作者:明镜不止水
元霄身邊的周正毅臉色蒼白:“你其實心中已經有答案了是嗎。”
元霄拍了拍周正毅的肩膀:“數據是不會騙人的。”
實驗原理並不複雜,檢測出來的結果,卻是讓物理學家們感到沮喪。
兩個小時後,懸臂旋轉了一週。
波長沒有發生任何的變化。
弗羅茲長長吁了口氣:“這樣看來,我得出的是錯誤的結論。”
不過,他並沒有垂頭喪氣,反而眼裏泛起了光芒:“那麼元霄老師,你一定有新的解釋,來說明眼前的這種情況。”
元霄也站了起來:“先把實驗的結果,做一個公佈吧。
雖然只是目前的實驗,後續還需要繼續監測。”
單純今天的結果,一定有不認可的物理學家。
畢竟目前布魯雅星球所在的公轉位置,也有可能不和以太相交。
至少元霄自己也無法證明,是不是因爲這樣的原因。
想要論證的,本來就是不存在的東西。
“所以,”邁克爾遜吶吶自語,“元老師一開始說的僞證,是這樣的意思。”
一腥硕际浅聊徽Z。
當天晚上,國立大學發表了今天實驗的結果。
世界物理學界一片譁然。
“牛頓力學中,明顯提到了以太的概念,本來以爲拿來解釋麥克斯韋弗羅茲方程,順順利利的結果,現在這算什麼。”
“單一位置的檢測,未必能說明一切,實驗的後續還需要繼續關注。”
“我倒認爲沒有必要了,以太是不存在的。”
“那麼問題就出來了,牛頓力學和麥克斯韋弗羅茲方程,存在不可調和的地方。”
“兩個理論在各自領域都是正確的,但是無法統一,這裏面一定出了問題。”
“二選一的結果嗎,究竟哪個是錯誤的。”
“元老師的公開課,國立大學沒有說明完結,也就是說還有後續。”
“這個實驗不準確,因爲考慮到懸臂也是相對以太邉拥脑挘屈N其中一條是要變短點,是不是剛好抵消了相對速度的影響。”
“上面這個解釋倒是可以,但是也無法證明,以太是存在的。”
……
意見非常多,這也讓整個世界物理學界的目光,全部集中到元霄身上。
新紀元兩百多年的歷史,終於迎來了重要的曙光。
國立大學明確了第二節公開課的時間,並採取全世界直播的形式展開。
不得不說,公國對此的重視度非常高。
元霄也很滿意,光是這回驗證以太是否存在的實驗,已經將這段時間丟失的兩百萬之多的傲世指數,全部補回來了。
接下來就要看關鍵的一步。
這一天,公開課正常開展。
元霄再次邁步走上講臺的時候,迎接他的是全場熱烈的掌聲。
依舊還有不少的質疑,但已經沒有人敢小看這名高中老師了。
畢竟他用自己的成績,證明了他在物理學界的地位。
連弗羅茲這樣的物理學大咖,都對元霄讚口不絕。
元霄握着話筒,依舊如沐春風地看了腥艘谎郏骸扒皫滋煳裔槍εnD力學和麥克斯韋弗羅茲方程之間的矛盾,進行了說明。
以太的概念,確實可以解決兩個理論之間重大的矛盾問題。
只不過對於以太是否存在,我們進行了嚴謹的實驗。
從目前的結果來看,以太是不存在的。
當然了,這裏肯定還有很多不同意見,我歡迎這樣不同意見的存在。
那麼,如果我們一直糾纏於以太這樣的概念,我想我今天的公開課,站在這裏也就沒有任何意義了。
因爲我想要講的正是,如果確實沒有以太,兩個理論的矛盾,能否得到統一的解決。”
這話一出,全場所有人眼睛都亮了起來。
元霄能解決這個問題?
如果真是如此的話,無疑是世界物理學歷史上重大的發現。
“要解決上述的矛盾,這裏需要首先假定兩個基本的原理,”元霄繼續說明,“第一個原理是,物理規律在慣性系下保持形式不變。
第二個原理,那就是光速在真空中的傳播速度恆定不變。
接下來,我將一個個說明這樣假定的原理的含義。”
首先是物理規律在慣性系下保持形式不變。
這其實是在原來牛頓力學基礎上的衍生。
牛頓力學,也說明力學規律在慣性系下保持不變。
比如不管你是坐飛機,還是坐動車,只是速度的不同,不存在哪個邉釉诹W上更加具有優勢。
而元霄則是定義所有的物理規律。
也就是說,電磁學和熱力學定律,在慣性系下同樣也可以保持規律不變。
真神用簡單且統一的手段創造了世界。
如果認可這一點,那也意味着牛頓力學和麥克斯韋弗羅茲方程之間,存在統一的銜接點。
第二個原理更加簡單。
這幾天找以太的實驗,證明光速不受影響。
但是是否真的光速保持恆定,暫時無法通過實驗證明。
故此元霄在這裏,做出的是一種假設的原理。
通過這種假設的原理,推論出一系列定律。
一旦定律被驗證是正確的,那麼可以逆推回來說明最初假設的原理是正確的。
這就是元霄整體的思路。
“所以,在這樣兩個大原理的基礎上,我們來看看,物理世界將會發生什麼樣的變化,”元霄笑着朝腥它c頭,“這就是我接下來要說明的理論。
愛因斯坦的相對論。”
第400章 元霄講相對論(一)
假設光的速度是恆定的,那麼整個物理學的世界,會變成什麼樣子。
這個問題拋出來,除了學生們交頭接耳之外,在場的物理學家們也是皺起了眉頭。
這個假設,違背了牛頓力學的絕對空間以及靜止參考系的觀點。
看看元霄怎麼自圓其說。
元霄很滿意,他有留意到系統的傲世指數不斷增加。
爲了尊重原發現者,元霄還是決定將理論稱之爲愛因斯坦的相對論。
“現在我們有了個認爲是正確的假設,”元霄播放着PPT,“那就是光的傳播不需要介質,而且速度恆定。
在這個前提下,我們很快會發現,觀察者不論處在怎樣的邉訝顟B,看到的光速都是一樣的。
如此一來,對於兩個地點發生的事件的同時性,將會產生分歧。”
這段話有點燒腦,元霄知道大部分的人都聽不懂,他展示出畫面,開始舉例說明。
比如一艘宇宙飛船,正在以極高的速度進行勻速直線飛行。
在飛船裏面的人,做以下的實驗。
首先在飛船的頭部和尾部的同等高度,各自安裝一個光子探測器。
一旦有光子到達,探測器立即就會點亮提醒。
接下來,在兩個探測器正中間的位置,放一個光子發射器。
然後操作光子發射器,分別向飛船的頭部和尾部,同時發出光子。
其結果是,在飛船裏面的人,必定會看到兩個探測器同時亮起來。
因爲光子到達頭部和尾部的時間是一樣的。
這個結果以牛頓力學的解釋,也可以成立。
因爲勻速直線邉訝顟B,和靜止狀態是等價的。
因此飛船雖然以極高的速度飛行,對於飛船內部的人而言,和靜止沒有任何的區別。
光子必定同時間到達飛船的頭部和尾部。
但是對此後延續的推導,相對論卻不一樣。
牛頓力學認爲時間和空間是絕對的,這裏產生變化的是光速。
故此,對於飛船外的人,看到的也是飛船頭部和尾部的探測器同時亮起來。
比如這艘飛船,相對於布魯雅星球做着高速勻速直線飛行。
那麼在布魯雅星球上,觀察飛船的某人,相對於飛船就是靜止了。
這是因爲光子發射器在中間位置發射光子之後,船頭在不斷遠離這個光子,相反船尾則是不斷接近這個光子。
但是光速是變化的。
往船頭的光速變成光速加上飛船的速度,往船尾的則變成光速減去飛船的速度。
這樣光速的變化,就和飛船的速度相互抵消了。
因爲按照牛頓力學的解析,飛船外面的人看到的是頭尾探測器同時亮起來。
這樣,不管飛船內的人,還是飛船外的人,對探測器亮起來這個事件,時間上空間上的認識是一致的。
但是!
元霄舉起了手:“現在我們假設的是光速不變,那麼會變成什麼情況。”
弗羅茲瞬間似乎明白了什麼,他的臉色頓時就白了。
其餘的物理學家們,也是瞪大了眼睛。
而學生們則是皺眉。
元霄首先給出了結論:“很簡單,按照光速不變的原理,遠離飛船的人,對他們而言光速是不變的。
那麼光子到達飛船頭部的距離變大,到達尾部的距離變小。
因此他們會看到,船尾的探測器先亮起來,而船頭的探測器後亮起來。
這樣的結果,我想大家稍微想一下,就能夠明白吧。”
如此一解釋,就連學生們都紛紛點頭。
想象一下,這是非常簡單的事情。
元霄的PPT演示圖,說得明明白白。
可是,這樣就出問題了。
飛船裏面的人,認爲頭尾的探測器是同時亮起來的。
而飛船外面的人,則認爲尾部先亮,頭部的探測器後亮。
元霄回頭看了眼屏幕:“這就是因爲光速恆定,導致的同時性是相對的。
這樣一來,飛船外的人測量到的探測器亮起來的時間,和飛船內的人不同。