所以，我们可以认为，宇宙里面，绝对静止的参考系，也许是不存在的。
请注意，我现在说的是也许。”
弗罗兹微微皱眉，这元霄一开始，就给灌输了一个大前提。
以太的概念，就是存在在宇宙中，均匀且静止的物质。
虽然它看不见摸不着。
这个观点，还是源自元霄自己公布的牛顿力学。
且看看你怎么圆回去。
“接下来要说明的，就是弗罗兹教授的方程。”元霄侧身拿着电子笔，身后的屏幕亮了起来，出现的是他做的PPT，显示的正是弗罗兹的方程。
“严格说起来，这个方程并不是第一次被发现，”元霄界继续说明，“上次我考古的时候，偶然就看到了一模一样的方程。
而考古上的这个方程，名叫麦克斯韦方程，是关于电磁学的重要理论。”
弗罗兹的表情有点尴尬。
联邦的学术研究者一向名声不太好，总是把考古发现，作为个人研究成果进行发布。
他这次发现的弗罗兹方程，倒是货真价实。
但元霄这么一说，难免有人会质疑。
他不禁私下握紧了拳头。
“要注意的是，这里我没有其他的意思，”元霄看着弗罗兹微微点头，“世界上有能力的人，总是殊途同归。
这些年，物理学界对于光学等的研究，也有很大的进展。
弗罗兹教授在如此基础上，得出一样的方程，我个人认为是完全正常的。
因此，在我的公开课里面，我会称之为麦克斯韦弗罗兹方程。”
弗罗兹暗地里松了口气，元霄这是给自己正名了。
学术研究本来就低于考古界，方程确实是自己发现的，但无奈不是世界第一人。
考古有同样的结果。
那么能够冠名上去，已经是非常好的结果。
“有人肯定会质疑，你怎么说明是考古发现的麦克斯韦方程，”元霄心中有数，“严格说起来，我还真没有证据。
不过，请大家耐心听下去，就会知道考古发现的麦克斯韦方程，和弗罗兹方程，最终结论的差异。”
这确实是很多人想问的，没想到元霄就这么说出来了。
连弗罗兹也集中了精神。
行家一出手就只有没有，元霄到目前为止的表现，让所有人收起了小觑的心思。
这货难道真懂得物理学？
元霄调整PPT页面：“麦克斯韦弗罗兹方程的结果，就像大家看到的这样。
那么这里的问题在于，我们代入实验结果后，很容易计算出，电磁波的速度是每秒30万公里。
这和光的速度是一致的，因此我以后，对于此类的表述，全部用光速来进行。
除此之外，还有另外一个重大发现，那就是光速和任何东西，都没有关系。
也就是说，无论它们沿哪个方向传播，速度都是每秒30万公里。
那么问题就出来了，既然这样，按照牛顿力学的解释，这个每秒30万公里的速度，是相对什么而言？
如果有参考系，那怎么解释往哪个方向速度都一样。”
有学生举手，元霄知道这里需要进一步解释，他点了点头。
“老师的意思，是不是假如这个参考系存在且也是运动的，比如和光速的某个方向一致，那其实在这个方向上，按照牛顿力学的解释，光速应该是30万公里，减去参考系的运动速度。”
不愧是国立大学的学生，很快把握住了关键的地方。
“是的，”元霄微笑，“反过来，如果这个参考系是背着光运动的，那么实际的光速，应该是30万公里加上参考系的运动速度。”
很好理解，按照牛顿力学的参考系分析，就是这样加减的结论。
“可是，实际上是光速朝哪个方向，都是不变的，”元霄看着弗罗兹，“这样的结论，我想弗罗兹教授也是同意的吧。”
弗罗兹点头：“确实如元霄老师说的，这就是我当时面临的巨大难题，牛顿力学无法解释这样的现象。”
“所以您就提出了以太的观念，”元霄如沐春风，“以太是存在在宇宙空间内，看不见摸不着，均匀且绝对静止的存在。
那么，这样的存在的设定，有什么意义呢。
首先第一个，它可以作为光传播的介质，解释光为何是光波的原因。”
人们常规认知上，所有的波动都需要介质，光波也一样。
以太就成了最好的传播介质。
很好理解，同学们点头。
“另外一个，就是成为光速每秒30万公里的速度的绝对参考系，”元霄看着大家，“如此一来，牛顿力学没有错，弗罗兹方程也正确，二者之间的矛盾将不存在。
非常完美的结果。”
原来如此，这回学生们明白了。
弗罗兹也是皱眉，难道这样有什么问题吗。
“可是，以太真的存在吗？”元霄继续，“看不见摸不着，我们该怎么证明？”
众人：我们哪里知道，不是看你吗。
元霄笑了：“是的，我有办法证明，以太到底存在与否。”
第396章 这就是我验证以太是否存在的办法
这句话一出，哪怕现场有教育部科技部的大领导，还有学校的老师们在，学生们也不禁一片哗然。
最近网络争论，他们也懂得一些，连弗罗兹本人，都承认“是否存在以太”只是一个概念想法，无法证明。
现在，一名高中生老师当着这么多人的面，说他可以证明。
这绝对是让人震惊的事情。
傲世指数+54120、+14328、+7481、+25633……
不过元霄现在心思并不在傲世指数的增加上面，他已经全面进入状态。
“确实，引入以太的概念，能够完美解决两大理论不兼容的问题，甚至光波也能够得到解决，”元霄提醒着，“可是，想要进入科学的殿堂，那就需要验证。”
这个观点没有人反对，甚至弗罗兹也是点头赞同。
“那么继续我们的话题，”元霄操控PPT，出现新的页面，“其实想要验证以太是否存在，也不是没有可能。
假设以太真的存在并且静止不动，光以以太为媒介传播，如果我们的实验设备，和以太有一个相对的运动速度，那么我们应该可以测量出不同的光速。”
道理非常简单，好比两個都在运动的车，如果同一个方向，相对速度就是二者的差值，如果相反方向，相对速度就是二者的和值。
这是牛顿三大定律给出的结论。
这么一说，学生们也陆陆续续都明白了。
假如现在有一个光源，以以太为媒介传播，速度是C。
另外有一个相对以太运动的参考系，速度为V。
如果二者同一个方向，那么光速是C-V。
如果二者相反方向，那么光速应该是C+V。
到这里的推论，在场没有一个人反对。
这不是很简单的应用吗。
弗罗兹也是点头。
其余的物理学家，各自拿出纸张写着什么。
“问题在于，我们现在知道光的速度，是每秒钟30万公里，”元霄拉开双手，“直接测量光速的话，不要说误差了，恐怕想要得到精准的数值，那可能需要巨大的设备才能实现。”
这就是麻烦的地方。
C等于30万公里，相对运动的V，至少也要一定的数值，才能测量出来。
否则C+V的数值和C-V的数值，就算有差异，也无法辨认出是否是实验误差。
这就是弗罗兹等物理学家们，感到疑难的地方。
原理很简单，但是做起来很难。
“不过，”元霄面带笑容，“我们可以借助其他的相对运动速度，来提高一部分的精度。
这里我有一个巧妙的实验方法，大家看屏幕。”
PPT切换，出来一张示意图。
“假设以太存在，那么大家都知道，我们的布鲁雅星球，是在做公转的，”元霄提醒，“而这个公转的速度，大约每秒30公里。”
学生们还没有什么，弗罗兹第一个站了起来。
“我怎么没有想到呢！”他的语气带着点激动。
其他物理学家也是愣了一下后，频频点头。
这确实是可以利用的、最直接的相对速度。
“弗罗兹教授的激动，我非常理解，”元霄继续，“不过给我一点的时间，让我把整个实验说明清楚。”
弗罗兹满脸慎重，他坐下来也拿出笔记本写着什么。
如果说原本他对元霄还带着傲慢和偏见，现在早就消失得一干二净。
“那么，我们的星球公转时候，肯定是逆着以太运动的，这样就会对光速造成每秒正负30公里的差异，”元霄指着屏幕画面，“相对于光速而言，这个速度不算快。
但是，只要有差异，我们就能检测出来。
这里，要利用到光速之间的干涉。”
元霄在这里略微停顿，让物理学家消化相关的信息。
直接测量难度非常大，但是利用已知的相对速度差异，利用光波的干涉，真的速度有差异的话，可以计算出干涉后的干涉条纹移动。
如此一来，就可以确认以太是否影响到了光速。
“正如大家看到的这张设备示意图，”元霄指着画面，“这是一个互相垂直的悬臂。
在悬臂的中央位置，有一个光源，再由一个半透镜，以及干涉仪组成。
这样，光源产生光线射向分光镜，分光镜将光分为互相垂直的两条光线。
然后再用全反射镜给反射回来。
最后进入干涉仪产生干涉图样。
这就是这个设备的基本运作原理。”
学生们还没有明白，物理学家们都模模糊糊地懂了。
一个个忍不住交头接耳。
弗罗兹也是频频点头。
这样确实是一个非常巧妙的方法。
光源的光，被分为互相垂直的两条之后，他们反射回来的路程是一样的。
如果光速没有变化的话，两束光同时到达干涉仪，那么干涉仪就能检测到两束光干涉后的波长。
如果两束光的光速发生变化，相反到达干涉仪的时间就不一样，那么干涉条纹就会发生移动。
如此一来，干涉以后光的波长变化就清楚了。
元霄看了眼全场：“我个人计算的结果，如果光速不一致，那么最终前后将会出现0.04倍的波长变化。”
如此的计算并不难，数据已经有了，元霄刚刚说完，其他物理学家也得到了一致的答案。
弗罗兹吁了口气：“确实是这样的。”
相反，如果光速是恒定不变的，那么无论什么时候、什么位置测量，干涉后的波长，就不会发生变化。
元霄将激光笔放在讲台上，他双手撑着讲台：“是的，通过这样的办法，我们就可以知道，到底光速是否有相对于以太的速度。
也就是说，以太是否存在，可以被检验出来。
这就是我验证以太是否存在的办法。”
福书网：www.fushutxt.cc免费全本完结小说在线阅读！记得收藏并分享哦！
461 首页 上一页 245 246 247 248 249 250 下一页 尾页
|
