第三百一十九章 玩的可真特么大（上）（9.4K）
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“.......” 活动室里。 眼见有人举手发言，徐云便微微一一笑，准备请对方发表意见。 这种场合不管言论对错，态度都是应该要鼓励的。 不过在看清这次举手社员的容貌后。 他整个人顿时一愣，原先准备出口的话生生止在了嘴角，余光下意识的便往老汤那儿瞅去。 这位社员是个身形很匀称的年轻男子，一头披肩的金发，鼻梁高挺，五官端正。 即便以东方人的审美来说，此人都堪称帅逼。 对方的名字徐云也记得很清楚，叫做拉尔夫·艾什利。 不过徐云能记下这个名字，既不是因为对方后来有什么惊天成就，也不是因为这个名字和后世一个叫zuoai实丽的小电影演员发音相同。 而是因为此人的‘身份’实在太特殊了。 当初提及过。 弗雷德里克·阿加尔·埃利斯之所以会和老汤竞选学联会长，直接原因只有一个： 埃利斯喜欢的宿舍室友、数学系常年第二的某个人在追求老汤，由此才导致了两人不死不休的局面。 没错。 那个人就是...... 拉尔夫·艾什利。（真事，参考文献为《Age of the Earth: Lord Kelvin’s Model》，作者Joe D. Burchfield，牛津出版社93版的47页有引用信件的原图，只是老汤历史上没有竞选过会长） 一个发生在三位男士间的三角恋...... 当然了。 三人中老汤的取向是正常的，他后来还和一个叫做玛格丽特的女孩结婚了，属于被男酮盯上的倒霉蛋。 在三个月前的冥王星之夜，拉尔夫·艾什利自然也曾经到场助威。 并且早早便提交了入社申请。 其实一开始的时候，徐云是不想把拉尔夫·艾什利给召进格物社的。 奈何在此前数算小组的筹备过程中对方出了不少力，包括后续的很多事情也都是靠着他的人脉才得以快速解决。 加之徐云和此人聊过几次，感觉对方在平时倒也没展露出什么奇奇怪怪的属性，便和老汤商量着把他也纳入了格物社。 这些日子拉尔夫·艾什利的表现依旧还算不错，不过当他开口的时候，徐云多多少少都会反射性的想到老汤...... 随后他深吸一口气，将情绪调整至常态。 转过头，对拉尔夫·艾什利说道： “艾什利学长，你有什么想法？” 拉尔夫·艾什利闻言站起身，郑重的神色配上俊朗的外表，丝毫看不出这位是个陈圆圆类型的‘祸水’： “罗峰同学，我确实有一些不确定是否正确的思路，还希望多多指教。” “在我看来，我们既然要验证以太运动方向的光速以及与运动垂直方向测量的光速，那么首先要确定的就是光源的选择。” “这个光源必然不能太大，同时各种属性要已知可控，所以我建议使用钠光源。” 徐云点点头，表示了肯定。 其实在他所设计...或者说搬运的这个实验中，最合适的是真空管光源。 不过眼下拉尔夫·艾什利并不知道法拉第已经鼓捣出了这玩意儿，能想到钠光源已经非常不错了。 后世常混实验室的同学应该都知道。 钠光源是光学基本仪器与测量中实验光源。 它有589.0和589.6两个波长的双线，颜色比较明亮。 在技术水平低的时候。 钠光源是最容易获得的单色光源。 很明显。 这位不知道是0还是1的帅哥，在自然科学上的知识储备还是过关的。 于是徐云顿了顿，又问道： “艾什利学长，除了钠光源之外，你还有什么要补充的吗？” 拉尔夫·艾什利微微一笑，不动神色的瞥了眼坐在一旁的老汤，道： “第二点就是......” “如果以太存在...我是说存在哈，并且光速在以太中的传播服从伽利略速度叠加原理。” “那么我们设计的仪器在实验坐标系中，必然要分出两个光路方向。” 这次不仅是徐云，连着台下的其他社员也一同点了点头。 伽利略速度叠加，这是经典物理的核心准则之一。 假设以太相对于太阳静止，那么运动的就是仪器——并且它的运动速度就是地球的公转速度。 说完这些。 拉尔夫·艾什利的眉头也轻轻拧了起来，干脆利落的一摊手。对徐云道： “罗峰同学，我能想到的就这些，至于其他步骤....我就没什么头绪了。” 徐云见状鼓了鼓掌，夸赞道： “没关系，艾什利学长，你做的已经非常非常棒了。” 徐云这番话确实不是客套，能够想出前面两点，拉尔夫·艾什利的能力就已经对得起他数学系第二的成绩了。 随后徐云转过身，在原先地球的位置上画了个小点。 标上钠的英文，示意这是钠光源。 接着又从光源处画出一个箭头，代表着光路，在某个区域分成了两个方向。 画完这些。 他又放下粉笔，看向了台下众人，问道： “各位同学，除了以上两点，大家还有什么想法吗？” “这里不是课堂，大家可以尽情畅所欲言。” 听到徐云这番话。 嗡嗡嗡—— 三十多人的活动室内，很快响起了跳蛋般的讨论声。 “我觉得是不是可以在左边的光路上加个透镜？” “....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cao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/√(c2-v2)。 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/√(c2-v2)）。 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=2dv2/c2。 如此一来。 移动条纹数就是△l/λ。 迈克尔逊当时设计的干涉仪光臂长度为12米，最终理论上应该移动的条纹是0.37。 至于结果嘛...... 这样说吧。 迈克尔逊莫雷实验的目的是为了证明以太的存在，迈克尔逊和莫雷也是坚定的以太论支持者。 而这个实验在物理史上呢，又被称作小泊松实验....... 看到泊松二字，想必大家也都猜到了最终结果。 没错。 条纹别说0.37了，它压根动都没动。 本该证明以太的实验，反倒把以太给反杀了。 所以这个实验是物理史上的重大节点之一，也是后世那些否定相对论的民科口中必提的另一个实验： 不过比起充作民科‘理论支点’的斐索流水实验，迈克尔逊-莫雷实验在民科口中往往充当的是丑角。 标准术语一般是这样的： 【迈克尔逊-莫雷实验之所以0结果，是因为这个实验完全是错误的，它没有任何意义......】。 这种待遇有些像三国里的骷髅王袁术，基本上提到此人便离不开一句冢中枯骨...... 但实际上呢。 这些民科质疑的事情，物理史上早就有一堆人diss过了。 比如在迈克尔逊-莫雷实验结果公布后，当时许多人都认为这个实验谈不上决定性。 例如赫赫有名的洛仑兹，就曾经对实验的否定结果依然疑虑重重。 瑞利在1892年发表的一篇论文中则认为“地球表面的以太是绝对的静止还是相对的静止”，依然是一个悬而未决的问题。 他觉得迈克尔逊—莫雷实验的否定结果是“一件真正令人扫兴的事情”。 哦对了，还有在今天现场被男酮盯上的老汤。 这位开尔文勋爵死活不相信这个结果，就和得知了关羽已死的刘备一样，嘴里头嚷嚷着‘不可能，我以太论天下无敌’。 他在1900年的巴黎国际物理学会议上，甚至直接敦促莫雷和另一个叫做米勒的物理学家重做一次实验，否则就要起诉他们..... 在从迈克尔逊-莫雷实验公布结果到老爱发表相对论期间。 科学家在不同地点、不同时间重复了不知道多少次迈克尔逊－莫雷实验。 并且应用各种手段对实验结果进行验证，精度不断提高。 奈何结果依旧不变。 干涉条纹仿佛被耳根压住了一般，我自巍然不动。 而发现实验结果不变后，物理学家们又开始去找实验的弊端，却依旧无果。 可以这样说。 纵观物理学史，你就找不到几个能像迈克尔逊—莫雷实验被整个物理学界花小20年去倾力找bug的实验。 在这种情况下。 后世若是从某种未知的物质、或者微观角度去找茬那还好说点。 但那些民科却直接从字眼上去扣，例如什么少走了五分之一光路啊，没设立相对原点啊云云——这些其实早就被物理学界研究过不知道多少次了。（吐槽一下抖音的算法，我最近看了几个民科博主，现在主页全是民科了，真的看得人高血压.....） 民科真正说对的其实只有一句话，那就是老爱提出的光速不变确实还只是假说而非原理。 但问题是这个假说虽然没有真正的、可以盖棺定论的实验证明，但它在和其他理论的争论中却同样没有败过。 至少在徐云看来。 一个假说在被普遍接受之后，在应用它的时候，其实就和原理没啥区别了。 很多场合下，抠字眼是一种很无趣的行为。 就像纯净水和矿泉水是两个概念，但当你叫朋友去买瓶矿泉水的时候他买了瓶纯净水，你和他说买错了水试试？ 真这样说，朋友都迟早得离你而去。 视线再回归现实。 看着黑板上密密麻麻的板书，徐云又瞥了眼一脸憨笑的小麦。 心中不由冒出了一股感慨。 不愧是能推导出麦克斯韦方程组的挂壁，数学上的敏感性实在是太强太强了。 要知道。 迈克尔逊—莫雷实验的设备虽然简单，但要想通干涉条纹变化的环节却绝非易事。 只能说这段时间在徐云和高斯的调教下，小麦的成长速度达到了一个极其恐怖的程度。 否则以徐云对小麦的了解。 至少在原本历史中，这个时期的小麦应该是没有这么挂逼的——毕竟他才刚进剑桥还没半年呢，只是个挂逼青春版。 不过另一方面。 小麦的板书倒也为徐云省了一些事，很多过程甚至比徐云预想的还要简洁。 于是他顺势拍了拍小麦的肩膀，示意这个工具人回到座位，自己摘下了桃子。 随后看向台下众人，说道： “各位同学，如你们所见，麦克斯韦的演示非常完美——没错，这就是我原先准备好的实验方案。” “硬要说有什么要补充的，那就是分光镜必须盛放在一块光滑的大理石板上，下方充满水银，如此才能顺利的cao控转向。” “除此以外，即便是肥鱼先生再世，也没什么好添加的了。” 台下顿时一静。 几秒钟后。 啪啪啪—— 活动室内骤然响起了一道热烈的掌声，不少人的脸上甚至带着一股与有荣焉的神采。 在这个时间线能被徐云这样一位肥鱼后人做出这种评价，基本上不下于后世贝利和马纳多纳同时表示某个球员有球王之姿了。 待掌声消退后。 看热闹不嫌事大的马克斯·克里斯蒂安·腓特烈·布鲁赫又举起了手，迫不及待的追问道： “罗峰同学，这个实验什么时候可以开始做？” 徐云闻言笑了笑，朝他做了个稍安勿躁的手势，说道： “布鲁赫同学，你不要太着急了，这个实验虽然简单，但要用到的设备却要求很高。” “例如用于散开光斑形成干涉图样的凸透镜、长度最少12米、可以检测到0.01倍波长变化的干涉仪悬臂等等......” “以上这些设备制备起来，能在半年内准备完毕都算快的。” “更别说调试也需要一定耗时，所以我初定的实验时间，大概在今年的十月份左右。” 正如徐云所说。 历史上的迈克尔逊之所以会找到莫雷合作，便是因为这个实验需要用到的设备实在有些超纲。 那位莫雷的全名叫zuoai德华·莫雷，是一位专门建造实验设备的行家，技艺之精湛在19世纪末首屈一指。 但即便是莫雷亲自出手，他们也花了足足四年才搞定好诸多仪器。 眼下副本受徐云的影响，光学设备方面的工业生产力接近了1900年，比迈克尔逊他们的时代要高点。 同时又有艾维琳这个ATM姬撒钱，半年内准备完毕应该不算困难。 当然了。 徐云准备的这套仪器是冲着那些权威去的，格物社内部倒是可以搞个简易的干涉仪供社员们先试试手。 虽然简易干涉仪很容易被找出一些‘漏洞’，但多多少少可以让这些社员对‘以太’的信心产生一些动摇——否则枯等半年的话，有些社内环节恐怕就会遇到阻力。 因此徐云想了想，又补充了一句： “各位同学，虽然精密的大型干涉仪需要几个月的时间，一时半会儿很难见到成品。” “不过如果大家有兴趣，社团倒是可以给大家搞出来一套简易的实验设备。” “这套设备在理论上可能存在一些漏洞，光臂也只有一米左右，大概一周内可以搞定，不知道大家愿不愿.......” 最后一个‘意’字还没说完，台下便响起了众人的囔囔声： “当然愿意！” “我要我要，短一点也没关系，反正光路都一样粗......” “整呗！” 三分钟后。 徐云的提议全数通过。 毕竟对于这年头的学生来说，社团能提供实验的机会就不错了， 至于精度这个概念至少在实验开始之前，他们是决然不会去在意的。 至于试验后嘛...... 大概就会提上裤子，说句一般货色了。 安抚完众人的情绪后。 徐云又环视了台下一周，看向了休伯特·艾里： “艾里同学，不知道你还记不记得我早先和你说过的一句话？” 休伯特·艾里眨了眨眼： “格兰芬多加十分？” “.......” 徐云无语的瞥了眼这货一眼，摇头道： “之前你在提到光属性的时候，我曾经和你说过——你的后半句话其实是错误的。” “你的那半句话除了以太之外，还包括了另一个概念。” “也就是光虽然疑似有波粒二象性，但在固定的情景下它只会表现出一种性质。” “例如牛顿亮斑，又例如光电效应。” 听徐云这么一说，休伯特·艾里倒也记起来了这事儿： “哦哦.....我想起来了，没错，你是说过这句话。” 说完他便骤然意识到了什么，惊诧的望向徐云，不确定道： “罗峰同学，莫非........” “你除了干涉实验之外，还有其他的安排？” 徐云朝他点了点头，嘴角忽然扬起了一丝玩味的笑容，对台下众人说道： “各位同学，不知道你们的手艺活怎么样？” ............ 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