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  • 1 # 軒中

    在量子力學出來以前,關於光的波還是粒子的爭論一直沒有停止過。到了19世紀,人們更加傾向於光的波動說。因此,基於以前對機械波的研究,物理學家們認為光作為一種波也是需要傳播介質的。於是它們就給這種看不見摸不著的物質起了一個名字,叫做”以太“。現在你肯定會想,既然以太看不見摸不著,它又怎麼可能存在呢,那時候的科學家真笨!其實在我們身邊電場和磁場也都是看不見摸不著而真實存在的,因此也不能據此小瞧了那時候的科學家。

    況且,為了謹慎起見,那時候的科學家開始試圖測量光相對於以太的速度,來證明”以太“並不是皇帝的新衣。最著名的自然就是邁克爾孫-莫雷實驗。應該指出,這是一系列實驗,而不僅僅是一個實驗,邁克爾孫還因此獲得了美國第一個諾貝爾物理學獎。他們的實驗其實不難,現在大學物理專業的本科生幾乎都進行過原理相似的實驗,那就是練習使用邁克爾孫干涉儀。

    邁克爾孫干涉儀由A和B兩個互相垂直的臂組成,兩臂交點處由分光的鏡片,臂端也有反射的鏡片。一束光線從沿著A臂的方向入射,經過分光鏡片後稱為兩束相干光分別經過兩臂的反射鏡反射後再經過分光鏡片匯聚到位於B臂延長線方向的觀測臺。透過觀察干涉條紋,就可以測定兩束光的光程差。考慮到臂長我們可以提前測量出來,因此,光在A、B兩個方向上的速度就覺得了額外的光程差,所以根據干涉的結果我們就可以知道光在這兩個方向上速度的差異。

    在當時做邁克爾孫實驗時,先將A臂沿地球繞太陽轉動的順時針方向,然後將臂緩慢旋轉90度,這就變成了B臂沿公轉方向。假如光相對於以太有速度,那麼在這個過程中干涉條紋就會有顯著變化。但是多次實驗的結果都表明,在這個過程中干涉條紋沒有任何影響。因此,邁克爾孫和莫雷由開始的一臉懵逼,到慢慢接受了根本沒有以太這個結論。

    說句題外話,邁克爾孫干涉儀不盡可以測量速度的差異,也可以測量微小的形變。2015年美國探測到引力波的鐳射干涉儀LIGO,其原理也是邁克爾遜干涉儀。

  • 2 # 周慶和

    其實,正是邁克爾遜、莫雷的實驗才導致了現代物理學一百年誤入歧途的。這個實驗的錯誤就在於把地球想象成在以太中穿行造成的。其實,所謂以太,就是虛空靜態能量體,都是由星球揮發能量的虛空膨脹性體。

    就如原子核的運動並不是在的電子中穿行,而是攜帶著整個電子層一起執行一樣,地球無論是公轉還是自轉的執行,都是與虛空能量體緊密結合共同執行的。與原子一樣,每一顆星球都有一個能夠產生斥力的虛空能量層,地球的能量層遠在月球以外。所以。邁克爾遜、莫雷的實驗是不足於證明以太不存在的。也正是這個否定以太說的錯誤,才導致了現代宇宙學對一系列宇宙問題解釋的一籌莫展、甚至是寸步難行。

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