另外 ， 我前面说了那么多 一阶光学实验 ， 难道你们就不想看看 二阶光学实验是什么样的？ 迈克尔逊-莫雷实验就是一个设计得极为漂亮的 二阶光学实验 。
10-为什么是二阶？
这里我稍微解释下为什么 迈克尔逊-莫雷实验是 二阶的 。
部分曳引假说认为以太可以被透明介质部分拖曳 ， 在真空这种没有介质的地方就应该是 静止的 。 那么 ， 地球在静止以太中穿梭 ， 我们要如何测量这个速度呢？
想法很简单：如果地球在以太中穿梭 ， 我们就应该能感觉到 以太风 。我往有风的地方发射一束光 ， 没风的方向发射一束光 ， 对比一下就能知道风速了 ， 也就是地球相对以太的运动速度 。
假设 以太相对地球以 速度v向右运动 ， 我 向右发射一束光 ， 光速就是 c+v；反射回来 向左运动时 ， 速度就变成了 c-v 。
与此同时 ， 如果在 没有以太风的地方发射一束光 ， 它的速度就一直都是 c 。
整个过程就像在河里做往返划船比赛：一组先顺流而下 ， 再逆流而上 ， 另一组在平静的河面上往返 ， 看哪一组更快 。 这里 河水就像是 以太 ， 在水面运动的船就好比在以太中运动的光 。
我们假设单程距离为 l ， 那么光 顺着以太运动的时间为 l/c+v ，逆着以太运动的时间为 l/c-v ， 总时间 t=(l/c+v)+ (l/c-v) 。
在 没有以太风的地方 ， 光往返的速度都是 c ， 总距离为 2l ， 所以总时间 t’=2l/c 。
这两种情况的时间差我们记为 Δt=t-t’ ， 它占 整个传播时间的 比值就可以这样算：

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可以看到 ， 当地球的公转速度 v远小于光速 c时 ， 这个比值就近似等于 v2/c2 。 所以 ， 这是一个不折不扣的 v2/c2二阶光学实验 。
这个思路非常简单 ， 它难就难在如何探测这么微小的差别 ，迈克尔逊厉害就厉害在发明了一种精度如此之高的 干涉仪 。
迈克尔逊-莫雷实验的原理跟它基本相同 ， 唯一的区别就是我们找不到没有以太风的地方 。
所以 ，迈克尔逊和 莫雷让一束光与以太风 平行 ， 另一束跟它 垂直 ， 垂直的这束光要考虑与 以太风速度的 叠加 。

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他们这样做了一次 ， 把仪器 旋转90度之后又做了一次 。 按理来说 ， 旋转之后 平行和垂直互换 ， 光线运动的时间也会改变 ， 这样产生的 干涉条纹肯定也跟原来的不一样 。
但实验结果又让人大跌眼镜： 旋转90度以后 ， 干涉条纹没有发生任何变化 。 就像压根就没有以太风 ， 平行和垂直没有任何区别似的 。
也就是说 ， 我们认为光在 平行和 垂直以太风方向上的运动时间应该不一样 ， 而且还算出了这个 时间差大约占总时间的 亿分之一 。 但是 ，迈克尔逊-莫雷实验告诉你： 没有的事 ， 不管光朝哪个方向跑 ， 它们的传播时间好像都一样 。 根本就没有什么以太风 ， 顺风、逆风、垂直风都是没边的事！
科学家们一下子就懵了 。
11-实验的结论
在这里 ， 我希望大家忘掉一切关于 迈克尔逊-莫雷实验和 以太的先入为主的观念 ， 忘掉你在书里、文章里或在其它任何渠道看到的结论 。 我们就站在这个 历史节点 ， 面对这样一个实验结果 ， 你觉得我们可以作出哪些 合理的判断？
首先 ， 我们能从这个实验结果得出“ 以太不存在”这么大的一个结论么？
不能！因为完全没道理啊 。
你想 ， 我们现在是在验证 部分曳引假说在真空中的情况 。菲涅尔认为以太在真空中是 静止的 ， 所以 ， 我们在静止以太中穿梭时会感觉到 以太风 ， 然后才有顺以太、逆以太、静止以太在运动 时间上的不同 。