走进不科学
"为什麽,为什麽会这样?""以太呢?以太在哪里?!"
"上帝啊,求你向我显明你的恩典,告诉我这不是真的......"
"你是一个一个一个一个......."迈克尔逊干涉仪边上.
看着面前乱做一团的现场,徐云的心中忽然冒出了一股微妙的既视感:
此时此刻.
他身边的成像板仿佛像是一块刻着'奠'字的碑文,上书'以太'二字,左下角则刻着它的生卒年份:
公元前243—1851.11.5
至于这一位位站在成像板边浑身颤抖\甚至瘫倒在地嚎嚎大哭的各行业权威或者贵族......
便是那些在奠台前哭丧的送终人.咦?
这似乎和此前艾维琳的衣着对上了欸.......而就在徐云感叹之际.具体他两个身位左右.
一位头发花白\原本正迷茫看着成像板的老者忽然猛地从地上站起.
只见他一个箭步来到徐云身边,双手抓住了徐云的衣领,绝望的对他喊道:
"是你,一定是你!一定是你对这套设备做了什麽手脚,对不对?!"
看着这位带着浓重亚平宁半岛口音的老者,徐云任由他抓着自己的衣领,没有采取反至措施.
一来对方的年纪已然不小,轻易动手可能会伤害到对方.二来则是他的名字叫做.......阿莫迪欧·阿伏伽德罗.
没错.就是那个阿伏伽德罗常数的阿伏伽德罗.
这是一位在科学史上地位相当崇高的先辈,同时他也不是针对过艾维琳的压力老子.
从数学角度上来说,以太学说的支持者和压力老子其实是集合与子集的关系.
后者有95%隶属于前者,但前者却不一定是后者.
阿伏伽德罗会出现在这里并非是想要给艾维琳施压,而是因为徐云当初协助法拉第计算出了电子的荷质比,这是一个对他堪称命门级别的发现.
于是呢.
这位份子大佬便拖着有些行将就木的身子,不远千里兴冲冲的跑到剑桥大学来凑起了热闹.
结果谁想到.这位倒霉蛋就和后世某个新闻里的大妈一样.
原先是下班路上听说了有火灾跑来凑热闹吃瓜,结果发现着火的是自家房子........
其实与阿伏伽德罗类似的人现场也有不少.例如早先就提及过.
小麦啊老汤啊他们都是以太学说的支持者,原本时间线中老汤还多次在重要场合试着抢救过以太学说.
某种程度上来说.以太学说的根基甚至要超过了后世的相对论:
因为以太只是一个通俗易懂的模型,有些类似后世的暗物质,不涉及太多计算和专业知识.
而相对论真正理解学习起来嘛...就需要很高的数学基础了.因此在现场出现阿伏伽德罗这样的人并不稀奇.
视线再回归现实.
阿伏伽德罗就这样紧紧抓着徐云的衣领,目光看似凶横,但徐云却从他的眼中看到了绝望甚至.......
一丝乞求.
他仿佛在期盼徐云能够松口,承认自己确实对干涉仪做了手脚.奈何回应他的,只有徐云的一声轻叹:
"很抱歉,阿伏伽德罗先生,我确实没有对干涉仪做过任何的改动."
"这点....您应该也有答案了."
阿伏伽德罗闻言嘴角嗫嚅了几下,忽然浑身一松,无力的松开了抓住徐云衣领的手.
原先伪装出来的\如同暴怒的狮子一般的气势,瞬间消失不见.
后世皆知阿伏伽德罗是个化学大佬,却鲜少有人清楚,阿伏伽德罗在物理学上的造诣同样极高.
阿伏伽德罗在1809年就被聘请为了维切利皇家学院的物理学教授,1820年更是成为了都灵大学的数学和物理学教授.
一直到去年才正式退休.因此早在开口之前......他其实就猜到了徐云的回答.
只是他的内心深处一直不敢\或者不愿相信罢了.此时此刻.
站在徐云面前的,只有一个头发凌乱的颓废小老头.
看着颓然的阿伏伽德罗,又看了眼不远处其他沮丧的大佬.徐云再次叹了口气.这就是科学史的残酷.
人类科学史的每次重大变革,基本上都会推翻早先的大厦,接着在废墟上进行重建.......
后世看似光鲜亮丽的物理大厦,地底不知埋藏着多少凄凉和绝望的故事.
就在徐云和阿伏伽德罗沉默无言之际,一旁又迎面走来了一位三十出头的中年男子.
此人的身形有些臃肿,脸颊两侧微微鼓起.配合上一头短发,看上去为人相当方正.
不过与来人方正外表形成鲜明对比的,则是他一开口便满是敌意的言语:
"娘希匹,罗峰是吧,我已经发现你这个实验的错漏之处了!"
看着面前这个信誓旦旦的男子,徐云不由嘴角一翘,也跟着笑了起来.
早先在迎接宾客的时候,徐云曾经和艾维琳待在树下,听那个富婆碎碎念每个压力老子或者压力小子的"罪行."
这些来客数量很多,徐云其实只记得少数几位.
而面前的男子面相相当出众,有几分类似后世的方脸猴子,辨识度极高.
因此在艾维琳此前介绍诸多来宾的时候,徐云倒也记下了对方的身份.
这人叫做乔吉亚·特里,英国人,是个标准的压力小子.根据艾维琳的碎碎念.
这货几乎每周六都要撰文抨击一下艾维琳的个人生活,跟后世玩游戏定时下周末副本似的.......
同时呢.此人与多普勒和克劳修斯不同的是.
多普勒他们虽然是压力老子,但自身能力还是不低的.
一个发现了多普勒效应,是维也纳大学的第一任物理学教授.另一个是热力学的奠基人之一,提出了熵的概念.
他们地位虽然远远不及小牛,但却也算是青史留名.可乔吉亚·特里嘛......
他只是个报刊的编辑,连大学都没有读过,他硬生生靠着自己的编辑身份,成为了副本团员之一,疯狂拿艾维琳来刷成就.
按照艾维琳所介绍的此人个性,对方应该不是找自己闲聊的吧?果不其然.来到徐云面前后.
乔吉亚·特里扬了扬手中垫着一块木板的演算纸,表情夸张的对徐云说道:
"罗峰,我已经找出你的实验漏洞了,你这个卑鄙的小人!"
随后他快步来到了干涉仪光臂边上,高举双手在空气中拍了几下手掌,大声对周围喊道:
"在场的各位先生们,全体目光请向我看齐,我宣布个事儿!""我,乔吉亚·特里,已经发现了罗峰这个实验的漏洞!"
"以太依旧是存在的,优势依旧在我!"
乔吉亚·特里的这番话在有些死寂的现场显得尤为清晰,瞬间传遍了空地.
听闻此言.包括颓然的阿伏伽德罗在内.
不少原本面露绝望的大佬脸上,都再次出现了一丝希冀,一阵阵的议论声逐渐响起:
"上帝啊....有救世主出现了吗?""真的吗?有人找到实验的漏洞了?"
"现场这么多专家都没发现错漏所在,他真的可以吗?""他叫什麽名字?""我不到啊......."
看着一道道汇聚在自己身上的目光,乔吉亚·特里不由傲然的挺了挺胸.
待众人汇聚起来后,他指着干涉仪的光臂说道:
"大家可以看到,如果我们以任意的O点为圆点画一个圆,臂长OM1和OM2相互垂直并高精度等长,那么会出现一个什麽图形呢?"
"答案是一个等腰直角三角形."
"因为地球是运动的,光从O运动到M2的时候,干涉仪的镜子M2已经运动到了返回的路径点A,从A再反射到路径点B,光线最终奔向接收器R."
"所以呢,在OM2臂长的光实际上走的距离,正是OAB的等腰三角形的两个腰."
"可如果在这个过程中,光被以太干扰了呢?"
"别忘了,既然光能够在成像板上形成干涉条纹,就说明它在这个实验中表现出的是波动性质."
"通过平面光路可以算出,如果光被干扰,那么两条光臂实际上是无法垂直的."
"那么如此一来,光臂长度虽然不变,但实际上的光程差就会缩短了."
说完这些.乔吉亚·特里一指徐云,冷哼一声:
"所以罗峰,你的实验存在有一个巨大的漏洞,那就是你忽略了以太通过对波的作用,使光程差受到了影响!"
说完乔吉亚·特里又想到了什麽,嗤笑一声:
"除非.....你能证明光在光臂运行的过程中展现了微粒态,接着又在成像板上变成了波动态.....哈!"
说完乔吉亚·特里便如同曹丞相附体,自顾自的大笑了起来.
看着身边一脸自嗨的乔吉亚·特里,徐云的表情有些......微妙.怎么说呢.......
这算是想睡觉的时候有人递来了套套?乔吉亚·特里的分析解释起来其实很简单:
光有波粒两种性质,其中成像板这个最终环节出现的干涉条纹,代表着它在实验中展现出的是波动性.
波的传递需要介质,那么谁能保证不是以太这个介质对波进行了干扰呢?
以太干扰了波,那么垂直和平面光路就会受到影响,光臂夹角看似是90°,但实际上可能只有89.99999°了.
这种微小的误差以现有的科学技术无法测量,但在光速这种量级的计算中,却也确实会导致误差的出现.
这算是一个逻辑上的闭环,类似于......先有鸡还是先有蛋?不过嘛......
与鸡蛋问题在宗教上可以用创世这个外挂解释一样.
乔吉亚·特里的这个问题,也有一个理论上存在的挂壁破局法:
只要先用数学去否定计算上的问题,然后证明光可以在一个实验中既展现出粒子性又展现出波动性就可以了.
也就是光在光臂上运行的时候是粒子,不会遇到以太的影响.
而在穿过分光镜打到成像板上的时候,又变成了波......
只是在乔吉亚·特里看来,这种情况绝不可能会发生,即便小牛复生都做不到这地步.
因此它注定是个徐云束手无策的问题.想到这里.
徐云看向乔吉亚·特里的眼神顿时包含了......感激和欣慰.实话实说.
原本按照现在这种大佬们哭丧成一团的局面持续下去,他还真不知道该怎么才能顺利开启第三个实验来着......
大家都在哭都在绝望,多少人会愿意跟他去第三块空地呢?
若是第三块空地的实验没法开启,那么今晚的大戏就会缺个压轴的爽点了.
真·救世主.当然了.
在此之前,还需要先从数学角度否定乔吉亚·特里的说法.
于是徐云想了想,转身对此时应该在高斯身边帮忙\但因为某个笨蛋作者失误而被迫拥有影分身\负责干涉仪校准的小麦说道:
"麦克斯韦同学,麻烦你帮我拿一块黑板过来,另外请汤姆逊先生把灯打开."
小麦闻言点点头:"明白."几分钟后.
小麦拖着一块黑板回到了徐云身边.
徐云和乔吉亚·特里周围则早已围起了一堆人,阿伏伽德罗\多普勒等人赫然也在其中.
待黑板安置妥善后.
徐云看了眼乔吉亚·特里,拿起笔,在黑板上写下了几个词:光源,成像板,镜子m1\镜子m2.接着他在这几个词的下发画了一条横线,对周围道:
"各位先生,如你们所见,这四个词就是我们实验中的关键装置."
"至于分光镜则由于未涉及数学计算所以不包括在内,这点应该没问题吧?"
包括乔吉亚·特里在内,所有人都点了点头.这是最直观的信息,没人能够否定.接着徐云顿了顿,又说道:
"至于我们所说的光臂,其实就是光源和镜子以及两者之间连线所构成的整体."
"在任意时刻,光臂的长度是恒定的——或者说在任意时刻,光源和镜子之间的距离是定值."
"这点也没问题吧?"回答他的依旧是赞同声.说完这些.
徐云玩味的看了乔吉亚·特里一眼,嘴角抑至不住的微微翘起了一丝弧度:
"至于这位乔吉亚·特里先生的所谓漏洞,实际上可以分成垂直光路和水平光路两部分."
"虽然他绝大部分的思路是在讨论垂直光路,我们还是要先讨论一下他在分析水平光路时犯的错误吧,麦克斯韦!"
一旁的小麦闻言神色一震:"在呢,罗峰先生."徐云朝他打了个响指,将粉笔朝他一丢:
"小麦,你给这位先生整个活,告诉他他到底错在了哪儿."小麦闻言点点头,接过粉笔,又看了眼乔吉亚·特里.
思索了半分钟左右,他便在黑板上写下了两个式子:OM1+M1O.
OM1+Vt1+OM1-V(t11-t1)=2OM1+V(2t1-t11)
接着在第一个式子后头打了个叉.在第二个式子后打了个√.看着黑板上的两道公式.
围观群众中的某位数学教授顿时轻轻抽了一口气:"嘶......."
小麦所写的内容不多,但现场毕竟有着不少真正的数理大佬,理解能力方面还是拉满的.
他们只是稍微一分析,便立刻理解了小麦的想法.读过高中物理的同学应该都知道.一个物体的运动轨迹,在不同参考系中是不同的.
例如假设你在坐火车,你相对于火车的轨迹是一个不动的点.而你相对于地面参考系的轨迹,却是一条直线.
这个道理同样适用于光路.
以太假设的核心就在于,它认定了光相对于以太的速度是恒定的.
所以如果想比较两束光从光源击中镜子再回到光源所消耗的时间差,选取以太作为参考系更加方便.
小麦的思路便是如此.当t=0时.光从光源O点出发.
当t=t1的时候.光到达镜子.
此时由于整个实验设备相对于以太已经向右移动了一段距离,镜子的位置从M1点变换到了右侧距离Vt1的地方.
所以这一段光程的长度是:OM1+Vt1.当光返回光源的时候.
设光在t=t11时返回光源,此时光源已经运动了t11秒.所以光源的位置是原先O点右侧距离Vt11的地方.
这一段的光程便是:
OM1+Vt1-Vt11=OM1-V(t11-t1).综合两段光路.在以太参考系中,水平光的光程总长应为:
OM1+Vt1+OM1-V(t11-t1)=2OM1+V(2t1-t11).(应该没算错,要是有错误的地方希望大佬指正哈)
而乔吉亚·特里所写的则是OM1+M1O,显然错误.随后小麦耸了耸肩,指着公式说道:
"其实从这个式子里很容易看出,2t1会明显大于t11,因为光线的去程比回程要长嘛."
"光线从光源前往镜子一的时候,是在'追'镜子."
"而从镜子返回光源的时候,光源是迎着光线运动的."
"所以叻,光线从光源到镜子的时间比光线从镜子回到光源的时间要长."
"因此单单从水平光路的推理解释,特里先生您的分析就是错误的."
乔吉亚·特里张了张嘴,眼中露出了一丝慌乱:"我......."
不过徐云并没有给他解释的机会,而是接过小麦的话,再次给他补起了刀:
"特里先生,光源,镜子,和成像板,它们的运动方向都是东...或者说正右方——因为相对以太运动嘛."
"也就是说,光源和镜子一的运动方向是沿着O点与M1点所在的直线上."
"而镜子二的运动方向,则是沿着M2点和A点所在的直线上."
"在以太参考系中,由于光线出发的时候瞄准的是A点,当镜子二从M2点的位置平移到A点的时候,光线正好到达A点."
"接着被镜子反射回B点,如此一来......光程差上其实不存在任何问题."
"所以特里先生,你所说的漏洞,在数学角度上根本不存在!"这一次.不少人也跟着下意识的点了点头.
徐云说的道理非常简单,也很好理解.
比如读者老爷开的汽车有左轮和右轮,左轮和右轮之间的距离,也就是你汽车的宽度.
也就是连接左轮和右轮的传动杆的长度,在任何时刻都是固定的,即便车在运动.
可是在地面参考系中.
运动中左轮现在的位置和右轮两秒后所在的位置\这两个空间位置之间的连线距离,却并不等于你左轮和右轮之间的距离.
假设此时此刻.
有一只小老鼠从汽车的左轮沿着传动杆跑到汽车的右轮,小老鼠相对于地面的运行轨迹是一条斜线.
而这条轨迹的长度,并不等于传动杆的长度.这就是参考系导致的光程差.因此在数学上.
迈克尔逊-莫雷实验,已经把光程差给考虑进去了.当然了.或许有同学会问:
比起汽车光的速度要快很多,那么这个光程差难道真的不存在任何误差吗?
答案其实是否定的.
但这个数值实在是太小了,小到即便是在光速的计算过程中,也可以被忽略.
这是有实际数据做支撑的现象,来自引力波.早先提及过.
引力波探测器LIGO,说白了其实就是个大号的迈克尔逊莫雷装置.
每一组LIGO探测器有两个互相垂直的长臂,利用激光,LIGO可以测量两个互相垂直的长臂的长度.
LIGO的长臂实际上是高度真空的长管,在每条长臂的两段悬挂着直径34厘米的反射镜.
LIGO探测器利用激光干涉,不间断的测量每对反射镜之间的距离,精确度极高.
目前LIGO探测器一共建成了两座,分别位于海对面的华盛顿州和路易斯安那州,两地相距3000公里.
引力波以光速传播,因此如果一束可探测的引力波扫过地球,两座LIGO探测器探测到信号的时间将有10毫秒量级的时间差.
同时在欧洲,还有两座非常类似的引力波探测器称作VIRGO,多个探测器联合进行工作.
人类第一次发现双黑洞合并的引力波是在2015年9月14日燕京时间的17点51分,公布于2016年2月11日.
第一次发现双中子星合并的引力波,则是在2017年10月16日.
当时包括华夏在内,多国科学家同步举行了新闻发布会.
接着又观测到了好几次现象,记录的事件名称都是GW+6位数字.
而在GW190521这次事件中,LIGO第一次检测到了光程差:
信号源距地球约五吉秒差距——一吉秒差距约相当于32.6亿光年,光程差约为27.3%个原子大小.(doi.org/10.3847/2041-8213/aba493)
顺便一提.
引力波在2015年被发现,2016年2月公布.
接着截止到2017年9月份的GW170814,一共才观测到了4次事件.
也就是平均4个月发现一次.
不过大家可以猜猜看,从2017年9月份到现在的2021年11月7日,引力波事件一共发现了多少次?
答案是......LIGO90次,VIRGO28次.90+28,加起来118次.
也就是平均半个月一次.(ligo.org/detections/O3bcatalog.php官网,前面加三个W就能看到,目前只公布到了去年11月的O3b)
还是那句话.
有些时候科技的发展水平,真的超乎了你的预料.好了.话题再回归原处.
实话实说.
乔吉亚·特里的这个问题实际上在后世也颇具代表性,属于民科反驳迈克尔逊莫雷实验的强有力'理论'之一.
可惜这些人连水平光路都分析不懂却依旧大言不惭,也是挺搞笑的.有些乌云要真是单靠笔算就找出bug,它们就不会存在那么久了.
眼见自己找出的'漏洞'被小麦这个年轻人轻而易举的拆了个粉碎,乔吉亚·特里的脸上顿时涌起了一股不健康的潮红.
只见他飞快的看了看身前身后,却发现无人出言帮他反驳.毕竟数学这门科目就是这样,分成两个极端的'一秒钟'.
第一种一秒是你扫过题目,一秒钟内发现自己啥都不会,只能写个解.
第二个一秒则是业内大佬交流,一秒钟就会明白对方说的是对还是错.
比如上面的推导过程.
有些人一秒钟就跳到了这里,高喊着看了个寂寞,小可爱退钱.有人则一秒钟理解了全部,甚至还能挑出某些错漏之处.
差距.JPG.
眼见自己如今孤立无援,乔吉亚·特里不由深吸一口气,使出了最后一招:
"罗峰,这只是数学上的推导罢了,光靠数学计算没办法服众!"
"当初约翰·柯西·亚当斯就曾经在1843年计算出了海王星轨道,但直到1846海王星被发现之前,他依旧只是个剑桥大学的助教!"
"除非你能证明在实验过程中光可以同时展现出两种性质,否则我说的可能性就一定会存在!"
乔吉亚·特里这番话说完,人群中骤然响起了几道回应:"没错,是有这可能!""我赞同特里先生的看法!"
"啊对对对!"
徐云一眼望去,发现出声之人大多是一些衣着华丽\衣领上带着徽章的权贵.
这倒也正常.
毕竟以太学说是古典学科的命门,同样也是贵族体系的支撑.
如今高斯所带领的现代数学派系已经对固有的古典体系造成了不小的冲击,如果以太学说再次崩塌,后果将会不堪设想.
因此眼下即便只有一丁点儿的机会,这些贵族也要强行试着为以太续命.
看着这些死不认账的以太支持者,徐云心中略微浮现出一丝感叹.这些贵族也好,权威也罢.此时都像是一位赌徒,将所有的希望都梭哈到了唯一一个筹码上.
不过他们'赌'的已经不是科学或者知识,而是基础逻辑.毕竟对于这个时代的人来说.
光在某个实验中的性质是一定的,不可能在一次实验中会发生两种变化.
想到这里.徐云不由离开干涉仪,向左边的空地上走去.
徐云的这个举动在乔吉亚·特里眼里却被误认为了准备跑路,于是他连忙高声喊道:
"那个东方人要逃!快拦住他!"说完便准备冲向徐云.
不过现场毕竟还站着格物社的其他成员在维持秩序,加之大多数人矜持于自己的身份,倒也没跟着做出什麽失礼的举动.
于是乎.
人群以一个缓慢\嘈杂但却又勉强被控至住的状态,缓缓跟在了徐云身后.
过了半分钟.徐云来到了被铺着黑布的第三块空地前.他回头看了眼熙熙攘攘的人群,摇了摇头:"真是不见棺材不落泪啊........"
说罢.
他便弯下身子,如同掀开裹尸布一般.....呼啦——将第三块空地的遮挡布用力一拖.
而随着遮挡布的掀起.
被覆盖在布料下方\被徐云保密了许久的实验设备,终于完全露出了它的真面目.
"......."在看到这套设备的同一时间.
距离不远,原本吵吵闹闹的人群,忽然为之一静.唰——观众台上.
连同阿尔伯特亲王\法拉第\斯托克斯等一众大佬在内,所有人也都猛然站起了身:
"这......这是?!".......注:
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