走進不科學 作品

第三百一十九章 玩的可真特麼大(上)(9.4K)

  “是干涉,是干涉條紋!我說的對嗎,羅峰先生?”

  雖然沒有看清打斷者的容貌,但這道聲音徐雲卻已然熟悉到了不能再熟悉。

  同時縱觀教室這三十多人,會管他叫‘羅峰先生’的卻有且僅有一位:

  這個副本的主角,未來的伏清無為虛波太上磁皇大道君,小麥同學。

  眼見小麥似乎有了思路,並且架勢比休伯特·艾裡更自信,徐雲的心中便臨時起了另一個念頭:

  要不......

  試試小麥能考慮到哪種程度?

  畢竟認識到現在,小麥雖然靠著幾次“啊咧咧”把歷史往前踹了幾腳,但徐雲卻沒見過小麥真正設計過某次完整的實驗。httpδ:/m.kuAisugg.nět

  這對於玩遊戲時喜歡拿成就點的徐雲來說,確實是個遺憾。

  眼下有了機會,焉能放過?

  於是他轉過身,朝小麥招了招手,示意他來到講臺邊:

  “來來來,筆給你,你來寫。”

  小麥憨憨的走到臺前,接過粉筆,對徐雲確認道:

  “羅峰先生,真的讓我來寫嗎?”

  徐雲讓開一個身位,做了個請的動作:

  “開始你的表演吧。”

  小麥見狀便不再遲疑,向中間走了一步,動手在黑板上書寫了起來:

  “大家可以看到,點光源射出的光線在經過分光鏡後,會分光成兩束光。”

  “唔...為了方便描述,朝右邊水平方向行進的就叫它光束1吧,折射向黑板上方的叫做光束2。”

  “我的想法是這樣的。”

  “我們可以在兩條光束的盡頭各放置一面反光鏡,如此一來,就像當初羅峰先生測定光速那樣,兩道光碰到反光鏡後會發生反射,按照來時的方向返回分光鏡。”

  “接著再在垂直光路的另一側...也就是黑板的下方再放置一塊觀測屏。”

  “那麼光束1便會先經反光鏡m1反射、再經分光鏡投射到觀測屏。”

  “光束2同理,經反光鏡m2反射再經分光鏡投射到觀測屏,與光束1形成干涉.......”

  小麥的思路顯然要比休伯特·艾裡完整許多,從動筆書寫開始,他握著的粉筆便沒有停下來過。

  臺下無論是大一、大四還是研一研三,所有人都聚精會神的看著小麥的演示。

  噠噠噠——

  整個活動室內一片寂靜,只有粉筆與黑板的接觸聲與小麥的解釋聲,連徐雲都退到了一旁:

  “......接著我們再讓實驗儀器整體旋轉90度,則光束1和光束2到達觀測屏的時間互換,使得已經形成的干涉條紋產生移動。”

  “當整個儀器緩慢轉動時連續讀數,如果我們的設備精度很高,那麼測出條紋移動應該是很容易的事情.......”

  “.......干涉條紋如果發生了移動,從實驗中測出條紋移動的距離,就可以求出地球相對以太的運動速度,從而證實以太的存在。”

  早先提及過。

  現場的社員們除了布魯赫這種個例之外,大多數都是自然科學的愛好者。

  雖然他們掌握的知識純度與深度無法和後世的同齡人相比,但基礎的理科素養還是具備的。

  因此隨著小麥的板書逐漸填滿黑板,臺下也陸續有社員臉上露出了恍然的表情。

  甚至還有不少人拿出筆記,一邊記錄下方案,一邊帶入數值計算了起來。

  沒錯。

  想必有些不丟臉同學也已經看出來了。

  徐雲這次引導格物社設計的實驗,正是20世紀物理學大名鼎鼎的兩大烏雲之一......

  邁克爾遜-莫雷實驗!

  這是1887年邁克爾遜和莫雷在老鷹那邊做出來的一個著名實驗,它的思路其實很簡單,也就是徐雲此前說過的那番話:

  如果存在以太,則當地球穿過以太繞太陽公轉時,在地球通過以太運動的方向測量的光速,應該大於在與運動垂直方向測量的光速。

  於是呢,

  邁克爾遜和莫雷他們就搞出了這麼個實驗設備。

  這個實驗使用到的儀器並不複雜,從俯視圖來看,總共分成四個模塊:

  光源位於俯視圖的最左邊,光路從左往右發射——在實際操作的時候,這個方向要與地球公轉的方向一致。

  光源右側的位置上放著一塊分光鏡。

  分光鏡字如其名,就是可以將光線分開的鏡子,也叫作分束鏡。

  它從材料的性質上劃分是一種鍍膜玻璃,在光學玻璃表面鍍上一層或多層薄膜。

  當一束光投射到鍍膜玻璃上後,通過反射和折射,光束就被分為兩束或更多束。

  邁克爾遜莫雷實驗需要用到的分光鏡的精度要求很高,它可以將光線分成繼續向右的光束1,以及垂直向上的光束2——同樣是俯視圖的說法。

  隨後在光束1和光束2的末端再放置兩塊反光鏡,光線抵達後便會原路返回。

  早先說過。

  地球公轉的時候會有迎面吹來的‘以太風’,這個速度是30公里每秒。

  因此在沿著公轉方向上的光束1,到達m1和從m1返回的傳播速度為不同的。

  假設地球的速度是v,分光鏡到反射鏡的距離是d。

  那麼過去和回來的速度就分別是c-v和c+v,相當於逆風和順豐。

  二者往返的時間則是:

  d/(c-v)+d/(c+v)。

  而光束2由於和地球運轉方向垂直,所以無論來還是回都會遇到以太風。

  那麼時間便是固定的:

  2d/√(c-v)。

  如此一來。

  光束2和光束1到達觀測屏的光程差就是:

  c(d/(c-v)+d/(c+v)-2d/√(c-v))。

  有光程差,它們就一定會產生干涉條紋。

  接著只要讓實驗儀器整體旋轉90度,則光束1和光束2到達觀測屏的時間互換,使得已經形成的干涉條紋產生移動。

  這個改變的量也很好計算,高中物理就學過,是△l=2dv/c。

  如此一來。

  移動條紋數就是△l/λ。

  邁克爾遜當時設計的干涉儀光臂長度為12米,最終理論上應該移動的條紋是0.37。

  至於結果嘛......

  這樣說吧。

  邁克爾遜莫雷實驗的目的是為了證明以太的存在,邁克爾遜和莫雷也是堅定的以太論支持者。

  而這個實驗在物理史上呢,又被稱作小泊松實驗.......

  看到泊松二字,想必大家也都猜到了最終結果。

  沒錯。

  條紋別說0.37了,它壓根動都沒動。

  本該證明以太的實驗,反倒把以太給反殺了。

  所以這個實驗是物理史上的重大節點之一,也是後世那些否定相對論的民科口中必提的另一個實驗:

  不過比起充作民科‘理論支點’的斐索流水實驗,邁克爾遜-莫雷實驗在民科口中往往充當的是丑角。

  標準術語一般是這樣的:

  【邁克爾遜-莫雷實驗之所以0結果,是因為這個實驗完全是錯誤的,它沒有任何意義......】。

  這種待遇有些像三國裡的骷髏王袁術,基本上提到此人便離不開一句冢中枯骨......

  但實際上呢。

  這些民科質疑的事情,物理史上早就有一堆人diss過了。

  比如在邁克爾遜-莫雷實驗結果公佈後,當時許多人都認為這個實驗談不上決定性。

  例如赫赫有名的洛侖茲,就曾經對實驗的否定結果依然疑慮重重。

  瑞利在1892年發表的一篇論文中則認為“地球表面的以太是絕對的靜止還是相對的靜止”,依然是一個懸而未決的問題。

  他覺得邁克爾遜—莫雷實驗的否定結果是“一件真正令人掃興的事情”。

  哦對了,還有在今天現場被男酮盯上的老湯。