第三百一十九章 玩的可真特么大(上)(9.4K)

走進不科學 第三百一十九章 玩的可真特么大(上)(9.4K)

活動室里。

眼見有人舉手發言，徐云便微微一一笑，準備請對方發表意見。

這種場合不管言論對錯，態度都是應該要鼓勵的。

不過在看清這次舉手社員的容貌后。

他整個人頓時一愣，原先準備出口的話生生止在了嘴角，余光下意識的便往老湯那兒瞅去。

這位社員是個身形很勻稱的年輕男子，一頭披肩的金發，鼻梁高挺，五官端正。

即便以東方人的審美來說，此人都堪稱帥逼。

對方的名字徐云也記得很清楚，叫做拉爾夫·艾什利。

不過徐云能記下這個名字，既不是因為對方后來有什么驚天成就，也不是因為這個名字和后世一個叫做愛實麗的小電影演員發音相同。

而是因為此人的‘身份’實在太特殊了。

當初提及過。

弗雷德里克·阿加爾·埃利斯之所以會和老湯競選學聯會長，直接原因只有一個：

埃利斯喜歡的宿舍室友、數學系常年第二的某個人在追求老湯，由此才導致了兩人不死不休的局面。

沒錯。

那個人就是......

拉爾夫·艾什利。（真事，參考文獻為《AgeoftheEarth:LordKelvin’sModel》，作者JoeD.Burchfield，牛津出版社93版的47頁有引用信件的原圖，只是老湯歷史上沒有競選過會長）

一個發生在三位男士間的三角戀......

當然了。

三人中老湯的取向是正常的，他后來還和一個叫做瑪格麗特的女孩結婚了，屬于被男酮盯上的倒霉蛋。

在三個月前的冥王星之夜，拉爾夫·艾什利自然也曾經到場助威。

并且早早便提交了入社申請。

其實一開始的時候，徐云是不想把拉爾夫·艾什利給召進格物社的。

奈何在此前數算小組的籌備過程中對方出了不少力，包括后續的很多事情也都是靠著他的人脈才得以快速解決。

加之徐云和此人聊過幾次，感覺對方在平時倒也沒展露出什么奇奇怪怪的屬性，便和老湯商量著把他也納入了格物社。

這些日子拉爾夫·艾什利的表現依舊還算不錯，不過當他開口的時候，徐云多多少少都會反射性的想到老湯......

隨后他深吸一口氣，將情緒調整至常態。

轉過頭，對拉爾夫·艾什利說道：

“艾什利學長，你有什么想法？”

拉爾夫·艾什利聞言站起身，鄭重的神色配上俊朗的外表，絲毫看不出這位是個陳圓圓類型的‘禍水’：

“羅峰同學，我確實有一些不確定是否正確的思路，還希望多多指教。”

“在我看來，我們既然要驗證以太運動方向的光速以及與運動垂直方向測量的光速，那么首先要確定的就是光源的選擇。”

“這個光源必然不能太大，同時各種屬性要已知可控，所以我建議使用鈉光源。”

徐云點點頭，表示了肯定。

其實在他所設計...或者說搬運的這個實驗中，最合適的是真空管光源。

不過眼下拉爾夫·艾什利并不知道法拉第已經鼓搗出了這玩意兒，能想到鈉光源已經非常不錯了。

后世常混實驗室的同學應該都知道。

鈉光源是光學基本儀器與測量中實驗光源。

它有589.0和589.6兩個波長的雙線，顏色比較明亮。

在技術水平低的時候。

鈉光源是最容易獲得的單色光源。

很明顯。

這位不知道是0還是1的帥哥，在自然科學上的知識儲備還是過關的。

于是徐云頓了頓，又問道：

“艾什利學長，除了鈉光源之外，你還有什么要補充的嗎？”

拉爾夫·艾什利微微一笑，不動神色的瞥了眼坐在一旁的老湯，道：

“第二點就是......”

“如果以太存在...我是說存在哈，并且光速在以太中的傳播服從伽利略速度疊加原理。”

“那么我們設計的儀器在實驗坐標系中，必然要分出兩個光路方向。”

這次不僅是徐云，連著臺下的其他社員也一同點了點頭。

伽利略速度疊加，這是經典物理的核心準則之一。

假設以太相對于太陽靜止，那么運動的就是儀器——并且它的運動速度就是地球的公轉速度。

說完這些。

拉爾夫·艾什利的眉頭也輕輕擰了起來，干脆利落的一攤手。對徐云道：

“羅峰同學，我能想到的就這些，至于其他步驟....我就沒什么頭緒了。”

徐云見狀鼓了鼓掌，夸贊道：

“沒關系，艾什利學長，你做的已經非常非常棒了。”

徐云這番話確實不是客套，能夠想出前面兩點，拉爾夫·艾什利的能力就已經對得起他數學系第二的成績了。

隨后徐云轉過身，在原先地球的位置上畫了個小點。

標上鈉的英文，示意這是鈉光源。

接著又從光源處畫出一個箭頭，代表著光路，在某個區域分成了兩個方向。

畫完這些。

他又放下粉筆，看向了臺下眾人，問道：

“各位同學，除了以上兩點，大家還有什么想法嗎？”

“這里不是課堂，大家可以盡情暢所欲言。”

聽到徐云這番話。

嗡嗡嗡——

三十多人的活動室內，很快響起了跳蛋般的討論聲。

“我覺得是不是可以在左邊的光路上加個透鏡？”

“....不合適吧，你要搞散色？”

“這里加個類似小門的開關怎么樣？”

過了幾分鐘。

休伯特·艾里舉起了手，這位格林威治天文臺臺長之子臉上的表情有些躍躍欲試，似乎想到了某種可行的方法：

“羅峰同學，這里！”

“請說吧，艾里同學。”

休伯特·艾里嗖的一下從臺下站起，飛快的說道：

“分光鏡，羅峰同學，我認為一定要有分光鏡！”

說著他將左手食指水平伸直，預示著光路。

右手手掌則向外彎曲了四十五度，示意道：

“你們看，光線從左向右運動，由于是點光源所以沒有分叉。”

“因此我們可以在光路的右邊放置一枚分光鏡，將光路分成兩束彼此垂直的光線。”

“這樣一來，就形成了兩個符合實驗要求的光束了了！”

聽到他的設計。

徐云還沒來得及出聲，便有另一位男生先行問道：

“那么艾里同學，分完光線以后呢？我們該如何觀測或者計算兩束光的差異？”

休伯特·艾里聞言一愣，張了張嘴，整個人不由支支吾吾了起來：

“這...這應該有某種現象吧？“

提問者沒有就此放過他，而是追問道：

“那你說是什么現象？”

休伯特·艾里默然。

看的出來。

這個年輕人也是腦子一熱舉起的手，思路雖然沒問題，但顯然只考慮了前半截就急著出風頭了。

不過休伯特·艾里畢竟和徐云關系不錯，他的老爹喬治·比德爾·艾里在冥王星之夜也幫了至關重要的忙。

因此徐云還是主動出面幫休伯特·艾里解了圍：

“咳咳....我說兩句吧。”

“艾里同學雖然沒有提出完整的思路，但分光鏡的設想卻非常到位。”

隨后他拿起筆，準備在黑板上畫出示意圖：

“其實呢，我們只要在分叉出的兩道光路末尾加上兩塊反射鏡。”

“接著再在垂直光路的另一側放置一塊觀測屏，就可以在上面看到.......”

“哦，我知道了！”

結果徐云還沒落筆，他的左手邊便竄起了一道人影，激動的說道：

“是干涉，是干涉條紋！我說的對嗎，羅峰先生？”

雖然沒有看清打斷者的容貌，但這道聲音徐云卻已然熟悉到了不能再熟悉。

同時縱觀教室這三十多人，會管他叫‘羅峰先生’的卻有且僅有一位：

這個副本的主角，未來的伏清無為虛波太上磁皇大道君，小麥同學。

眼見小麥似乎有了思路，并且架勢比休伯特·艾里更自信，徐云的心中便臨時起了另一個念頭：

要不......

試試小麥能考慮到哪種程度？

畢竟認識到現在，小麥雖然靠著幾次“啊咧咧”把歷史往前踹了幾腳，但徐云卻沒見過小麥真正設計過某次完整的實驗。

這對于玩游戲時喜歡拿成就點的徐云來說，確實是個遺憾。

眼下有了機會，焉能放過？

于是他轉過身，朝小麥招了招手，示意他來到講臺邊：

“來來來，筆給你，你來寫。”

小麥憨憨的走到臺前，接過粉筆，對徐云確認道：

“羅峰先生，真的讓我來寫嗎？”

徐云讓開一個身位，做了個請的動作：

“開始你的表演吧。”

小麥見狀便不再遲疑，向中間走了一步，動手在黑板上書寫了起來：

“大家可以看到，點光源射出的光線在經過分光鏡后，會分光成兩束光。”

“唔...為了方便描述，朝右邊水平方向行進的就叫它光束1吧，折射向黑板上方的叫做光束2。”

“我的想法是這樣的。”

“我們可以在兩條光束的盡頭各放置一面反光鏡，如此一來，就像當初羅峰先生測定光速那樣，兩道光碰到反光鏡后會發生反射，按照來時的方向返回分光鏡。”

“接著再在垂直光路的另一側...也就是黑板的下方再放置一塊觀測屏。”

“那么光束1便會先經反光鏡M1反射、再經分光鏡投射到觀測屏。”

“光束2同理，經反光鏡M2反射再經分光鏡投射到觀測屏，與光束1形成干涉.......”

小麥的思路顯然要比休伯特·艾里完整許多，從動筆書寫開始，他握著的粉筆便沒有停下來過。

臺下無論是大一、大四還是研一研三，所有人都聚精會神的看著小麥的演示。

噠噠噠——

整個活動室內一片寂靜，只有粉筆與黑板的接觸聲與小麥的解釋聲，連徐云都退到了一旁：

“......接著我們再讓實驗儀器整體旋轉90度，則光束1和光束2到達觀測屏的時間互換，使得已經形成的干涉條紋產生移動。”

“當整個儀器緩慢轉動時連續讀數，如果我們的設備精度很高，那么測出條紋移動應該是很容易的事情.......”

“.......干涉條紋如果發生了移動，從實驗中測出條紋移動的距離，就可以求出地球相對以太的運動速度，從而證實以太的存在。”

早先提及過。

現場的社員們除了布魯赫這種個例之外，大多數都是自然科學的愛好者。

雖然他們掌握的知識純度與深度無法和后世的同齡人相比，但基礎的理科素養還是具備的。

因此隨著小麥的板書逐漸填滿黑板，臺下也陸續有社員臉上露出了恍然的表情。

甚至還有不少人拿出筆記，一邊記錄下方案，一邊帶入數值計算了起來。

沒錯。

想必有些不丟臉同學也已經看出來了。

徐云這次引導格物社設計的實驗，正是20世紀物理學大名鼎鼎的兩大烏云之一......

邁克爾遜莫雷實驗！

這是1887年邁克爾遜和莫雷在老鷹那邊做出來的一個著名實驗，它的思路其實很簡單，也就是徐云此前說過的那番話：

如果存在以太，則當地球穿過以太繞太陽公轉時，在地球通過以太運動的方向測量的光速，應該大于在與運動垂直方向測量的光速。

于是呢，

邁克爾遜和莫雷他們就搞出了這么個實驗設備。

這個實驗使用到的儀器并不復雜，從俯視圖來看，總共分成四個模塊：

光源位于俯視圖的最左邊，光路從左往右發射——在實際操作的時候，這個方向要與地球公轉的方向一致。

光源右側的位置上放著一塊分光鏡。

分光鏡字如其名，就是可以將光線分開的鏡子，也叫作分束鏡。

它從材料的性質上劃分是一種鍍膜玻璃，在光學玻璃表面鍍上一層或多層薄膜。

當一束光投射到鍍膜玻璃上后，通過反射和折射，光束就被分為兩束或更多束。

邁克爾遜莫雷實驗需要用到的分光鏡的精度要求很高，它可以將光線分成繼續向右的光束1，以及垂直向上的光束2——同樣是俯視圖的說法。

隨后在光束1和光束2的末端再放置兩塊反光鏡，光線抵達后便會原路返回。

早先說過。

地球公轉的時候會有迎面吹來的‘以太風’，這個速度是30公里每秒。

因此在沿著公轉方向上的光束1，到達M1和從M1返回的傳播速度為不同的。

假設地球的速度是v，分光鏡到反射鏡的距離是d。

那么過去和回來的速度就分別是cv和cv，相當于逆風和順豐。

二者往返的時間則是：

而光束2由于和地球運轉方向垂直，所以無論來還是回都會遇到以太風。

那么時間便是固定的：

如此一來。

光束2和光束1到達觀測屏的光程差就是：

有光程差，它們就一定會產生干涉條紋。

接著只要讓實驗儀器整體旋轉90度，則光束1和光束2到達觀測屏的時間互換，使得已經形成的干涉條紋產生移動。

這個改變的量也很好計算，高中物理就學過，是△l2dv2/c2。

如此一來。

移動條紋數就是△l/λ。

邁克爾遜當時設計的干涉儀光臂長度為12米，最終理論上應該移動的條紋是0.37。

至于結果嘛......

這樣說吧。

邁克爾遜莫雷實驗的目的是為了證明以太的存在，邁克爾遜和莫雷也是堅定的以太論支持者。

而這個實驗在物理史上呢，又被稱作小泊松實驗.......

看到泊松二字，想必大家也都猜到了最終結果。

沒錯。

條紋別說0.37了，它壓根動都沒動。

本該證明以太的實驗，反倒把以太給反殺了。

所以這個實驗是物理史上的重大節點之一，也是后世那些否定相對論的民科口中必提的另一個實驗：

不過比起充作民科‘理論支點’的斐索流水實驗，邁克爾遜莫雷實驗在民科口中往往充當的是丑角。

標準術語一般是這樣的：

邁克爾遜莫雷實驗之所以0結果，是因為這個實驗完全是錯誤的，它沒有任何意義......。

這種待遇有些像三國里的骷髏王袁術，基本上提到此人便離不開一句冢中枯骨......

但實際上呢。

這些民科質疑的事情，物理史上早就有一堆人diss過了。

比如在邁克爾遜莫雷實驗結果公布后，當時許多人都認為這個實驗談不上決定性。

例如赫赫有名的洛侖茲，就曾經對實驗的否定結果依然疑慮重重。

瑞利在1892年發表的一篇論文中則認為“地球表面的以太是絕對的靜止還是相對的靜止”，依然是一個懸而未決的問題。

他覺得邁克爾遜—莫雷實驗的否定結果是“一件真正令人掃興的事情”。

哦對了，還有在今天現場被男酮盯上的老湯。

這位開爾文勛爵死活不相信這個結果，就和得知了關羽已死的劉備一樣，嘴里頭嚷嚷著‘不可能，我以太論天下無敵’。

他在1900年的巴黎國際物理學會議上，甚至直接敦促莫雷和另一個叫做米勒的物理學家重做一次實驗，否則就要起訴他們.....

在從邁克爾遜莫雷實驗公布結果到老愛發表相對論期間。

科學家在不同地點、不同時間重復了不知道多少次邁克爾遜－莫雷實驗。

并且應用各種手段對實驗結果進行驗證，精度不斷提高。

奈何結果依舊不變。

干涉條紋仿佛被耳根壓住了一般，我自巍然不動。

而發現實驗結果不變后，物理學家們又開始去找實驗的弊端，卻依舊無果。

可以這樣說。

縱觀物理學史，你就找不到幾個能像邁克爾遜—莫雷實驗被整個物理學界花小20年去傾力找bug的實驗。

在這種情況下。

后世若是從某種未知的物質、或者微觀角度去找茬那還好說點。

但那些民科卻直接從字眼上去扣，例如什么少走了五分之一光路啊，沒設立相對原點啊云云——這些其實早就被物理學界研究過不知道多少次了。（吐槽一下抖音的算法，我最近看了幾個民科博主，現在主頁全是民科了，真的看得人高血壓.....）

民科真正說對的其實只有一句話，那就是老愛提出的光速不變確實還只是假說而非原理。

但問題是這個假說雖然沒有真正的、可以蓋棺定論的實驗證明，但它在和其他理論的爭論中卻同樣沒有敗過。

至少在徐云看來。

一個假說在被普遍接受之后，在應用它的時候，其實就和原理沒啥區別了。

很多場合下，摳字眼是一種很無趣的行為。

就像純凈水和礦泉水是兩個概念，但當你叫朋友去買瓶礦泉水的時候他買了瓶純凈水，你和他說買錯了水試試？

真這樣說，朋友都遲早得離你而去。

視線再回歸現實。

看著黑板上密密麻麻的板書，徐云又瞥了眼一臉憨笑的小麥。

心中不由冒出了一股感慨。

不愧是能推導出麥克斯韋方程組的掛壁，數學上的敏感性實在是太強太強了。

要知道。

邁克爾遜—莫雷實驗的設備雖然簡單，但要想通干涉條紋變化的環節卻絕非易事。

只能說這段時間在徐云和高斯的調教下，小麥的成長速度達到了一個極其恐怖的程度。

否則以徐云對小麥的了解。

至少在原本歷史中，這個時期的小麥應該是沒有這么掛逼的——畢竟他才剛進劍橋還沒半年呢，只是個掛逼青春版。

不過另一方面。

小麥的板書倒也為徐云省了一些事，很多過程甚至比徐云預想的還要簡潔。

于是他順勢拍了拍小麥的肩膀，示意這個工具人回到座位，自己摘下了桃子。

隨后看向臺下眾人，說道：

“各位同學，如你們所見，麥克斯韋的演示非常完美——沒錯，這就是我原先準備好的實驗方案。”

“硬要說有什么要補充的，那就是分光鏡必須盛放在一塊光滑的大理石板上，下方充滿水銀，如此才能順利的操控轉向。”

“除此以外，即便是肥魚先生再世，也沒什么好添加的了。”

臺下頓時一靜。

幾秒鐘后。

啪啪啪——

活動室內驟然響起了一道熱烈的掌聲，不少人的臉上甚至帶著一股與有榮焉的神采。

在這個時間線能被徐云這樣一位肥魚后人做出這種評價，基本上不下于后世貝利和馬納多納同時表示某個球員有球王之姿了。

待掌聲消退后。

看熱鬧不嫌事大的馬克斯·克里斯蒂安·腓特烈·布魯赫又舉起了手，迫不及待的追問道：

“羅峰同學，這個實驗什么時候可以開始做？”

徐云聞言笑了笑，朝他做了個稍安勿躁的手勢，說道：

“布魯赫同學，你不要太著急了，這個實驗雖然簡單，但要用到的設備卻要求很高。”

“例如用于散開光斑形成干涉圖樣的凸透鏡、長度最少12米、可以檢測到0.01倍波長變化的干涉儀懸臂等等......”

“以上這些設備制備起來，能在半年內準備完畢都算快的。”

“更別說調試也需要一定耗時，所以我初定的實驗時間，大概在今年的十月份左右。”

正如徐云所說。

歷史上的邁克爾遜之所以會找到莫雷合作，便是因為這個實驗需要用到的設備實在有些超綱。

那位莫雷的全名叫做愛德華·莫雷，是一位專門建造實驗設備的行家，技藝之精湛在19世紀末首屈一指。

但即便是莫雷親自出手，他們也花了足足四年才搞定好諸多儀器。

眼下副本受徐云的影響，光學設備方面的工業生產力接近了1900年，比邁克爾遜他們的時代要高點。

同時又有艾維琳這個ATM姬撒錢，半年內準備完畢應該不算困難。

當然了。

徐云準備的這套儀器是沖著那些權威去的，格物社內部倒是可以搞個簡易的干涉儀供社員們先試試手。

雖然簡易干涉儀很容易被找出一些‘漏洞’，但多多少少可以讓這些社員對‘以太’的信心產生一些動搖——否則枯等半年的話，有些社內環節恐怕就會遇到阻力。

因此徐云想了想，又補充了一句：

“各位同學，雖然精密的大型干涉儀需要幾個月的時間，一時半會兒很難見到成品。”

“不過如果大家有興趣，社團倒是可以給大家搞出來一套簡易的實驗設備。”

“這套設備在理論上可能存在一些漏洞，光臂也只有一米左右，大概一周內可以搞定，不知道大家愿不愿.......”

最后一個‘意’字還沒說完，臺下便響起了眾人的囔囔聲：

“當然愿意！”

“我要我要，短一點也沒關系，反正光路都一樣粗......”

“整唄！”

三分鐘后。

徐云的提議全數通過。

畢竟對于這年頭的學生來說，社團能提供實驗的機會就不錯了，

至于精度這個概念至少在實驗開始之前，他們是決然不會去在意的。

至于試驗后嘛......

大概就會提上褲子，說句一般貨色了。

安撫完眾人的情緒后。

徐云又環視了臺下一周，看向了休伯特·艾里：

“艾里同學，不知道你還記不記得我早先和你說過的一句話？”

休伯特·艾里眨了眨眼：

“格蘭芬多加十分？”

徐云無語的瞥了眼這貨一眼，搖頭道：

“之前你在提到光屬性的時候，我曾經和你說過——你的后半句話其實是錯誤的。”

“你的那半句話除了以太之外，還包括了另一個概念。”

“也就是光雖然疑似有波粒二象性，但在固定的情景下它只會表現出一種性質。”

“例如牛頓亮斑，又例如光電效應。”

聽徐云這么一說，休伯特·艾里倒也記起來了這事兒：

“哦哦.....我想起來了，沒錯，你是說過這句話。”

說完他便驟然意識到了什么，驚詫的望向徐云，不確定道：

“羅峰同學，莫非........”

“你除了干涉實驗之外，還有其他的安排？”

徐云朝他點了點頭，嘴角忽然揚起了一絲玩味的笑容，對臺下眾人說道：

“各位同學，不知道你們的手藝活怎么樣？”