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物理学史4[编辑]相对论亨德里克·安东·洛伦兹[编辑]相对论产生的历史背景迈克耳孙-莫雷实验对以太风观测的零结果表明，或者所有有关以太的理论需要修改，例如像洛伦兹那样引入长度收缩因子，这样会带来一系列的修补工作；或者认为以太存在的理论根本就不成立。
其实早在1865年麦克斯韦就已经证明电磁波传播速度只和介质有关，1890年赫兹在研究电磁理论时也得出了电磁波波速与波源速度无关的结论。
然而，这个结论显然是不符合伽利略变换的，这说明对于运动中的物体需要一种新的电动力学。
洛伦兹曾经在维持以太存在性的前提下发展过这样一种电磁理论，这被称作洛伦兹以太论。
在这一理论中，以太和其他物质被严格区分开，以太是绝对静止的，这也是牛顿的绝对时空观的反映；然而有别于机械观的以太，洛伦兹的以太是一种"电磁以太"：洛伦兹假设电磁场是以太状态的体现，但他对此没有做更多的解释。
洛伦兹用这一理论解释了塞曼效应，为此获得了1902年的诺贝尔物理学奖。
1895年，洛伦兹给出了长度收缩的假设，并通过他的相关态定理提出了所谓"本地时"的概念[50]，运用这一概念他解释了光行差现象、多普勒频移和斐索流水实验。
相关态定理是说相对于以太运动的观察者在他的参考系中观测到的物理现象应当和静止坐标系中的观察者看到的是相同的。
本地时的概念在数学上相当于狭义相对论中同时性的相对性，但在洛伦兹的理论中它只是一种数学上的辅助工具，没有实在的物理意义。
同一年，洛伦兹引入了一组适用于麦克斯韦电磁理论在相对以太运动的坐标系中时空变换的方程，即洛伦兹变换，并于1899年和1904年对洛伦兹变换进行了补充和修正[53]，他的1904年的论文《以任意小于光速的系统中的电磁现象》给出的洛伦兹变换已经非常接近于现代的定义[54]。
法国数学家、科学家昂利·庞加莱一直是洛伦兹观点的阐释者及批判者，1900年他对洛伦兹的本地时概念的起源作出了具有物理意义的解释[55]，即本地时来自不同坐标系间通过光速进行的时钟同步，这就是狭义相对论中同时性的相对性的概念。
相对论的建立和发展相对论的建立和发展主讲人：郑勇一、历史背景以太假说著名的以太实验光行差实验布拉德雷（1728），阿拉果（1810），爱里（1817）部分曳引实验斐索（1851），霍克（1868），迈克尔逊--莫雷（1886），肯定了菲涅尔部分曳引假说偏振面旋转实验法拉第(1945年发现)，玛斯卡特(1872)，瑞利(1902)，布雷斯（1905)，洛仑兹理论顶计有10-4的效应，实验未得到。
干涉仪实验迈克耳孙(1881)，迈克耳孙一莫雷(1887)，有利于斯托克斯完全曳引假说。
以太实验的否定结果。
促使人们对以太和绝对坐标系的存在产生了怀疑。
19世纪后半叶，光速的精确测定为光速的不变性提供了实验依据。
1890年赫兹把麦克斯韦电磁场方程改造得更加简洁。
他明确指出，电磁波的波速（即光速）C，与波源的运动速度无关。
可见，从电磁理论出发，光速的不变性是很自然的结论。
然而这个结论却与力学中的伽利略变换抵触。
海因里希·鲁道夫·赫兹为了解决这些矛盾，洛仑兹在1892年一方面提出了长度收缩假说，用以解释以太漂移的零结果;另一方面发展了动体的电动力学。
他假设以太是绝对静止的，从他的电磁理论推出了菲涅耳曳引系数。
亨德里克·安东·洛伦兹随后，又在1895年与1904年先后建立一阶与二阶变换理论，他力图使电磁场方程适用于不同的惯性坐标系。
然而尽管他的理论能够解释一些理象，(例如能解释为什么探测不到地球相对于以太的运动)，但却是在保留以太的前提下，采取修补的办法，人为地引入了大量假设，致使概念繁琐，理论庞杂，缺乏逻辑的完备性和体系的严密性。
法国著名科学家彭加勒(HenriPoincare )对洛仑兹理论起过积极作用。
他在1895年就对用长度收缩假说解释以太漂移的零结果表示不同看法。
他提出了相对性原理的概念，认为物理学的基本规律应该不随坐标系变化。
规律应该不随坐标系变化。
他的批评促使洛仑兹提出时空变换的方程式。
