走进不科学 第544章

　　“……不合适吧，你要搞散色？”

　　“这里加个类似小门的开关怎么样？”

　　过了几分钟。

　　休伯特·艾里举起了手，这位格林威治天文台台长之子脸上的表情有些跃跃欲试，似乎想到了某种可行的方法：

　　“罗峰同学，这里！”

　　“请说吧，艾里同学。”

　　休伯特·艾里嗖的一下从台下站起，飞快的说道：

　　“分光镜，罗峰同学，我认为一定要有分光镜！”

　　说着他将左手食指水平伸直，预示着光路。

　　右手手掌则向外弯曲了四十五度，示意道：

　　“你们看，光线从左向右运动，由于是点光源所以没有分叉。”

　　“因此我们可以在光路的右边放置一枚分光镜，将光路分成两束彼此垂直的光线。”

　　“这样一来，就形成了两个符合实验要求的光束了了！”

　　听到他的设计。

　　徐云还没来得及出声，便有另一位男生先行问道：

　　“那么艾里同学，分完光线以后呢？我们该如何观测或者计算两束光的差异？”

　　休伯特·艾里闻言一愣，张了张嘴，整个人不由支支吾吾了起来：

　　“这……这应该有某种现象吧？”

　　提问者没有就此放过他，而是追问道：

　　“那你说是什么现象？”

　　休伯特·艾里默然。

　　看的出来。

　　这个年轻人也是脑子一热举起的手，思路虽然没问题，但显然只考虑了前半截就急着出风头了。

　　不过休伯特·艾里毕竟和徐云关系不错，他的老爹乔治·比德尔·艾里在冥王星之夜也帮了至关重要的忙。

　　因此徐云还是主动出面帮休伯特·艾里解了围：

　　“咳咳……我说两句吧。”

　　“艾里同学虽然没有提出完整的思路，但分光镜的设想却非常到位。”

　　随后他拿起笔，准备在黑板上画出示意图：

　　“其实呢，我们只要在分叉出的两道光路末尾加上两块反射镜。”

　　“接着再在垂直光路的另一侧放置一块观测屏，就可以在上面看到……”

　　“哦，我知道了！”

　　结果徐云还没落笔，他的左手边便窜起了一道人影，激动的说道：

　　“是干涉，是干涉条纹！我说的对吗，罗峰先生？”

　　虽然没有看清打断者的容貌，但这道声音徐云却已然熟悉到了不能再熟悉。

　　同时纵观教室这三十多人，会管他叫‘罗峰先生’的却有且仅有一位：

　　这个副本的主角，未来的伏清无为虚波太上磁皇大道君，小麦同学。

　　眼见小麦似乎有了思路，并且架势比休伯特·艾里更自信，徐云的心中便临时起了另一个念头：

　　要不……

　　试试小麦能考虑到哪种程度？

　　毕竟认识到现在，小麦虽然靠着几次“啊咧咧”把历史往前踹了几脚，但徐云却没见过小麦真正设计过某次完整的实验。

　　这对于玩游戏时喜欢拿成就点的徐云来说，确实是个遗憾。

　　眼下有了机会，焉能放过？

　　于是他转过身，朝小麦招了招手，示意他来到讲台边：

　　“来来来，笔给你，你来写。”

　　小麦憨憨的走到台前，接过粉笔，对徐云确认道：

　　“罗峰先生，真的让我来写吗？”

　　徐云让开一个身位，做了个请的动作：

　　“开始你的表演吧。”

　　小麦见状便不再迟疑，向中间走了一步，动手在黑板上书写了起来：

　　“大家可以看到，点光源射出的光线在经过分光镜后，会分光成两束光。”

　　“唔……为了方便描述，朝右边水平方向行进的就叫它光束1吧，折射向黑板上方的叫做光束2。”

　　“我的想法是这样的。”

　　“我们可以在两条光束的尽头各放置一面反光镜，如此一来，就像当初罗峰先生测定光速那样，两道光碰到反光镜后会发生反射，按照来时的方向返回分光镜。”

　　“接着再在垂直光路的另一侧……也就是黑板的下方再放置一块观测屏。”

　　“那么光束1便会先经反光镜M1反射、再经分光镜投射到观测屏。”

　　“光束2同理，经反光镜M2反射再经分光镜投射到观测屏，与光束1形成干涉……”

　　小麦的思路显然要比休伯特·艾里完整许多，从动笔书写开始，他握着的粉笔便没有停下来过。

　　台下无论是大一、大四还是研一研三，所有人都聚精会神的看着小麦的演示。

　　哒哒哒——

　　整个活动室内一片寂静，只有粉笔与黑板的接触声与小麦的解释声，连徐云都退到了一旁：

　　“……接着我们再让实验仪器整体旋转90度，则光束1和光束2到达观测屏的时间互换，使得已经形成的干涉条纹产生移动。”

　　“当整个仪器缓慢转动时连续读数，如果我们的设备精度很高，那么测出条纹移动应该是很容易的事情……”

　　“……干涉条纹如果发生了移动，从实验中测出条纹移动的距离，就可以求出地球相对以太的运动速度，从而证实以太的存在。”

　　早先提及过。

　　现场的社员们除了布鲁赫这种个例之外，大多数都是自然科学的爱好者。

　　虽然他们掌握的知识纯度与深度无法和后世的同龄人相比，但基础的理科素养还是具备的。

　　因此随着小麦的板书逐渐填满黑板，台下也陆续有社员脸上露出了恍然的表情。

　　甚至还有不少人拿出笔记，一边记录下方案，一边带入数值计算了起来。

　　没错。

　　想必有些不丢脸同学也已经看出来了。

　　徐云这次引导格物社设计的实验，正是20世纪物理学大名鼎鼎的两大乌云之一……

　　迈克尔逊－莫雷实验！

　　这是1887年迈克尔逊和莫雷在老鹰那边做出来的一个著名实验，它的思路其实很简单，也就是徐云此前说过的那番话：

　　如果存在以太，则当地球穿过以太绕太阳公转时，在地球通过以太运动的方向测量的光速，应该大于在与运动垂直方向测量的光速。

　　于是呢。

　　迈克尔逊和莫雷他们就搞出了这么个实验设备。

　　这个实验使用到的仪器并不复杂，从俯视图来看，总共分成四个模块：

　　光源位于俯视图的最左边，光路从左往右发射——在实际操作的时候，这个方向要与地球公转的方向一致。

　　光源右侧的位置上放着一块分光镜。

　　分光镜字如其名，就是可以将光线分开的镜子，也叫作分束镜。

　　它从材料的性质上划分是一种镀膜玻璃，在光学玻璃表面镀上一层或多层薄膜。

　　当一束光投射到镀膜玻璃上后，通过反射和折射，光束就被分为两束或更多束。

　　迈克尔逊莫雷实验需要用到的分光镜的精度要求很高，它可以将光线分成继续向右的光束1，以及垂直向上的光束2——同样是俯视图的说法。

　　随后在光束1和光束2的末端再放置两块反光镜，光线抵达后便会原路返回。

　　早先说过。

　　地球公转的时候会有迎面吹来的‘以太风’，这个速度是30公里每秒。

　　因此在沿着公转方向上的光束1，到达M1和从M1返回的传播速度为不同的。

　　假设地球的速度是v，分光镜到反射镜的距离是d。

　　那么过去和回来的速度就分别是c－v和c＋v，相当于逆风和顺丰。

　　二者往返的时间则是：

　　d/（c－v）＋d/（c＋v）。

　　而光束2由于和地球运转方向垂直，所以无论来还是回都会遇到以太风。

　　那么时间便是固定的：

　　2d/√（c^2－v^2）。

　　如此一来。

　　光束2和光束1到达观测屏的光程差就是：

　　c（d/（c－v）＋d/（c＋v）－2d/√（c^2－v^2））。

　　有光程差，它们就一定会产生干涉条纹。

　　接着只要让实验仪器整体旋转90度，则光束1和光束2到达观测屏的时间互换，使得已经形成的干涉条纹产生移动。

　　这个改变的量也很好计算，高中物理就学过，是△l=2dv^2/c^2。