走进不科学
"牛顿的棺材板?"活动室里.听到徐云嘴中冒出来的这个词.
台下众人不禁彼此交头接耳,很快又响起了嗡嗡的讨论声.约莫小半分钟后.
一位高瘦的龅牙男生试探着举起了手,脸上的表情有些局促,很明显不擅长与人打交道:
"罗峰同学,我的父亲就是在皇家供职的陵寝建造师,负责过许多皇室成员的棺椁至作."
"据说我的曾曾曾祖父那辈,还曾经和Elizabeth一世谈笑风生呢."
"所以如果有需要,我父亲....或许可以帮上一些忙."
徐云闻言眉头一扬,没想到居然还真能找到给皇家做棺材板的?随后他看向对方,客气的问道:"这位同学,不知如何称呼?"
龅牙男生下意识的一提高腰裤:"伊科赛廷·华莱士."
徐云对他点了点头,组织了一番语言,两只手在空中比划出了一个框架,又道:
"既然如此,华莱士同学,不知道你的父亲可否打磨出一块如同牛顿棺材板大小的大理石石板呢?"
"这块石板的厚度约要五公分,表面细细磨成平的,不要见半点褶皱在上面."
华莱士眼睛闪烁了几下,似乎在思量着可行性,接着只见他摸着下巴犹豫道:
"工艺上倒是没问题,我父亲从业多年,手艺和风评都是有口皆碑,死者至今无一差评."
"不过罗峰同学,你应该知道,大理石的研至过程并不轻松."
"这种规格和精度的石板如果要打造出来,费用方面......."
啪——华莱士话音刚落.
一个钱袋便落到了他的面前,与此同时响起的还有艾维琳的声音:
"华莱士同学,钱袋里有十枚两英镑面值的硬币,一共二十英镑."
"这些钱暂且算作定金,如果成品过关,我再补给你额外的三十英镑,现在还有问题吗?"
按照此前提及过的汇率.
1850年的20英镑,大概相当于后世的一万五千块钱还多.(昨天通宵码字脑袋糊涂了,十万英镑应该是8000万左右)
这些钱即便是在工业精度相对不太成熟的1850年,也足以令皇家工匠亲自出手了.
更别提交货后还有三十英镑的尾款还能拿到,加在一起足足有50英镑!
同时如果给父亲那边打个折,报价10英镑,自己还能抽个40英镑的中介费用......
因此华莱士只是稍稍错愕,便飞快的将钱袋收了起来,拍着胸脯道:
"没问题,罗峰同学,艾维琳学姐,你们放心吧,散会后就去找我父亲!"
徐云见状下意识转过头,与艾维琳对视了一眼.
这个小富婆面色不变,嘴角却微微上翘了几分,仿佛在告诉徐云一件事:
你尽管整活,钱我来出!真·提款姬.
随后徐云收回目光,沉吟几秒钟,从身后拉出了一块黑板——虽然这间活动室里没啥精密仪器,但黑板这玩意儿配备起来还是不难的.
接着拿起粉笔.
在黑板上画了个一大一小两个球体,分别标上了地球和太阳:"各位同学,再问大家一个问题.""你们谁能告诉我,地球绕太阳公转的线速度是多少?"
很快.
一位胖乎乎的学生举起了手,从胸前的徽章不难看出,他也是一位三一学院的学生:
"罗峰同学,大概是每秒钟30公里."徐云点点头,满意的打了个响指:"bingo!"
上辈子认识开普勒的同学应该知道.
地球的公转速度早在开普勒时期便被计算了出来,具体数值大约为29.8千米每秒.
它的计算原理非常简单,说白了就是轨道长度除以周期.
其中轨道的计算公式是L=2πα(1-0.25×e＾2),也就是椭圆长度的变换计算式.
式中的L为公转轨道长度,α为轨道半长轴,e为轨道偏心率.至于周期的选项则就多了.
既可以根据遥远的恒星作为参照物,也可以将太阳直射点来充作标记.
二者相除.便可以得到地球公转的线速度.
1850年计算出来的公转线速度与后世测算的结果几乎没有差别,平均值就是29.783千米每秒.
地球的自转速度则慢一点,为每秒466米.当然了.看到这里,可能会有读者会冒出一个疑问:
不对啊.公转也就罢了.
可为啥地球自转的这么快,俺却一点感觉都没有呢?原因很简单:因为它.......
太细了.高中物理及格的同学应该都知道.a=ω²R.
而ω呢,又等于2π/T.
这里的T就是一天,也就是24X3600秒.
如果你把地球的半径6375千米带进去计算,最终得到的自转向心加速度只有3.3cm/s².
这种量级的数字,怎么可能会感受到呢?
它真是太细了,细的早就进入了你的身体,你却毫无感觉.其实细的不止是地球,在浩瀚的星空面前,你我皆是吴签.
很简单的比方:众所周知.
整个宇宙都在加速膨胀,这是目前测量出来的结果.而哈勃常数值为67.80+0.77/Mpc.
这个数字意味着啥呢?
它意味着宇宙中的星系以每隔三百二十六万光年的距离,以每秒67.8公里的速度移动,偏差0.77公里.
一秒67.8公里,这可比地球公转的线速度快多了.
而我们之所以在视觉上感受不到,上头那句话前面的'三百二十六万光年'便解释了原由:
星系之间的距离太远了.即便是最近的距离,光也要走326万年.
这个距离远到了任凭宇宙扩张,我们肉眼可见的天体依旧仿佛巍然不动.
与此同时呢,太阳也在绕着银河系的'银心'公转.
根据目前的观测记录表明,太阳位于银河系的"猎户座旋臂"的边缘区域,与银河系中心的距离约为2.6万光年.
如今太阳正在向着天鹅座的方向移动,其公转速度约为220公里/秒.(附加一个nasa的开放式网站,上头每天都在模拟太阳运动,虽然基本上肉眼看不到移动的迹象,网址是加上3W)
太阳围绕银河系所需要的时间约为195043948万个小时,也就是大约2.225亿年.
由于太阳诞生于大约46亿年前.因此可以这样说:
太阳自从诞生以来已经围绕着银河系转了20圈,目前正在转第21圈.
好了,视线再回归现实.在小胖子报出了答案后.
徐云便在黑板上沿着地球自转的方向画了个箭头,标注上了'30km/s'的字眼儿,又对众人说道:
"这位同学回答的非常正确,那么接下来我们再回归我们的初衷,也就是以太."
"根据笛卡尔的观念,如今各个天体都在在环套重叠的以太旋涡中自转和公转,以太绝对静止不动."
"那么既然如此,当地球在以每秒30公里的速度绕太阳运动的时候,就必须会遇到每秒30公里的"以太风"迎面吹来."
"同时呢,它也必须对光的传播产生影响,也就是改变光的速度,我说的对吗?"
这一次没有某个人举手给出答案,不过大多数人都点了点头.就像后世90年代气功和异能会分成好多个'门派'一样.
这年头的科学界对于运动介质和以太的关系,同样分成了三种不同的看法.
第一种是介质完全拖动以太.
它的提出者不是别人,正是徐云和小麦的便宜导师......斯托克斯.
它被提出于1845年,当时的斯托克斯只有26岁,才刚刚毕业.第二种是介质完全不拖动以太.这个观点的提出者就相当骚了:
他叫做凯文·哈士奇——这是个真人,英文写作Husky,没有任何音译上的加工.
第三种则是介质部分拖动以太.
也就是菲涅尔的部分曳引假说,于1818年提出,堪称赫赫有名.完全拖动以太和完全不拖动以太都好理解,就是字面上的意思.
前者认为运动介质在以太中运动就像推土机推土那般,会在"前进"的时候把以太全部推走.
后者则认为就像纱网在水里运动一样,对以太完全没影响.事实上.
1850年影响最大的其实是第三种,也就是菲涅尔的部分曳引假说.
也就是认为运动介质在以太中运动,它既不是一毛不拔,也不是把以太全部打包拖走,而是只拖走一部分.
拖走多少呢?菲涅尔认为这跟介质的折射率有关.折射率越大,拖着的以太就越多.
具体的拖曳系数是1-1/n²——n是介质的折射率.
比如空气的折射率大约是1,那么空气的拖曳系数就是1-1/1=0.
也就是说空气并不会拖曳以太.
水的折射率大约是1.33,那么水的拖曳系数大约是1-1/1.33²≈0.43.
也就是说.
如果水以速度v相对以太运动,就会拖着以太以0.43v的速度运动.
这个说法不难理解,但它在后世衍生出了不知道多少的妖魔鬼怪.(强烈建议这里插个眼,下面这段内容可以说是后世90%物理民科提出各种理论的源头)
因为在菲涅尔提出这个理论之后,斐索....也就是测算光速的那位天才,又想出了个流水实验.
斐索流水实验的核心很简单:
就是让一束光顺水运动,另一束光逆水运动,二者方向相反.然后通过干涉图案,来测量它们因为速度不同导致的时间差.
不过菲涅尔并没有使用两束光,而是利用一个弯曲的水管就达到了目的.
为什麽会有时间差呢?上面说过.
根据菲涅尔的部分曳引假说,水流在运动的时候,会就会拖着以太以0.43v的速度运动.
而如果以太在运动,那么光的速度当然也会跟着变化.光在真空中的速度是c,在水中的速度就是c/n.
不难想象.
如果光线逆着水流运动,那么地面上观测的速度就是光在水中的速度c/n减去以太被拖曳的速度ku.
也就是(c/n)-ku.同理.
顺水运动光线的速度就应该是光在水中的速度c/n,加上以太被拖曳的速度ku.
也就是(c/n)+ku.在这种情况下.
两束光波再次相遇时,便会形成一定的干涉条纹.如果让流水反向.
也就是让出水口变进水口,进水口变出水口,那两束光运动的时间就会发生改变.
于是呢.
它们形成的干涉条纹也会发生改变,具体表现就是条纹会移动一点点.
而令斐索惊喜的是,最终的结果也是如此.
也就是菲涅尔的理论能很好地解释斐索流水实验,彼此互相印证.重头戏来了.所以后世的某些民科经常以此来"暴打"相对论和老爱.
任何一个声称自己推翻了相对论\以太是存在的\证明了光速是可变的\超光速可以叠加的文章...或者姑且叫论文吧,他们必提一句话:
"斐索流水实验证明了相对论的错误,所以阿巴阿巴阿巴......"
几乎所有所有的民科——除了那种画个太极图说搞出永动机的奇葩之外,其余最少90%的所谓理论都是源自斐索的流水实验.
就和提及李世民必提玄武门之变一样,斐索的流水实验都快成民科验证码了......
结果最搞笑的是.某些民科为了黑老爱.
连"1905年以前,爱因斯坦可能不了解斐索实验,或没有意识到这个实验证明了光速可变,如果他了解斐索实验,就不会提出基于光速不变的相对论."这种话都能说出来.
但实际上呢.
老爱在1950年与香克兰教授谈话时,曾经提到过两个对他创立狭义相对论影响最大的实验.
第一个是光行差实验.
光行差的原理很简单,大家在下雨的时候都有这样的经验:无风条件下.
如果你站在雨地里不动,就会感觉雨滴是从头顶正上方落下来的.但如果往前跑,就会感觉雨滴是从前方倾斜地落到身上的.
这其实就是一种"雨行差".
而地球在运动...也就是以大约30km/s的速度围着太阳公转的情景,便与雨中奔跑时觉得雨滴倾斜了类似.
观察者也会觉得恒星发出的光线也倾斜了一定角度,这就是光行差.
这个原理最终让布莱德雷运用到了光速计算中,就是此前光速测定时提及过的那位被误解的天文学家.
而另一个对老爱影响最大的实验,就是斐索的流水实验.
因此所谓老爱不了解斐索实验的言论,从一开始就是错的.那么真相是啥呢?用某个死神小学生的话来说,那就是真相只有一个:
老爱不但了解斐索实验,同时早就在不加入以太的情况下便解释过了斐索的流水实验.
并且比菲涅尔的理论解释更加完美.
他采用的思路是洛伦兹变换,从流水系和地面系的速度叠加入手.
再加上一些鲜为人同学看不懂的计算过程,最终得到了狭义相对论速度变换的一阶近似,完美的解释了斐索的流水实验.
在狭义相对论眼里.
斐索流水实验并不是因为以太被部分拖曳,而是洛伦兹变换里速度叠加的自然结果.
这部分内容被老爱写在了《论动体的电动力学》里,也就是发表狭义相对论的那篇文章.
这么个老爱的封神之作那些民科都没看过,结果还信誓旦旦的去否定老爱的相对论,你说离谱不?
类似的情况徐云上辈子也遭遇过.
当时有个徐云相熟的视频至作者推了他的书,结果有个人在下方留言:
"一本复至百度的小说有什麽好看的."实话实说.徐云当时差点没绷住笑出来......
理论上但凡是看过那本书几章的读者,都不会说出那种话——徐云都不知道diss过多少次百度了.
说他抄知网的还差不多叻,咳咳......
否定某个作品或者理论没关系,但好歹看下内容不过分吧?
另外比起相对论,菲涅尔的理论其实才是存在错漏的那一方.举个例子.
就像经典物理适用于宏观低速世界一样,菲涅尔的理论只在流水速度远小于光速的时候适用.
当速度接近光速的时候\当u/c不能再忽略时,使用部分曳引假说就会得出错误的结论.
而狭义相对论的结果依然是正确的.
也就菲涅尔的理论能解释的东西,相对论能解释.它不能解释的东西,相对论还能解释.这才是一个更好的理论应该有的样子.
诚然.
无论是广义还是狭义相对论,目前确实都存在一些难以解释的地方.或者说理论上的要害处.
比如大一统理论如果出现,相对论大概率会和经典物理一样,沦为某种情景下的近似和特定解.
甚至可以这样说.
五百年后要是人类还没灭亡,相对论99%会被某个新理论取代.但那是五百年后,不是现在.
每个时期有每个时期的理论支撑,现在的人类连火星都登不上去呢,就去准备换个理论工具了?
这不搞笑吗?眼界和现实,这是两码事.
就目前来说,相对论依旧是个最适合当下的最优解.
如今的科学界之所以会选择相对论,并不是因为相对论是真理,是绝对正确\不容置疑的金科玉律.
而是因为相对论是我们目前描述宇宙的理论里精度最高\适用范围最广\跟各种可观测的实验符合得也非常好\理论内部也非常自洽的理论.
例如眼下的QED已经被证实到小数点后第七位,广相甚至已经在GPS上应用了.
可惜某些民科全然不管这些.他们把科学当神学讲,沉浸在自我的世界里.
用大家都能懂的直觉,去反对大部分人都不懂的科学.何其可悲.好了.
视线再回归现实.
看着台下众多不解的学生们,徐云又打了个响指:
"各位同学,大家应该都知道,在几个月前,我们已经将光速测定到了一个极其精确的数值区间."
"那么既然如此,我们是否可以设定一个实验,来验证以太和光速可变的猜测呢?"
说完他再拿起粉笔,在黑板上画了个从太阳射向地球的箭头,继续说道:
"各位同学,大家看."
"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."
"这点没问题吧?"台下齐齐传来了肯定的回复:"没问题."
徐云见状环视了周围一圈,微微一笑:"那么既然如此......"
"我们能不能利用一些手段,通过比较具体的数值来证明这点呢?"接着他又另开了一个版面,准备下笔画出示意图.
但在即将落笔之际.
他的嘴里忽然轻啧一声,停下动作,转身看向了台下众人:
"各位同学,我们格物社的口号叫做格物致知,讲究的是通过实践去探究世界."
"因此我们的目标之一,便是要锻炼各位的动手能力.""所以我有个想法啊......"
"大家可以先不去思考以太存在与否的问题,而是从实验角度出发,一起来讨论讨论,如果想达成我所说的目的,这个实验需要怎么进行设计?"
说完他便放下粉笔,不再说话.其实按照徐云原先的想法.在接下来的板书里.
他便会将自己的实验方案完全展示出来,让大家尝试实验.不过几秒钟前,他临时改变了自己的想法.毕竟不出意外的话.....这应该将会是自己在副本中完成的最后一个实验了.
于情于理,都应该给这个时代再留下一点"遗产".按照正常轨迹.
近代科学史上的第一间综合实验室要到1871年才会由小麦创立.在那之前,科学界并没有多少引导学生去做实验的观念.
这显然是一种不正确的做法.
并且某些意义上来说,这种认知带来的影响比某些错误的理论更加恶劣.
因此犹豫再三.
徐云还是决定开创一次先河,引导者格物社的成员去完成这项实验设计.
而这番话刚一出口,台下便是一静.很明显.徐云的这个做法,有些超过了众人的预料.
不过很快.
待众人回过神后,所有人的眼中都不约而同的浮现出了一丝......
躁动与跃跃欲试.
毕竟这些社员之所以加入格物社,很大程度是受到了冥王星之夜现场氛围的影响.
他们也希望自己某天能够像数算小组的成员那般,亲自动手去破解宇宙的奥秘.
因此比起接收完备的知识,他们更期望能够亲身参与其中.所以在徐云表示集思广益后,现场的氛围顿时活络了起来.
过了几秒钟.第一个社员举起了手:"罗峰同学,我有一些想法."
....注:明天开始连续万字更新,副本完结倒计时～