琴师也无法拨出丝毫声响。那么，光又如何能在空无一物的境界中传播呢？以太终于等到了它重出江湖的大好时机：“诸位，你们所感知的‘真空’不过幻象而已，其本质依然是‘假空’，虚无中处处充斥着一种叫做‘以太’的介质——没错，那正是在下。”众学者面面相觑，又是一看不见摸不着的“魔物”。出于对“实践出真知”的信仰，如今的物理学家早已不满足于像牛顿前辈那样，凭空构造出一绝对就直接加以利用，如果以太确实存在的话，大家决计要让它现出原形。

　　伴随着以太假说的崛起，光又一次占据了人们的视线中心（事实上，它就从未离开过）——
　　粒子，还是波？
　　牛顿，还是麦克斯韦？
　　两大思想巨匠的灵魂穿越百年时光，即将展开一场巅峰论剑。

　　日期：2014-11-25 00:59:15
　　1887年，在麦克斯韦逝世八年之后，深受其理论影响的美国科学家阿尔伯特·迈克尔逊（Albert Michelson）与爱德华·莫雷（Edward Morley）设计出首个经典实验，目的是测定从不同角度射出的光在“以太风”中飘行的速率差。
　　想象一下，如果真空中果真填充着绝对静止的以太，那么我们亲爱的地球此刻也正悬浮在以太的怀抱；并且由于地球以每秒30千米的速率绕太阳公转，在“凝固”的以太之中，就相当于逆风而行（正如你在雨中奔跑，原本垂直下落的雨点，当你跑动起来时，却纷纷朝你脸上砸将过来）。迈克尔逊-莫雷的实验设备如图所示，由一个光源、一块部分镀银的玻璃片、两面镜子以及一台检测器共同组成，两面镜子与玻片间距离相等；打开光源后，玻片可将射来的光分作两束，分别朝着相互垂直的两方投向平面镜，再反射回来，最终汇入检测仪器。

　　迈克尔逊与莫雷首先将仪器调整到使光传播路径之一（例如：图中水平方向这条路径）与地球的公转轨道相互平行。此时，顺着地球运动方向发射的“水平光”在以太当中将感受到一股阻滞力量，而垂直于运动方向的光受到的影响则相对要小，所以，两束光走完相同的路程所消耗的时间略有差别，而立在终点的检测器恰能够敏锐地嗅出这一差值，以干涉条纹将其显现出来。
　　但是，经过一昼夜的苦苦守候，两人却没有观测到期待中的干涉图案。或许是两平面镜到玻片之间的距离没能精确一致，毕竟任何人工测量手段都难保没有些微误差。没关系，他们想到一个好办法：把仪器旋转90°，这样原先的“水平光”就变成了“垂直光”，两条路径的任务正好交换了一下。这样，如果原本预计的时间差因为长度误差而被抹平，倒过来放置之后差距应该更大。排除疑点后，两人日夜轮班加紧观测，却依然没有任何收获。实验的设计原理完全依从以太假说，而仪器的精确度也在要求范围内，到底哪一环节出了问题？

　　结果一经公布，学界一片哗然，说好的以太呢？
　　作为物理史上继“泊松斑”之后第二个名垂青史的“搬起石头砸自己的脚”的实验，迈克尔逊-莫雷把结论引向了与预期截然相反的方向：真空果然是真真切切的空呐。既然如此，光的身份之谜是不是终于揭晓了呢？能在虚无中行走自如，不仅证明光不是波，连站在它身后的整个电磁族群也统统都不再属于波——可见光和它的小伙伴们，原来是一群潜伏在波王国多年的“小间谍”。 之后的半个世纪里，同类型实验又被米勒、皮卡德和斯塔尔等人以各种方式重复了至少十次，每一次的结果都毫无例外地否定了以太存在的可能。

　　但凡高手相交，一招即见胜负，看样子牛顿大人的灵魂渗透绝对时空来到1887，是要率领粒子战队把原本意气风发的波动军团打个落花流水。麦克斯韦兵团在讶异之中稍作喘息，即刻稳住了阵脚，因为有人注意到：迈克尔逊-莫雷实验虽然没有检测到以太，但同时，没有干涉条纹也恰恰暗示着光在真空中的传播速率与光源的运动状态及观测者的观察角度无关——这正是麦氏方程组所需要的！
　　原来是和局。
　　历史总喜欢留点小破绽，来个大悬念。一方面：可怜的以太彻底退出了空间角逐，证明光的确能够不依靠传统意义的介质而传播，公然挑战着麦克斯韦的波动学说；另一方面，光速不因参考系的变换而改变，同时又挑战着牛顿力学的基石——伽利略相对性原理。趁着双方在迷乱之中休战之际，也请诸位看官稍事停留，想一想，面对以上相互矛盾的信息，你会推出怎样的结论呢？
　　针对这一经典实验，五花八门的诠释陆续出台，其中最具创意的观点来自荷兰莱顿大学的学术巨子、诺贝尔物理奖的第二任得主亨德里克·洛伦兹（Hendrik Lorentz），他认为：物体在高速运动时，空间会时发生收缩，并且收缩只发生在运动方向上！如此一来，既没有破坏伽利略的速度叠加规则，又为以太保留下了生存权，因为“水平光”顺着地球奔跑的方向穿行于“以太风”时，其速率确实有所下降，但同时它所处的相对空间也被压扁了，因此，来回总行程也随之缩短——速率与路径皆缩短，使得“水平光”与“垂直光”所耗时间恰好相等——这就完美地解释了为何仪器永远也绘制不出干涉条纹。但洛伦兹的假说任然存有一个漏洞：“水平光”受以太牵拉后获得的“阻滞速率”同样永远也无法检测，那它同高高在上的绝对时空有什么区别？虽然在实地观测中没什么建设性意义，他另辟蹊径练就的“洛伦兹变换”大法却首次成功地将麦克斯韦方程组与伽利略相对性原理相融合，空间收缩，这一带有魔幻色彩的科学术语点燃了多少探险家的激情。