一、经典物理学为什么需要“以太”

波的传播是需要介质的，但是电磁波在什么介质中传播？到19世纪60年代前期，麦克斯韦提出位移电流的概念，并在提出用一组微分方程来描述电磁场的普遍规律，这组方程以后被称为麦克斯韦方程组。根据麦克斯韦方程组，可以推出电磁场的扰动以波的形式传播，以及电磁波在空气中的速度为每秒31万公里，这与当时已知的空气中的光速每秒31.5万公里在实验误差范围内是一致的。

麦克斯韦在指出电磁扰动的传播与光传播的相似之后写道：“光就是产生电磁现象的媒质(指以太)的横振动”。后来，赫兹用实验方法证实了电磁波的存在。光的电磁理论成功地解释了光波的性质，这样以太不仅在电磁学中取得了地位，而且电磁以太同光以太也统一了起来。

麦克斯韦还设想用以太的力学运动来解释电磁现象，他在1855年的论文中，把磁感应强度比做以太的速度。后来他接受了汤姆孙(即开尔文)的看法，改成磁场代表转动而电场代表平动。

他认为，以太绕磁力线转动形成一个个涡元，在相邻的涡元之间有一层电荷粒子。他并假定，当这些粒子偏离它们的平衡位置即有一位移时，就会对涡元内物质产生一作用力引起涡元的变形，这就代表静电现象。

关于电场同位移有某种对应，并不是完全新的想法，汤姆孙就曾把电场比作以太的位移。另外，法拉第在更早就提出，当绝缘物质放在电场中时，其中的电荷将发生位移。麦克斯韦与法拉第不同之处在于，他认为不论有无绝缘物质存在，只要有电场就有以太电荷粒子的位移，位移的大小与电场强度成正比。当电荷粒子的位移随时间变化时，将形成电流，这就是他所谓的位移电流。对麦克斯韦来说，位移电流是真实的电流，而现在我们知道，只是其中的一部分(极化电流)才是真实的电流。

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。

另外，弹性媒质中除横波外一般还应有纵波，但实验却表明没有纵光波，如何消除以太的纵波，以及如何得出推导反射强度公式所需要的边界条件是各种以太模型长期争论的难题。

为了适应光学的需要，人们对以太假设一些非常的属性，如1839年麦克可拉模型和柯西模型。再有，由于对不同的光频率，折射率也不同，于是曳引系数对于不同频率亦将不同。这样，每种频率的光将不得不有自己的以太等等。以太的这些似乎相互矛盾性质实在是超出了人们的理解能力。

1881年-1884年，阿尔伯特·迈克尔逊和爱德华·莫雷为测量地球和以太的相对速度，进行了著名的迈克尔逊-莫雷实验。实验结果显示，不同方向上的光速没有差异。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。后来又有许多实验支持了上面的结论。

以太说曾经在一段历史时期内在人们脑中根深蒂固，深刻地左右着物理学家的思想。著名物理学家洛伦兹推导出了符合电磁学协变条件的洛伦兹变换公式，但无法抛弃以太的观点。

19世纪90年代，洛伦兹提出了新的概念，他把物质的电磁性质归之于其中同原子相联系的电子的效应。至于物质中的以太，则同真空中的以太在密度和弹性上都并无区别。他还假定，物体运动时并不带动其中的以太运动。但是，由于物体中的电子随物体运动时，不仅要受到电场的作用力，还要受到磁场的作用力，以及物体运动时其中将出现电介质运动电流，运动物质中的电磁波速度与静止物质中的并不相同。

在考虑了上述效应后，洛伦兹同样推出了菲涅耳关于运动物质中的光速公式，而菲涅耳理论所遇到的困难(不同频率的光有不同的以太)已不存在。洛伦兹根据束缚电子的强迫振动，可推出折射率随频率的变化。洛伦兹的上述理论被称为电子论，它获得了很大成功。

19世纪末可以说是以太论的极盛时期。但是，在洛伦兹理论中，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。

如上所述，为了测出地球相对以太参照系的运动，实验精度必须达到很高的量级。到19世纪80年代，麦克尔逊和莫雷所作的实验第一次达到了这个精度，但得到的结果仍然是否定的，即地球相对以太不运动。此后其他的一些实验亦得到同样的结果，于是以太进一步失去了作为绝对参照系的性质。这一结果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。

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。

然而人们的认识仍在继续发展。到20世纪中期以后，人们又逐渐认识到真空并非是绝对的空，那里存在着不断的涨落过程(虚粒子的产生以及随后的湮没)。这种真空涨落是相互作用着的场的一种量子效应。

今天，理论物理学家进一步发现，真空具有更复杂的性质。真空态代表场的基态，它是简并的，实际的真空是这些简并态中的某一特定状态。目前粒子物理中所观察到的许多对称性的破坏，就是真空的这种特殊的“取向”所引起的。在这种观点上建立的弱相互作用和电磁相互作用的电弱统一理论已获得很大的成功。

但爱因斯坦则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。虽然后来的事实证明确实不存在以太，不过以太假说仍然在我们的生活中留下了痕迹，如以太网等。

这样看来，机械的以太论虽然死亡了，但以太概念的某些精神(不存在超距作用，不存在绝对空虚意义上的真空)仍然活着，并具有旺盛的生命力。

二、以太网的波特率是多少

试问经典10Mbps以太网的波特率是多少？

波特率表示每秒钟传送的码元符号的个数，是衡量数据传送速率的指标，它用单位时间内载波调制状态改变的次数来表示（也就是说，是频率乘上对应时间内改变的次数）  

在信息传输通道中，携带数据信息的信号单元叫码元，每秒钟通过信道传输的码元数称为码元传输速率，简称波特率。波特率是传输通道频宽的指标。 

因为以太网是使用曼彻斯特编码的，这就意味着发送的每一位都有两个的信号周期，标准以太网的数据率为10Mb/S，也就是每bit2个信号周期，所以波特率是比特速率的2倍，即20波特每秒。

假设经典以太网使用曼彻斯特编码，请画出比特流000111010的编码输出

只需要根据规律对应即可，有低变高是0，由高变低是1，所以是——————————

一个1千米长、10Mbps的CSMA/CD LAN（不是802.3），其传播速度为200米/微秒，这个系统不允许使用中继器，数据帧的长度是256位，其中包括32位的头，校验及其他开销，在一次成功传输后的第一个比特槽被预留给接收方，以便它抓住信道发送32位的确认帧，假定没有冲突，试问除去开销之后的有效数据率是多少？

因为是1000米长，所以来回应该延迟了10us

发送需要25.6us，接受需要3.2us

此外，两者与传输线相接都需要10us

所以是58.8，发送了224的数据位，有效数据速率为224/58.8=3.8Mbps

一个通过以太网传送的IP数据包长60字节，其中包括所有的头，如果没有使用LLC，试问需要往以太网帧中填补字节吗？如果需要，试问需要填补多少个字节？

最小以太网的包长为64字节（包括包头、数据、地址、校验）

，而数据包的60加上所有包头的长度为18，已经超过，不需要加

以太网帧必须至少64字节长，才能确保当电缆另一端发生冲突时，发送方仍处于发送过程中，快速以太网也有同样的64字节最小帧长度限制，但是它可以快10倍的发送数据，试问它如何有可能维持同样的最小帧长度限制？

把最大长度变成1/10就行了

试举例说明802.11协议中的RTC/CTS与MACA协议有哪点不同

前者运行中的每个站都能听到信息，但是是保持沉默使得应答通过，所以会暴露

而后者是回复应答，所以会暴露

一个无线局域网内有一个AP和10个客户站，4个站的数据速率为6Mbps，另外4个站有18Mbps的数据速率，最后两个站有54Mbps的数据速率，试问当全部10个站一起发送数据，并且下列条件成立时，每个站能获得的数据速率是多少？

（1）没有用TXOP

（2）才会用了TXOP

（1）简单来说，所谓的TXop就是保证所有站点发送帧的效率是相同的，那么也就是在最慢的发送完成之前不能算停止，如果最大速率为1单位时间，发送完之后进行等待，那么轮回下来使用的时间是50倍，也就是54的50分之一=1.08mbps

（2）第二个情况较为简单，只需要给每个帧分配十分之一的时间就可以了，在这种情况下，对应的速率也将会减少到十分之一，也即是0.6，1.8，5.4

假设一个11Mbps的802.11bLAN正在无线信道上传送一批连续的64字节帧，比特错误率为10-7，试问平均每秒钟将有多少帧被破坏？

所有帧都正确的概率是（1-10-7）512=0.9999488，发生帧错误的概率约为5 10-5，每秒钟传输的帧数是11 106/512，约为21484帧。5 10-5 21484约为1，所以每秒钟大约有1帧损坏。

考虑图4-41（b）用网桥B1和B2连接的扩展局域网，假设两个网桥的哈希表是空的，对于下面的数据传输序列，请列出转发数据包所用的全部端口

（a）A发送一个数据包给C

（b）E发送一个数据包给F

（c）F发送一个数据包给E

（d）G发送一个数据包给E

（e）D发送一个数据包给A

（f）B发送一个数据包给F

（a）b1用234，b2使用123

（b）b1使用123，b2使用13

（c）b1使用0，b2使用0

（d）b1使用0，b2使用2

（e）b1使用1，b2使用4

（）b1使用1，3，4，b2使用2

三、以太坊和以太经典的区别

关于区块链的可变性。

ETH，假如大部分人同意修改链条也就是可变性，那么就可以修改区块链记录和合约。

ETC，区块链记录和合约不可修改，也就是不可篡改性。

下面是关于两种方法的利弊。

可变性的好处是人们可以适时地改变以做出正确的决定，因此，修改规范比找漏洞更实用。

不可修改性是人们不管当时有多聪明，但也不可能会不出错，因此，应对此方案出现问题的时候，最好是通过现有的法律框架来寻找和解决漏洞。

关于发展的不同

ETH，不管是有意安排或者从诞生就如此，区块链核心决策都是在社区的参与下由以太坊基金会制定并大部分由它开发。

ETC，区块链的决策主要是通过三个松散的，有协作关系的团队在社区参与下得到反馈而决定的。

在任何情况下，任何人都可以为两种区块链提出改进建议，这正是开源之好处，也是很常见的，你会发现，这两条链的开发人员通过Github和Reddit来相互沟通，我希望为了实现共同目标，提高沟通和交流的频率。

关于兼容性

目前，这两种区块链都相互兼容，ETH写的合约，或应用程序，可以在ETC上应用，反之亦然。

ETH，专注于eWASM，致力于为越来越多的开发者提供平台，而对于合约安全性的问题是次要的，例如：Viper。

ETC，专注于让开发者创造出更安全的合约，例如：Viper，IOHK研究，代价是消耗潜在的开发者人数。

很明显，这两条链都可以互相接纳，不管它们的意愿是否相同，我的看法是，开发人员的数量并不一定与产品的质量挂钩。

关于交易速度

ETH，平均25秒，升级之后会缩短。

ETC，平均14秒，升级之后维持在10-14秒，根据ECIP-1010和 ECIP-1036协议。

关于区块容量

ETH，随着ETH日交易量逐渐达到5百万，区块容量日渐饱和，这种情况跟最近比特币的交易费用问题类似，这个问题可以通过对区块扩容得到解决，通过增加默认的燃料限制。

ETC­，目前区块容量还有很大空间，随着越来越多的人接受ETC，区块容量也会随着增加，跟ETH一样。

关于社区

ETH，主要在Reddit上讨论

ETC，主要在Slack上讨论

关于货币政策

ETH，计划供应稳步增长，导致ETH区块链在生命周期里平均有3%的通货膨胀。

ETC，2025年之前，通货膨胀达到3%，届时总供应量将达到2亿ETC，之后会通货紧缩。

关于交易量的地区分布

ETH，中国占20％，南韩25％，美国25％。

ETC，中国占50％，南韩25％，美国10％。

关于证券

ETH，目前投资者没有交易证券的选择权，最近ETH的一个ETF，交易型开放式指数基金，产品被监管层否定了。

ETC，拥有ETC交易信托基金，该基金允许投资者拥有ETC，而不用拥有这个资产本身。

四、以太经典会涨到2000吗

以太经典有可能会涨到2000。

以太经典是一种加密货币，它是以太坊的分叉币。

以太坊其实就是一个像比特币一样，以太坊是去中心化的，由全网共同记账，账本公开透明且不可窜改的虚拟币种。与比特币不同的是，以太坊是可编程的区块链，它提供了一套图灵完备的脚本语言。

以太坊（英文Ethereum）是一个开源的有智能合约功能的公共区块链平台，通过其专用加密货币以太币（Ether，简称“ETH”）提供去中心化的以太虚拟机（EthereumVirtualMachine）来处理点对点合约