第三百二十章 玩的可真特么大（下）（万字更新！！！）（2 / 2）

徐云这次引导格物社设计的实验，正是20世纪物理学大名鼎鼎的两大乌云之一......

迈克尔逊-莫雷实验！

这是1887年迈克尔逊和莫雷在老鹰那边做出来的一个著名实验，它的思路其实很简单，也就是徐云此前说过的那番话：

如果存在以太，则当地球穿过以太绕太阳公转时，在地球通过以太运动的方向测量的光速，应该大于在与运动垂直方向测量的光速。

于是呢，

迈克尔逊和莫雷他们就搞出了这么个实验设备。

这个实验使用到的仪器并不复杂，从俯视图来看，总共分成四个模块：

光源位于俯视图的最左边，光路从左往右发射——在实际操作的时候，这个方向要与地球公转的方向一致。

光源右侧的位置上放着一块分光镜。

分光镜字如其名，就是可以将光线分开的镜子，也叫作分束镜。

它从材料的性质上划分是一种镀膜玻璃，在光学玻璃表面镀上一层或多层薄膜。

当一束光投射到镀膜玻璃上后，通过反射和折射，光束就被分为两束或更多束。

迈克尔逊莫雷实验需要用到的分光镜的精度要求很高，它可以将光线分成继续向右的光束1，以及垂直向上的光束2——同样是俯视图的说法。

随后在光束1和光束2的末端再放置两块反光镜，光线抵达后便会原路返回。

早先说过。

地球公转的时候会有迎面吹来的‘以太风’，这个速度是30公里每秒。

因此在沿着公转方向上的光束1，到达m1和从m1返回的传播速度为不同的。

假设地球的速度是v，分光镜到反射镜的距离是d。

那么过去和回来的速度就分别是c-v和c+v，相当于逆风和顺丰。

二者往返的时间则是：

d/（c-v）+d/（c+v）。

而光束2由于和地球运转方向垂直，所以无论来还是回都会遇到以太风。

那么时间便是固定的：

2d/√(c2-v2)。

如此一来。

光束2和光束1到达观测屏的光程差就是：

c（d/（c-v）+d/（c+v）-2d/√(c2-v2)）。

有光程差，它们就一定会产生干涉条纹。

接着只要让实验仪器整体旋转90度，则光束1和光束2到达观测屏的时间互换，使得已经形成的干涉条纹产生移动。

这个改变的量也很好计算，高中物理就学过，是△l=2dv2/c2。

如此一来。

移动条纹数就是△l/λ。

迈克尔逊当时设计的干涉仪光臂长度为12米，最终理论上应该移动的条纹是0.37。

至于结果嘛......

这样说吧。

迈克尔逊莫雷实验的目的是为了证明以太的存在，迈克尔逊和莫雷也是坚定的以太论支持者。

而这个实验在物理史上呢，又被称作小泊松实验.......

看到泊松二字，想必大家也都猜到了最终结果。

没错。

条纹别说0.37了，它压根动都没动。

本该证明以太的实验，反倒把以太给反杀了。

所以这个实验是物理史上的重大节点之一，也是后世那些否定相对论的民科口中必提的另一个实验：

不过比起充作民科‘理论支点’的斐索流水实验，迈克尔逊-莫雷实验在民科口中往往充当的是丑角。

标准术语一般是这样的：

【迈克尔逊-莫雷实验之所以0结果，是因为这个实验完全是错误的，它没有任何意义......】。

这种待遇有些像三国里的骷髅王袁术，基本上提到此人便离不开一句冢中枯骨......

但实际上呢。

这些民科质疑的事情，物理史上早就有一堆人diss过了。

比如在迈克尔逊-莫雷实验结果公布后，当时许多人都认为这个实验谈不上决定性。

例如赫赫有名的洛仑兹，就曾经对实验的否定结果依然疑虑重重。

瑞利在1892年发表的一篇论文中则认为“地球表面的以太是绝对的静止还是相对的静止”，依然是一个悬而未决的问题。

他觉得迈克尔逊—莫雷实验的否定结果是“一件真正令人扫兴的事情”。

哦对了，还有在今天现场被男酮盯上的老汤。

这位开尔文勋爵死活不相信这个结果，就和得知了关羽已死的刘备一样，嘴里头嚷嚷着‘不可能，我以太论天下无敌’。

他在1900年的巴黎国际物理学会议上，甚至直接敦促莫雷和另一个叫做米勒的物理学家重做一次实验，否则就要起诉他们.....

在从迈克尔逊-莫雷实验公布结果到老爱发表相对论期间。

科学家在不同地点、不同时间重复了不知道多少次迈克尔逊－莫雷实验。

并且应用各种手段对实验结果进行验证，精度不断提高。

奈何结果依旧不变。

干涉条纹仿佛被耳根压住了一般，我自巍然不动。

而发现实验结果不变后，物理学家们又开始去找实验的弊端，却依旧无果。

可以这样说。

纵观物理学史，你就找不到几个能像迈克尔逊—莫雷实验被整个物理学界花小20年去倾力找bug的实验。

在这种情况下。

后世若是从某种未知的物质、或者微观角度去找茬那还好说点。

但那些民科却直接从字眼上去扣，例如什么少走了五分之一光路啊，没设立相对原点啊云云——这些其实早就被物理学界研究过不知道多少次了。（吐槽一下抖音的算法，我最近看了几个民科博主，现在主页全是民科了，真的看得人高血压.....）

民科真正说对的其实只有一句话，那就是老爱提出的光速不变确实还只是假说而非原理。

但问题是这个假说虽然没有真正的、可以盖棺定论的实验证明，但它在和其他理论的争论中却同样没有败过。

至少在徐云看来。

一个假说在被普遍接受之后，在应用它的时候，其实就和原理没啥区别了。

很多场合下，抠字眼是一种很无趣的行为。

就像纯净水和矿泉水是两个概念，但当你叫朋友去买瓶矿泉水的时候他买了瓶纯净水，你和他说买错了水试试？

真这样说，朋友都迟早得离你而去。

视线再回归现实。

看着黑板上密密麻麻的板书，徐云又瞥了眼一脸憨笑的小麦。

心中不由冒出了一股感慨。

不愧是能推导出麦克斯韦方程组的挂壁，数学上的敏感性实在是太强太强了。

要知道。

迈克尔逊—莫雷实验的设备虽然简单，但要想通干涉条纹变化的环节却绝非易事。

只能说这段时间在徐云和高斯的调教下，小麦的成长速度达到了一个极其恐怖的程度。

否则以徐云对小麦的了解。

至少在原本历史中，这个时期的小麦应该是没有这么挂逼的——毕竟他才刚进剑桥还没半年呢，只是个挂逼青春版。

不过另一方面。

小麦的板书倒也为徐云省了一些事，很多过程甚至比徐云预想的还要简洁。

于是他顺势拍了拍小麦的肩膀，示意这个工具人回到座位，自己摘下了桃子。

随后看向台下众人，说道：

“各位同学，如你们所见，麦克斯韦的演示非常完美——没错，这就是我原先准备好的实验方案。”

“硬要说有什么要补充的，那就是分光镜必须盛放在一块光滑的大理石板上，下方充满水银，如此才能顺利的操控转向。”

“除此以外，即便是肥鱼先生再世，也没什么好添加的了。”

台下顿时一静。

几秒钟后。

啪啪啪——

活动室内骤然响起了一道热烈的掌声，不少人的脸上甚至带着一股与有荣焉的神采。

在这个时间线能被徐云这样一位肥鱼后人做出这种评价，基本上不下于后世贝利和马纳多纳同时表示某个球员有球王之姿了。

待掌声消退后。

看热闹不嫌事大的马克斯·克里斯蒂安·腓特烈·布鲁赫又举起了手，迫不及待的追问道：

“罗峰同学，这个实验什么时候可以开始做？”

徐云闻言笑了笑，朝他做了个稍安勿躁的手势，说道：

“布鲁赫同学，你不要太着急了，这个实验虽然简单，但要用到的设备却要求很高。”

“例如用于散开光斑形成干涉图样的凸透镜、长度最少12米、可以检测到0.01倍波长变化的干涉仪悬臂等等......”

“以上这些设备制备起来，能在半年内准备完毕都算快的。”

“更别说调试也需要一定耗时，所以我初定的实验时间，大概在今年的十月份左右。”

正如徐云所说。

历史上的迈克尔逊之所以会找到莫雷合作，便是因为这个实验需要用到的设备实在有些超纲。

那位莫雷的全名叫做爱德华·莫雷，是一位专门建造实验设备的行家，技艺之精湛在19世纪末首屈一指。

但即便是莫雷亲自出手，他们也花了足足四年才搞定好诸多仪器。

眼下副本受徐云的影响，光学设备方面的工业生产力接近了1900年，比迈克尔逊他们的时代要高点。

同时又有艾维琳这个atm姬撒钱，半年内准备完毕应该不算困难。

当然了。

徐云准备的这套仪器是冲着那些权威去的，格物社内部倒是可以搞个简易的干涉仪供社员们先试试手。

虽然简易干涉仪很容易被找出一些‘漏洞’，但多多少少可以让这些社员对‘以太’的信心产生一些动摇——否则枯等半年的话，有些社内环节恐怕就会遇到阻力。

因此徐云想了想，又补充了一句：

“各位同学，虽然精密的大型干涉仪需要几个月的时间，一时半会儿很难见到成品。”

“不过如果大家有兴趣，社团倒是可以给大家搞出来一套简易的实验设备。”

“这套设备在理论上可能存在一些漏洞，光臂也只有一米左右，大概一周内可以搞定，不知道大家愿不愿.......”

最后一个‘意’字还没说完，台下便响起了众人的囔囔声：

“当然愿意！”

“我要我要，短一点也没关系，反正光路都一样粗......”

“整呗！”

三分钟后。

徐云的提议全数通过。

毕竟对于这年头的学生来说，社团能提供实验的机会就不错了，

至于精度这个概念至少在实验开始之前，他们是决然不会去在意的。

至于试验后嘛......

大概就会提上裤子，说句一般货色了。

安抚完众人的情绪后。

徐云又环视了台下一周，看向了休伯特·艾里：

“艾里同学，不知道你还记不记得我早先和你说过的一句话？”

休伯特·艾里眨了眨眼：

“格兰芬多加十分？”

“.......”

徐云无语的瞥了眼这货一眼，摇头道：

“之前你在提到光属性的时候，我曾经和你说过——你的后半句话其实是错误的。”

“你的那半句话除了以太之外，还包括了另一个概念。”

“也就是光虽然疑似有波粒二象性，但在固定的情景下它只会表现出一种性质。”

“例如牛顿亮斑，又例如光电效应。”

听徐云这么一说，休伯特·艾里倒也记起来了这事儿：

“哦哦.....我想起来了，没错，你是说过这句话。”

说完他便骤然意识到了什么，惊诧的望向徐云，不确定道：

“罗峰同学，莫非........”

“你除了干涉实验之外，还有其他的安排？”

徐云朝他点了点头，嘴角忽然扬起了一丝玩味的笑容，对台下众人说道：

“各位同学，不知道你们的手艺活怎么样？”

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