簡體版

第396章 這就是我驗證以太是否存在的辦法

這句話一出,哪怕現場有教育部科技部的大領導,還有學校的老師們在,學生們也不禁一片嘩然。

最近網絡爭論,他們也懂得一些,連弗羅茲本人,都承認「是否存在以太」只是一個概念想法,無法證明。

現在,一名高中生老師當著這麼多人的面,說他可以證明。

這絕對是讓人震驚的事情。

?傲世指數+54120、+14328、+7481、+25633……

不過元霄現在心思並不在傲世指數的增加上面,他已經全面進入狀態。

「確實,引入以太的概念,能夠完美解決兩大理論不兼容的問題,甚至光波也能夠得到解決,」元霄提醒著,「可是,想要進入科學的殿堂,那就需要驗證。」

這個觀點沒有人反對,甚至弗羅茲也是點頭贊同。

「那麼繼續我們的話題,」元霄操控PPT,出現新的頁面,「其實想要驗證以太是否存在,也不是沒有可能。

假設以太真的存在並且靜止不動,光以以太為媒介傳播,如果我們的實驗設備,和以太有一個相對的運動速度,那麼我們應該可以測量出不同的光速。」

道理非常簡單,好比兩個都在運動的車,如果同一個方向,相對速度就是二者的差值,如果相反方向,相對速度就是二者的和值。

這是牛頓三大定律給出的結論。

這麼一說,學生們也陸陸續續都明白了。

假如現在有一個光源,以以太為媒介傳播,速度是C。

另外有一個相對以太運動的參考系,速度為V。

如果二者同一個方向,那麼光速是C-V。

如果二者相反方向,那麼光速應該是C+V。

到這里的推論,在場沒有一個人反對。

這不是很簡單的應用嗎。

弗羅茲也是點頭。

其余的物理學家,各自拿出紙張寫著什麼。

「問題在于,我們現在知道光的速度,是每秒鐘30萬公里,」元霄拉開雙手,「直接測量光速的話,不要說誤差了,恐怕想要得到精準的數值,那可能需要巨大的設備才能實現。」

這就是麻煩的地方。

C等于30萬公里,相對運動的V,至少也要一定的數值,才能測量出來。

否則C+V的數值和C-V的數值,就算有差異,也無法辨認出是否是實驗誤差。

這就是弗羅茲等物理學家們,感到疑難的地方。

原理很簡單,但是做起來很難。

「不過,」元霄面帶笑容,「我們可以借助其他的相對運動速度,來提高一部分的精度。

這里我有一個巧妙的實驗方法,大家看屏幕。」

PPT切換,出來一張示意圖。

「假設以太存在,那麼大家都知道,我們的布魯雅星球,是在做公轉的,」元霄提醒,「而這個公轉的速度,大約每秒30公里。」

學生們還沒有什麼,弗羅茲第一個站了起來。

「我怎麼沒有想到呢!」他的語氣帶著點激動。

其他物理學家也是愣了一下後,頻頻點頭。

這確實是可以利用的、最直接的相對速度。

「弗羅茲教授的激動,我非常理解,」元霄繼續,「不過給我一點的時間,讓我把整個實驗說明清楚。」

弗羅茲滿臉慎重,他坐下來也拿出筆記本寫著什麼。

如果說原本他對元霄還帶著傲慢和偏見,現在早就消失得一干二淨。

「那麼,我們的星球公轉時候,肯定是逆著以太運動的,這樣就會對光速造成每秒正負30公里的差異,」元霄指著屏幕畫面,「相對于光速而言,這個速度不算快。

但是,只要有差異,我們就能檢測出來。

這里,要利用到光速之間的干涉。」

元霄在這里略微停頓,讓物理學家消化相關的信息。

直接測量難度非常大,但是利用已知的相對速度差異,利用光波的干涉,真的速度有差異的話,可以計算出干涉後的干涉條紋移動。

如此一來,就可以確認以太是否影響到了光速。

「正如大家看到的這張設備示意圖,」元霄指著畫面,「這是一個互相垂直的懸臂。

在懸臂的中央位置,有一個光源,再由一個半透鏡,以及干涉儀組成。

這樣,光源產生光線射向分光鏡,分光鏡將光分為互相垂直的兩條光線。

然後再用全反射鏡給反射回來。

最後進入干涉儀產生干涉圖樣。

這就是這個設備的基本運作原理。」

學生們還沒有明白,物理學家們都模模湖湖地懂了。

一個個忍不住交頭接耳。

弗羅茲也是頻頻點頭。

這樣確實是一個非常巧妙的方法。

光源的光,被分為互相垂直的兩條之後,他們反射回來的路程是一樣的。

如果光速沒有變化的話,兩束光同時到達干涉儀,那麼干涉儀就能檢測到兩束光干涉後的波長。

如果兩束光的光速發生變化,相反到達干涉儀的時間就不一樣,那麼干涉條紋就會發生移動。

如此一來,干涉以後光的波長變化就清楚了。

元霄看了眼全場︰「我個人計算的結果,如果光速不一致,那麼最終前後將會出現0.04倍的波長變化。」

如此的計算並不難,數據已經有了,元霄剛剛說完,其他物理學家也得到了一致的答桉。

弗羅茲吁了口氣︰「確實是這樣的。」

相反,如果光速是恆定不變的,那麼無論什麼時候、什麼位置測量,干涉後的波長,就不會發生變化。

元霄將激光筆放在講台上,他雙手撐著講台︰「是的,通過這樣的辦法,我們就可以知道,到底光速是否有相對于以太的速度。

也就是說,以太是否存在,可以被檢驗出來。

這就是我驗證以太是否存在的辦法。」

剛剛說到這一句,下課鈴聲響了起來。

照例,元霄是不會拖課的,他收拾了東西準備要離開。

這回不僅僅是學生,連帶著物理學教授們都不干了。

這算什麼嘛,又在這里斷章了。

我們一個個可是心癢難搔啊。

一大群人圍了過去,堵得是水泄不通。

弗羅茲也是滿頭大汗︰「元老師,你提出的這個實驗,是不是自己已經做過了。」

「對啊,元老師,什麼結果好歹說一下啊。」

「別管什麼下課了,我們可以繼續听你講啊。」

元霄微笑︰「那不行啊,影響學校正常的課程是不好的。

好啦,我听說公開課不僅這麼一節,我們明天再說啊。」

明天,明天泥煤啊。

一分鐘都不想等了!

------題外話------

感謝@遠方的泉水的打賞。最近幾章涉及到物理學話題,我只是簡單描述一下,看看就行。

不過符合真實的研究成果的,由于篇幅限制,太深入沒辦法展開,走個意思。

謝謝大家支持!

溫馨提示︰方向鍵左右(← →)前後翻頁,上下(↑ ↓)上下滾用, 回車鍵:返回列表

投推薦票 上一章章節目錄下一章 加入書簽