导读：

整个宇宙充满暗物质，地球所在的空间也不例外，这为以太的存在提供了可能。按照以太理论可以知道：以太就是一种暗物质。在星系范围内，暗物质和星云一起做旋转运动；在恒星引力主宰的范围内，像行星一样，暗物质也围绕恒星运动；在地球的周围，大气层同地球一起做旋转运动，作为有质量的物质，暗物质“大气”也没有理由例外。可以说，以太不存在的证据-迈克耳逊-莫雷实验-建立在错误的假设基础之上。相反的，我们已经有实验可以证明以太的存在，那就是缓慢运动介质的电磁实验，在实验中，光速不符合牛顿速度相加定理，这说明运动“介质”其实并不是光传播的媒介，光传播的媒介是以太，菲涅尔牵引效应的实质是运动的物质一定程度地拖动了相对静止的以太。以太理论才是反应电磁本质的科学理论，它能够对各种电磁现象进行合理地解释。

古希腊著名哲学家亚里士多德首先提出“以太”这一概念。在古希腊，以太指的是青天或上层大气，它弥漫在众神的世界里，远离世人。到17世纪，法国哲学家笛卡儿将以太引入科学，并赋予它力学性质。后来，荷兰物理学家惠更斯提出光的波动学说，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。英国著名物理学家牛顿虽然不同意惠更斯的光波动学说，但他也像笛卡儿一样反对超距作用，并承认以太的存在。

18世纪是以太论没落的时期。由于法国笛卡儿主义者拒绝万有引力的平方反比定律，而使牛顿的追随者起来反对笛卡儿哲学体系，因而连同他倡导的以太论也一同被列入了反对之列。

19世纪，以太论获得复兴和发展，这首先还是从光学开始的，主要是英国物理学家托马斯•杨和法国物理学家菲涅耳工作的结果。杨用光波的干涉解释了牛顿环，并在实验的启示下，于1817年提出光波为横波的新观点，解决了波动说长期不能解释光的偏振现象的困难。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媒介的作用。以太的假设事实上代表了传统的观点：电磁波的传播需要一个“绝对静止”的参照系，当参照系改变，光速也改变。

在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。随后，以太在电磁学中也获得了地位，这主要是由于英国物理学家迈克尔•法拉第和麦克斯韦的贡献。

在这一时期还曾建立了其他一些以太模型，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。那么为何天体运行其中会不受阻力呢？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。

19世纪末可以说是以太论的极盛时期。但是，在荷兰物理学家洛伦兹的理论中，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，这样它几乎已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，它已失去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。按照当时的猜想-以太充满整个宇宙，没有质量，绝对静止，电磁波可在其中传播。那么假设太阳静止在以太系中，由于地球在围绕太阳公转，相对于以太具有一个速度u，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+u，最小为c-u。为了测出地球相对以太参照系的运动，1881年-1887年，美国物理学家阿尔伯特•迈克耳孙和爱德华•莫雷为测量地球和以太的相对速度，进行了著名的迈克耳孙-莫雷实验。

迈克耳孙-莫雷实验的光学原理如下图所示，

         迈克尔逊-莫雷实验光学原理图

实验装置是一个干涉仪，它的两个臂互相垂直。光源发出的一束光在S点由半透明半反射镜分成两束。一束光由S到A传播，经A点的平面镜反射后又返回到S，再经S反射到屏幕O；另一束光则由S反射到B，经B点的平面镜反射后也返回到S，再透过S射向O。这样，两束光在O会合形成干涉条纹。条纹的位置同两束光经过上述旅行后到达O点的时间差有关。这个时间差同两束光的传播速度有关。如果设想以太同太阳相对静止，那么地球上就会有“以太风”，这个风的速率为u=30km/s。

假定u沿干涉仪的SA臂方向，则根据牛顿速度相加定理，在这个方向上光束的速度就是c±u，另一个方向上的光束的速度为。这两束光从光源经过上述不同路径到达O所花费的时间不会相同，即时间差不为零。在SA与SB相等的条件下（SA=SB=L），光线经光路S-A-S与S-B-S的时间差Δt为。干涉仪是平放在地球表面上的，如果将干涉仪转动90度，即臂SA转到原SB的位置，转动以后SA方向的光束的速度变成，而SB方向的光束的速度变成c±u。这样两束光的时间差改变了，相应的干涉条纹的位置就发生了移动。

1881年，迈克尔逊首先完成了这个实验。后来，到了1887年，迈克尔逊和莫雷以更高的精度重新做了这种实验。他们都没有观察到干涉条纹的移动。

实验结果显示，不同方向上的光速没有差异。此后其它的一些实验亦得到同样的结果，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。这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。

20世纪初，爱因斯坦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。后来的实验和理论表明，如果不假定“以太”的存在，很多物理现象可以有更为简单的解释。也就是说，没有任何观测证据表明“以太”存在，因此“以太”理论被科学界所抛弃。

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，而电磁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观点，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。波动性已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已完全被冲破。

“如无必要，勿增实体”。14世纪英国哲学家奥卡姆的威廉曾经写下的这句被称为“奥卡姆剃刀”的简短格言，后来也被当作科学研究和理性思维的一条原则。以太的概念在现在就是被奥卡姆剃刀给“喀嚓”掉的：我们不再相信以太的存在，因为没有必要假设以太的存在。

否定以太的存在，爱因斯坦建立了量子场理论，但是反对量子理论的声音从来就没有平息过。旷世天才尼古拉•特斯拉（Nikola Tesla）就是以太论的坚定支持者，他曾多次对爱因斯坦的观点进行批驳。1937年6月10日，在81岁生日的时候，他甚至专门准备了一份发表声明，在声明中，他说：“……不认识到以太的作用，以及它在现象世界里发挥的不可缺少的作用，所有对宇宙运作的尝试解释都是无用的。”在民间，以太学说也仍有为数众多的支持者，他们不断地从各个方面对否定以太存在的实验进行批驳，通过各种现象论证以太的存在。在主流科学界之外，没有任何研究经费，凭着对科学的热爱，他们执着地揭示着宇宙的真相，令人尊敬。

以太学说跌宕起伏的发展史持续了300多年，众多著名的哲学家和物理学家卷入其中。纵观这段历史，迈克耳逊-莫雷实验是一个及其重要的实验，它彻底摧毁了光以太学说，为后来爱因斯坦光量子理论的诞生提供了空间，奠定了今天电磁学理论的基础。然而，这个实验确实存在缺陷，它不足以证明以太的不存在。

首先，在迈克耳逊-莫雷实验中，假设以太同太阳保持相对静止，地球上有30km/s的以太风。应该说，这种假设是不正确的。它违反了宇宙中物质运动的规律。我们现在知道：整个宇宙充满暗物质。在星系范围内，暗物质和星云等可见物质一起做旋转运动。虽然行星系统与星系的运动原理不同，但是，在恒星引力主宰的空间内，暗物质和行星一样围绕中心恒星运动，绝对不会和太阳保持相对静止。纵观恒星的演化史，我们也应该意识到这一点。

其次，整个宇宙充满暗物质，地球所在的空间也不会例外。在地球的周围，虚无缥缈的大气层在引力的拖动下同地球一起做旋转运动，作为有质量的物质，这里的以太“气体”也没有理由例外。卫星系统和行星系统具有相同的运动原理，这也启示着：在行星引力主宰的空间里，暗物质象卫星一样围绕中心行星运动。

我们来看看地球上的情形，地球的周长约4万km，由于地球每24h自转一周，地球赤道附近的人正以大约1600km/h的速度同地球一起旋转。然而那里的人并没有感受到1600km/h的风，其原因我们都明白，这是因为和月球一样，地球大气层也在围绕地球旋转。它和地球作为一个整体在运动，否则，除非在地球两极附近，任何人都不会再有宁静的夜晚。大质量的天体（月球）和密度稀薄的大气都在围绕地球旋转。这就启示我们：如果以太存在，作为有质量的物质，以太应该象地球大气那样围绕地球同步运动。

地球拖动了大气层，也必然能够拖动以太“大气”。如下图所示：

    通过以上分析，可以肯定：假设以太同太阳保持相对静止，地球上有30km/s的以太风是不正确的。

按照以太理论和目前对光子的认识，我们还可以知道：以太作为光传播的媒质，它弥漫于整个宇宙空间，相对于极其微小的以太粒子来说，原子核和电子之间的空间是十分巨大的，那里也充满以太粒子。但是以太粒子无法穿越质子、中子和电子等基本物质粒子，这样，即使“以太风”和地球之间有30km/s的相对速度，它也不能自由穿越大气层，其运动会受到大气层中原子核、电子等物质粒子的阻碍作用，速度逐渐减小。如同风吹到海绵体上。虽然海绵疏松多孔，内部充满空气，并与外界空气相通，但是海绵丝会对空气的流动起到摩擦、阻碍作用。当海绵体足够大时，内部的风速会由外到里逐渐减小，直到为零。大气层对“以太风”的牵引、屏蔽作用，如同海绵体对风的作用。

在地球表面上测量以太风的速度，如同在随波逐流的船上测量流水的速度，又如同在封闭的房间里测量风速，显然是没有结果的。

以上几方面的原因，即使只有一个存在，就足以导致即使以太存在，迈克耳逊-莫雷实验也无法检测到。当然，其他与之类似的实验也不会检测的到。

迈克耳逊和莫雷也都认为，迈克耳逊-莫雷实验的结果很好解释，因为地球拖动了表面的以太，就像火车车厢拖动内部的空气一样，所以检测不出光速各向异性是完全正常的。

在历史上，以太论者面临的另一个难题是为何天体运行在以太中却不受阻力。对这个问题的回答是天体并没有运行在以太中，因为以太和天体一样在运动。对此，在上一章中已经进行了深入地论述。不但如此，正是运动的以太及其它暗物质给天体的运动提供了动力，其力学原理见以下章节。

认清以太的存在状态，所有的观测实际上都无法证明以太的不存在，相反的，整个宇宙充满暗物质，这为以太的存在留下了可能。而且，我们已经有实验来体现以太的存在，只是科学家们还没有认识到这一点，那就是缓慢运动“介质”的电磁实验。

缓慢运动的介质包括磁体、导体和电磁介质。最早的实验是德国物理学家斐索于1851年完成的。实验的装置是一台干涉仪，如下图，S是光源，M是镀银的半反射半透明的玻璃片，M1、M2和M3是反射镜，T是观察望远镜，有一个弯曲的水管，其水平部分内部水的流动速度是V，从S发出的光经过M时被分成两束，

一束被M反射，经反射镜M3、M2、M1、M而到达T，另一束透过M经反射镜M1、M2、M3，再透过M而到达T。它们透过管中流水时，前一束光与水流方向相反，后一束光与水流方向相同，两束光在T内发生干涉。

    实验开始时，使水流速度为0，由于两束光的光程相同，干涉条纹是明亮的。后使水流速度v逐渐增大，观察到干涉条纹有明暗交替的变化，这表示光在水流中相反的方向传播的速度不一样了，由条纹移动的数目可以确定在水中传播的光相对于实验室的速度。

斐索实验中测量的在水中传播的光相对于实验室的速度是。式中“+”表示光顺着水流的情况，“-”表示光逆着水流的情况，n是水的折射率。

通过该实验，验证了爱因斯坦速度相加定理，运动“介质”中的光速公式，其中牵引系数。运动“介质”中的光速不象声速那样符合牛顿速度相加定理，这违反了介质的定义-能够传播媒体的“载体”，它完全可以说明运动“介质”并不是光的载体，不是光波传播的媒介。它其实可以用以太理论来更加合理地解释，因为固体、液体和气体的物质并不是光传播的媒介，光只是从其中通过，光传播的媒质只有渗透在那些物质内部的以太。这样，如同运动的海绵体对流入其内部的空气具有牵引作用一样，运动的物质同样对渗透入其内部的以太具有牵引作用。这种牵引作用就是菲涅耳牵引效应的实质。牵引系数，通过比较各种物质的牵引系数，可以发现：如同海绵体对空气的牵引能力与海绵丝的密集程度和结构形式有关一样，物质对以太“大气”的牵引能力也与基本物质粒子(原子核和电子）的密集程度和结构形式有关。物质基本上是密度越大，其牵引系数f的值就越大，正体现了这一点。

在试验中，我们观察到运动物质对光子具有一定程度的拖动作用，这说明基本物质粒子对光子具有阻碍作用。要想形象地理解这种作用，你可以手拿一块疏松多孔的海绵体，然后拖动它，这时，你想象一下海绵丝对气体分子的阻碍作用。海绵体只能一定程度的拖动空气。

将我们平时所见的致密液体、固体甚至地球想象为疏松多孔的海绵体，暗物质可以轻松自由穿越，这真的不太容易接受，不过，这却是一个事实，1956年发现的中微子可以帮助我们理解这一点。观测发现，在已知的物质粒子中，中微子具有最强的穿透力，它可以在地壳中自由穿越，能够穿越地球直径那么厚的物质。中微子是一种暗物质，对极其微小的暗物质粒子来说，任何物体都是疏松多孔的，它们沉浸在暗物质的海洋里。

如果认为光子进入“介质”后，因“介质”的阻力导致光子减速，可是当物质静止时，对同样运动的光子，这种阻碍、牵引效应却消失了，光子在“介质”中的速度是恒定的。这实在是一个被忽视了的矛盾！按照目前的光学理论，一粒光子就像一粒子弹，既然运动的物质对子弹具有阻碍、牵引作用，那么，当物质静止时，对运动的子弹来说，同样应该受到阻碍、牵引作用。此外，光子受到“介质”的牵引后，竟然可以不损失能量，当从“介质”中出来后，还可以恢复原来的速度和频率。这些被忽略的矛盾无法用目前的光学理论来解释，却可以用以太理论做合理的解释，光传播的媒介是以太，在实验室中，以太是静止的，当物质运动时，就一定程度地拖动了进入其内部的以太粒子，就像拖动海绵体会一定程度的拖动进入其内部的空气一样，从而表现为拖动了光量子。当物质静止时，因为其内部的以太也静止，所以在物质的内部，光速保持不变。

这才是自然的真相！

光在不同的物体内部具有不同的速度，这只是因为在不同的物体内部以太具有不同的密度和分布。

空气可以作为声波的载体，它是声波的媒介，遵循媒介的定义，声音的速度符合牛顿速度相加定理。光波（电磁波）的媒介是以太，因为在气体、液体和固体中都浸满以太，所以在不被吸收的情况下，光波能够在空气、水和玻璃中传播。但是，如果认为一种物质存在于另一种物质内部时，后者就是前者的媒介，这是错误的，违反了载体的意义。

光波的载体是以太，它的速度和以太的速度也符合牛顿速度相加定理。缓慢运动的“介质”只能一定程度的拖动以太，在缓慢运动“介质”的电磁实验中所表现出来的菲涅耳牵引效应，体现了目前光学理论的不可调和的矛盾，却是以太理论的强有力的证明，它体现了以太的存在。

当声音在气体、液体和固体中传播时，由于媒介的粒子性，从微观的角度来讲，能量是一份一份传递的。按照以太理论，就象声波需要媒介来传播一样，光波也是依靠以太来传播的。就象声波中震动的物质粒子一样，我们通过实验发现光所表现出来的粒子性-“光量子”，其实就是正在传递光能量的以太粒子，光的粒子性是以太具有粒子性的体现，所测量到的光子质量，就是以太粒子具有质量的体现。只是光子不再是目前认为的那样以光速在运动，而是能量在动。

光压是射在物体上的光所产生的压力，也称为辐射压强。按照光子说的观点，光子会将部分的能量以动量的形式传给物体，使物体的动能发生变化，这就是太阳帆的工作原理，彗星尾巴背着太阳也是太阳的光压造成的。事实上，这种观点是错误的，它们的动力来自于太阳风，而不是光压。正像声波会给物体压力一样，光压确实存在，但是也正像声波无力推动物体快速前行一样，光压也无力推动物体快速前行。在太阳系内，太阳风和光压同时存在，将太阳风产生的压力想当然以为来自光压，这是物理学家所犯的一个错误。这类错误当然还有很多，使人们对自然产生了诸多误解。

根据一些统计资料显示，宇宙中只有大约4%的可见物质，其他的96%为不可见的暗物质。由于计算原理的错误，这些资料是不准确的，但是宇宙中有大量暗物质却是不争的事实。这就为以太的存在留下了空间，按照以太理论，我们可以知道：以太就是一种暗物质。

2006年，来自美国俄亥俄州克利夫兰市华盛顿天主教大学（Case Western Reserve University）的宇宙学家格伦-斯塔克曼曾对发现暗物质一说进行反驳，斯塔克曼表示，暗物质或许根本就不存在，实际情况是，宇宙中存在的以太物质影响着太空中的引力构成。斯塔克曼认为宇宙中存在的“以太”物质能够更好的解释星系间的各种现象，他的理论得到了数位理论物理学家的联合支持，其中包括以色列耶路撒冷希伯来大学理论物理学教授雅各布-贝肯斯坦，加州大学戴维斯分校的宇宙学家兼物理学教授安德里亚-阿尔布雷切特。斯塔克曼试图用以太取代暗物质，现在我们知道它们并不矛盾。

实物粒子的波-粒二象性被作为光子具有波-粒二象性的一个间接证据。如果光真的具有波-粒二象性，那么它就必须既遵循波的性质，又要遵循粒子的性质。对任何现象无论用波的性质还是用粒子的性质都能够合理地解释。可是在目前，关于光的一些现象，当无法用波动理论解释时，我们就用粒子理论去解释，当无法用粒子理论解释时，我们就用波动理论去解释它。难道电磁波可以在不同的场合选择以不同的面目出现吗？目前光的波-粒二象性理论面临种种困境，再比如:光的折射和反射现象，无法用目前的光量子理论去合理地解释，以30万km/s高速运动的光量子在遇到薄薄的水膜时竟然可以原速度反射，或者瞬时改变传播方向（折射），这实在是无法想象的不可能事件。另一个问题是：光子在进入和离开“介质”前后，瞬间减速和加速的机制是什么？任何物质粒子在运动中都会因为阻力损失能量，而光子却是一个例外。只有波才具有这样的性质。

光的本质是波，其表现出来的粒子性是传播媒介（以太）具有粒子性的具体体现。

人类探索自然真相的征途历来艰难而曲折，探索光的本性的道路尤其如此。由于对暗物质运动规律的无知，在迈克尔逊-莫雷实验中，科学家做出了错误的假设，从而得出了光以太不存在的论断。寻找光以太的失败催生了波-粒二象性的量子场理论。因为歪曲了量子的本性，用它来解释光、电、磁和引力等各种现象，非常诡异和晦涩难懂。而以太理论正确反映了光、电、磁和引力波的本质。利用它，我们能对各类现象进行通俗、合理的解释，而不是象目前这样面临种种困难。

通过缓慢运动“介质”的电磁实验可以发现：以太确实存在。那么它在宇宙中有着怎样的分布和运动规律呢？对于可见的天体，我们已经知道：卫星绕着行星转，行星绕着恒星转，恒星又绕着星系的中心转，在更广阔的空间内，星系或许还绕着星系团的中心转，也或许我们的整个宇宙就是一个超级漩涡场。可见的天体有着这样的运动规律，地球大气层的运动和万有引力的力学原理告诉我们，天体之外的宇宙物质和其中作为一种暗物质的以太应该具有相同的运动规律。

星系是一个漩涡场，在整个星系引力主宰的空间内，以太总体上做涡旋运动。飓风中气体的运动规律和恒星的公转速度告诉我们：以太的运动是不均衡的，离星系中心距离不同就有不同的角速度，从里到外，角速度逐渐减小，即星系存在着较差自转。这使整个星系无法作为一个完美的绝对坐标系。在恒星引力主宰的空间内，天体在不同的轨道上就有不同的轨道速度对应着，速度的差别比星系还要大。地球大气层的运动和行星的公转规律告诉我们：在恒星系内，在恒星的表面，以太在星系和恒星的引力拖拽下，应该和恒星具有相同的自转角速度，离开恒星的距离越远，角速度相应地逐渐下降，直到变为零，不再被恒星的自转所拖动，而只随着恒星围绕星系中心公转。

同样的道理，在行星引力主宰的空间内，以太也具有这样的运动规律。比如在地球周围的空间内，在地球的表面，以太同空气一样随地球自转，离地面越高，地球引力的影响就越小，以太的角速度也越小，直到达到一定的高度，以太不再随地球一起自转，只和地球系统一起随太阳公转。当然这是总的运动情形，在大气层内，以太“大气”应该随同空气保持着相同的运动。比如当你的窗外狂风肆虐的时候，随空气一起运动的还有以太“大气”。只是你房间的墙壁阻挡住了空气，却没有完全阻挡住以太，它能从你的房间吹过，透过一切物体，包括你的身体。因为对极其微小的以太粒子来说，一切物体都好像是疏松多孔的海绵体。

在宇宙中以太的运动是如此的复杂！自然并不为了方便人类的数学计算而调整自己的运行方式，以致于我们找不到完美的绝对坐标系。在实际计算中，可以根据以太运动的规律，适当地选择坐标系。比如认识到在地球的表面，以太随地球一起自转，那么在迈克尔逊-莫雷试验中，检测不到光速的各向异性就是理所当然的了。而如果选错了坐标系，就会得出错误的实验结论。

在地球的高空中，以太不能完全被地球拖动，随着高度的增加，它运动的角速度逐渐减小。这就使以地面为参照，它有一个逐渐增高的从东向西的速度，所以利用同步卫星进行中日双向时间传递实验表明，以地面参照系测量，东、西方向光速不相等。电磁波从日本通过同步卫星传递到中国所花费的时间，比从中国通过同步卫星传递到日本所花费的时间要少。如果认识不到从地面到高空以太的运动存在差异，也容易得出以太不受地球自转影响的错误结论。

中日双向时间传递实验，大概是1998年由中科院国家授时中心与日本通信省联合进行，是中科院国家授时中心的重点课题之一。中日双向时间传递实验证实了光以太的存在。根据以太运动的规律，该实验的结果非常容易理解。而如果认识不到光以太绝对坐标系的存在，将地球和实验卫星所在的空间作为坐标系，根据光的波-粒二象性理论，显然容易得出东、西方向光速不相等的错误结论。

了解了宇宙的层次结构和以太运动的规律，恒星的光行差现象也可以得到正确的解释。在1725年，英国天文学家布莱克雷(James Bradley)首先发现“恒星光行差”，科学家认为它可以证明地球并没有拖动着以太运动，即以太是静止的。可是这好像同迈克尔逊-莫雷实验中地球完全拖动以太和菲涅尔牵引效应中物质不能完全拖动以太相互矛盾，因此，科学家们认为这种相互矛盾也可以说明以太并不存在。现在我们知道这种认识是错误的，地球能够拖动它表面的以太，但它无法拖动它与观测恒星之间的所有以太，更无力拖动太阳系与观测恒星之间的以太。

对以太有了正确的认识以后，所有证明以太不存在的实验都可以被推翻。

以太不但传递光，也传递引力。也许有不同种类的以太，但它们都是暗物质，应该有相同的运动规律。在计算天体的受力时，应该考虑以太绝对坐标系的运动。比如，在计算行星的受力时，虽然在行星系中，以太的运动是被动的，它的转速应该略小于同轨道天体，但是也可以认为绝对坐标系随行星同步旋转，既行星相对于同一轨道的以太静止。计算卫星的受力时，道理类似。从原理上来讲，在星系、星系团甚至整个宇宙，以太的运动是主动的，一般情况下，它的旋转速度超过天体，在计算天体的受力时，应该考虑以太的运动。

任何物理学理论都建立在一定的更基础的理论之上，如果基础是错误的，很明显建立在其上面的理论也必然是歪曲的。我们的一些物理学理论正是建立在错误的假设和错误的基础理论之上，尽管它们目前被当做是真理，可是正确认识宇宙中物质的运动规律之后，我们可以知道它们歪曲了自然的真相，是错误的。

通过对实验的分析可以发现：目前，不但不能证明以太的不存在，反而有一些迹象表明了以太的存在。当然，这还可以用进一步的实验来证明。要想检验以太是否存在，必须正确认识它存在的状态和运动规律，这样才能设计出合理的实验。我已经设计了几个实验来证实以太的存在，只是目前我没有那样的实验条件，无法在这里让您看到更多的实验证据。希望科学家们能够根据我所论证的以太运动规律设计新的实验来验证它的存在。

目前，人类已经有能力做这样的实验，我盼望着新的实验能够早日进行，以使人类摆脱目前对宇宙的可能错误的认识。

在日常生活中，我们都会有这种经历：当一列鸣着汽笛的火车经过时，汽笛的声调会由高变低。自火车出现以后，相信很多人都曾经有过这种经历，但他们都没有对这种现象进行深思。直到1842年的一天，在经过一个铁路岔口，有过这种经历后，奥地利物理学家多普勒对这个物理现象产生了极大的兴趣，并进行了研究。

为什么会发生这种现象呢？现在，我们知道，这是因为声调的高低是由声波振动频率的不同决定的，如果频率高，声调听起来就高；反之声调听起来就低。为了理解这一现象，就需要考察火车以恒定速度驶近时，汽笛发出的声波在传播时的规律。其结果是声波的波长缩短，好像波被压缩了。因此，在一定时间间隔内传播的波数就增加了，这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因；相反，当火车驶向远方时，声波的波长变大，好像波被拉伸了。因此，声音听起来就显得低沉。

为了纪念多普勒，后人把这种现象称为“多普勒效应”。定量的分析得到多普勒效应公式为：

其中，为波源相对于介质的速度，为观察者相对于介质的速度，表示波源的固有频率，为观察者得到的频率，表示波在静止介质中的传播速度。 当观察者朝波源运动时，取正号；当观察者背离波源运动时，取负号。当波源朝观察者运动时，取正号；当波源背离观察者运动时取负号。

声波的多普勒效应公式适用于全部机械波，由它可以得到机械波多普勒效应的所有表现。但是，这个公式并不绝对精确，因为运动的观察者没有考虑时间延缓。这个公式是用静态的时间去得到动态的观察者所观察到的频率，是在静止坐标系中衡量运动坐标系中的物理量。考虑时间膨胀效应，严格地讲，应该在公式中加入时间膨胀因子。

由于机械波的速度较低，运动观察者的速度必须更低，时间膨胀效应很小，对运动的观察者来说，机械波的多普勒效应公式误差极小，可以不予考虑。对于在光波中高速运动的观察者来说，则必须考虑时间延缓。光波的多普勒效应又被称为多普勒-斐索效应。因为法国物理学家斐索（1819~1896年）于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释，指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法。光波与机械波的不同之处在于，光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化。如果恒星远离我们而去，则光的谱线就向红光方向移动，称为红移；如果恒星朝向我们运动，光的谱线就向紫光方向移动，称为蓝移。

电力波、磁力波、引力波和电磁波都与光波一样是以以太作为传播媒介的波，可以将它们统称为以太波。按照目前的电磁学理论，以太波的多普勒效应公式为：

式中为仪器测量到的频率，为波源频率，υ为测量仪器与波源之间的相对速度，c为以太波的速度，θ为波源运动速度与波传播方向之间的夹角。

当波源和物体在一条直线上运动时，对运动的物体来说，波的频率公式为：

公式中c为真空中光速。为相对速度，其符号规定如下：两者远离时取正值，两者趋近时取负值。

以上电磁波的多普勒效应公式需要假设波的传播不需要任何媒介，并且在任何参照系中光速都是一样的。因为以太波以以太（暗物质）为传播媒介，而且速度只相对于以太不变，所以虽然考虑了时间延缓的相对论效应，它仍然是错误的。

机械波依靠物质的机械力来传播，以太能够传递以太波是因为它具有这种性质。它们传播的动力机制不同，但它们都有传播媒介，定量的分析可以得到，以以太为绝对坐标系，当波源和观察者都在波的传播方向上运动时，以太波的多普勒效应公式为：

考虑时间延缓，公式中含有洛伦兹收缩因子，其中各个物理量的意义同上，只是它们是以以太作为绝对坐标系。

    以以太作为绝对坐标系，波源和观测者各自的速度对频率的影响程度并不相同，而按照目前的电磁学理论，因为缺乏绝对坐标系，只好采用相对速度来计量，这种影响是相同的。虽然在低速情况下，两个公式计算的结果差别极其微小，但是现在我们应该认识到自然的真相。

时间延缓效应是相对于运动的观察者来说的，以静止坐标系中的时间来衡量，运动的观察者所看到的频率公式为：

上面的原理告诉我们，将运动的观察者换成运动的仪器，这台仪器能够记录接收到的以太波的整波个数，对静止的观察者和运动的观察者来说，因为时间坐标系不同，这台仪器接收波的速率是不同的。多普勒效应公式衡量和仪器同样运动的观察者所看到的频率，对静态的观察者来说，则无需考虑时间延缓。通常情况下，我们都是在我们所在的静态状况下计量各种动态条件下的物理量，所以这个公式拥有更广泛的使用价值。

地球已经存在了46亿年，宇宙更是已经存在了150多亿年，而人类有文字记载的历史却只有几千年。在人类的文明史上，光学是一门既具有悠久历史又处于当代物理学最前沿的学科，即使在科学相对发达的今天，人类在认识光的本性的道路上还在继续探索。对于无限的时间与空间而言，人类所掌握的知识实在是少得可怜。即使这些少的可怜的知识也可能是错误或片面的，今天的真理也许明天就变成了谬误，科学的发展史不停地证明这一点。

本章论证了光以太的存在，扩展了人们认识光的视野，其观点虽然惊世骇俗，但在实验的基础上，它依靠严密的逻辑推理得出，也能够经受实践的检验。希望它能给人类光学和电磁学的探索提供一些启迪。