迈克尔逊-莫利实验是测量地球通过发光乙醚的运动的一次尝试。虽然经常被称为迈克尔逊-莫利实验，但这个短语实际上指的是阿尔伯特·迈克尔逊在1881年进行的一系列实验，然后（用更好的设备）在1887年与化学家爱德华·莫利（Edward Morley）一起在Case Western大学进行的一系列实验。虽然最终的结果是否定的，但实验的关键在于它为光的奇异波浪状行为提供了另一种解释。

它应该如何工作

到19世纪末，由于杨氏双缝实验等实验，光如何工作的主导理论是它是一种电磁能量波。

问题是波必须通过某种介质。必须有东西在那里挥手。人们知道光是通过外层空间传播的（科学家们认为这是一个真空），你甚至可以创造一个真空室，让光穿过它，所以所有的证据都清楚地表明，光可以在没有任何空气或其他物质的情况下通过一个区域。

为了解决这个问题，物理学家假设有一种物质充满了整个宇宙。他们把这种物质称为发光乙醚（有时也叫发光乙醚，虽然看起来这只是一种夸张的音节和元音）。

迈克尔逊和莫利（可能大部分是迈克尔逊）提出了这样一个想法：你应该能够测量地球通过以太的运动。乙醚通常被认为是静止不动的（当然，振动除外），但地球移动得很快。

想想你开车时把手伸出车窗的情形。即使没有风，你自己的动作也会让它看起来有风。乙醚也是如此。即使它静止不动，因为地球在移动，那么沿着一个方向移动的光应该比沿着相反方向移动的光更快。不管怎样，只要乙醚和地球之间有某种运动，它就会产生一种有效的“乙醚风”，它会推动或阻碍光波的运动，类似于游泳运动员的动作是快还是慢，取决于他是顺流还是逆流。

为了验证这一假设，迈克尔逊和莫利（同样，大部分是迈克尔逊）设计了一种装置，将光束从镜子上反射回来，使其向不同方向移动，最终击中同一目标。工作原理是，如果两束光束在乙醚中沿着不同的路径移动相同的距离，它们应该以不同的速度移动，因此当它们击中最终目标屏幕时，这些光束将彼此稍微不同步，从而产生可识别的干涉图。因此，这种装置被称为迈克尔逊干涉仪（如本页顶部的图所示）。

结果

结果令人失望，因为他们发现绝对没有证据表明他们在寻找相对运动偏差。无论光束走哪条路，光似乎都以完全相同的速度运动。这些结果发表于1887年。另一种解释当时结果的方法是假设乙醚以某种方式与地球的运动有关，但没有人真的能提出一个模型来解释这一点。

事实上，1900年，英国物理学家开尔文勋爵（Lord Kelvin）曾有一句名言指出，这一结果是破坏了对宇宙的完整理解的两块“云”之一，人们普遍认为它将在相对较短的时间内得到解决。

要真正克服概念上的障碍，完全放弃以太模型而采用当前的模型需要将近20年的时间（以及阿尔伯特·爱因斯坦的工作），在这个模型中，光表现出波粒二象性。

来源

查找他们发表在1887年版《美国科学杂志》上的论文全文，该论文在AIP网站在线存档。