走进不科学 第580章

　　“麦克斯韦同学，麻烦你帮我拿一块黑板过来，另外请汤姆逊先生把灯打开。”

　　小麦闻言点点头：

　　“明白。”

　　几分钟后。

　　小麦拖着一块黑板回到了徐云身边。

　　徐云和乔吉亚·特里周围则早已围起了一堆人，阿伏伽德罗、多普勒等人赫然也在其中。

　　待黑板安置妥善后。

　　徐云看了眼乔吉亚·特里，拿起笔，在黑板上写下了几个词：

　　光源，成像板，镜子m1、镜子m2。

　　接着他在这几个词的下发画了一条横线，对周围道：

　　“各位先生，如你们所见，这四个词就是我们实验中的关键装置。”

　　“至于分光镜则由于未涉及数学计算所以不包括在内，这点应该没问题吧？”

　　包括乔吉亚·特里在内，所有人都点了点头。

　　这是最直观的信息，没人能够否定。

　　接着徐云顿了顿，又说道：

　　“至于我们所说的光臂，其实就是光源和镜子以及两者之间连线所构成的整体。”

　　“在任意时刻，光臂的长度是恒定的——或者说在任意时刻，光源和镜子之间的距离是定值。”

　　“这点也没问题吧？”

　　回答他的依旧是赞同声。

　　说完这些。

　　徐云玩味的看了乔吉亚·特里一眼，嘴角抑制不住的微微翘起了一丝弧度：

　　“至于这位乔吉亚·特里先生的所谓漏洞，实际上可以分成垂直光路和水平光路两部分。”

　　“虽然他绝大部分的思路是在讨论垂直光路，我们还是要先讨论一下他在分析水平光路时犯的错误吧，麦克斯韦！”

　　一旁的小麦闻言神色一震：

　　“在呢，罗峰先生。”

　　徐云朝他打了个响指，将粉笔朝他一丢：

　　“小麦，你给这位先生整个活，告诉他他到底错在了哪儿。”

　　小麦闻言点点头，接过粉笔，又看了眼乔吉亚·特里。

　　思索了半分钟左右，他便在黑板上写下了两个式子：

　　OM1＋M1O。

　　OM1＋Vt1＋OM1－V（t11－t1）=2OM1＋V（2t1－t11）

　　接着在第一个式子后头打了个叉。

　　在第二个式子后打了个√。

　　看着黑板上的两道公式。

　　围观群众中的某位数学教授顿时轻轻抽了一口气：

　　“嘶……”

　　小麦所写的内容不多，但现场毕竟有着不少真正的数理大佬，理解能力方面还是拉满的。

　　他们只是稍微一分析，便立刻理解了小麦的想法。

　　读过高中物理的同学应该都知道。

　　一个物体的运动轨迹，在不同参考系中是不同的。

　　例如假设你在坐火车，你相对于火车的轨迹是一个不动的点。

　　而你相对于地面参考系的轨迹，却是一条直线。

　　这个道理同样适用于光路。

　　以太假设的核心就在于，它认定了光相对于以太的速度是恒定的。

　　所以如果想比较两束光从光源击中镜子再回到光源所消耗的时间差，选取以太作为参考系更加方便。

　　小麦的思路便是如此。

　　当t=0时。

　　光从光源O点出发。

　　当t=t1的时候。

　　光到达镜子。

　　此时由于整个实验设备相对于以太已经向右移动了一段距离，镜子的位置从M1点变换到了右侧距离Vt1的地方。

　　所以这一段光程的长度是：

　　OM1＋Vt1。

　　当光返回光源的时候。

　　设光在t=t11时返回光源，此时光源已经运动了t11秒。

　　所以光源的位置是原先O点右侧距离Vt11的地方。

　　这一段的光程便是：

　　OM1＋Vt1－Vt11=OM1－V（t11－t1）。

　　综合两段光路。

　　在以太参考系中，水平光的光程总长应为：

　　OM1＋Vt1＋OM1－V（t11－t1）=2OM1＋V（2t1－t11）。（应该没算错，要是有错误的地方希望大佬指正哈）

　　而乔吉亚·特里所写的则是OM1＋M1O，显然错误。

　　随后小麦耸了耸肩，指着公式说道：

　　“其实从这个式子里很容易看出，2t1会明显大于t11，因为光线的去程比回程要长嘛。”

　　“光线从光源前往镜子一的时候，是在‘追’镜子。”

　　“而从镜子返回光源的时候，光源是迎着光线运动的。”

　　“所以叻，光线从光源到镜子的时间比光线从镜子回到光源的时间要长。”

　　“因此单单从水平光路的推理解释，特里先生您的分析就是错误的。”

　　乔吉亚·特里张了张嘴，眼中露出了一丝慌乱：

　　“我……”

　　不过徐云并没有给他解释的机会，而是接过小麦的话，再次给他补起了刀：

　　“特里先生，光源，镜子，和成像板，它们的运动方向都是东……或者说正右方——因为相对以太运动嘛。”

　　“也就是说，光源和镜子一的运动方向是沿着O点与M1点所在的直线上。”

　　“而镜子二的运动方向，则是沿着M2点和A点所在的直线上。”

　　“在以太参考系中，由于光线出发的时候瞄准的是A点，当镜子二从M2点的位置平移到A点的时候，光线正好到达A点。”

　　“接着被镜子反射回B点，如此一来……光程差上其实不存在任何问题。”

　　“所以特里先生，你所说的漏洞，在数学角度上根本不存在！”

　　这一次。

　　不少人也跟着下意识的点了点头。

　　徐云说的道理非常简单，也很好理解。

　　比如读者老爷开的汽车有左轮和右轮，左轮和右轮之间的距离，也就是你汽车的宽度。

　　也就是连接左轮和右轮的传动杆的长度，在任何时刻都是固定的，即便车在运动。

　　可是在地面参考系中。

　　运动中左轮现在的位置和右轮两秒后所在的位置、这两个空间位置之间的连线距离，却并不等于你左轮和右轮之间的距离。

　　假设此时此刻。

　　有一只小老鼠从汽车的左轮沿着传动杆跑到汽车的右轮，小老鼠相对于地面的运行轨迹是一条斜线。

　　而这条轨迹的长度，并不等于传动杆的长度。

　　这就是参考系导致的光程差。

　　因此在数学上。

　　迈克尔逊－莫雷实验，已经把光程差给考虑进去了。

　　当然了。

　　或许有同学会问：

　　比起汽车光的速度要快很多，那么这个光程差难道真的不存在任何误差吗？

　　答案其实是否定的。

　　但这个数值实在是太小了，小到即便是在光速的计算过程中，也可以被忽略。

　　这是有实际数据做支撑的现象，来自引力波。

　　早先提及过。

　　引力波探测器LIGO，说白了其实就是个大号的迈克尔逊莫雷装置。

　　每一组LIGO探测器有两个互相垂直的长臂，利用激光，LIGO可以测量两个互相垂直的长臂的长度。

　　LIGO的长臂实际上是高度真空的长管，在每条长臂的两段悬挂着直径34厘米的反射镜。