作者:虚空圣堂
“當光通過轉動的齒輪後,達到反射鏡,然後又穿過齒輪。”
“只要齒輪的轉速合適,光在通過反射鏡回來後,會正好被齒輪的齒擋住。”
“這時觀察者就看不見光線了。”
“那麼通過齒輪的轉速、齒數、光走過的路程,就能很容易地計算出光速。”
“菲佐測量出的光速是315000千米/每秒。”
“這和現在的測出的精確光速已經非常接近了。”
“然而,你們應該發現了,菲佐的方法測量出的依然是光的平均速度,而不是單向速度。”
“哪怕到現在,我們也無法測出光的單向速度。”
“不是不想測,而是布魯斯的狹義相對論,讓我們從原理上就沒法測。”
“這一切,可都得怪布魯斯啊。”
邁克爾遜以爲自己說的很明白,因爲他對狹義相對論研究的非常深入。
但是密立根等人仍然聽的一臉懵逼。
這時,很多學生們也忍不住追問:“布魯斯教授,爲什麼測量不出光的單向速度啊。”
李奇維微微一笑。
(本章完)
第256章 測量單向光速的悖論
光,這個自然界最神奇的現象之一。
自從物理學誕生以來,物理學家們對於光的研究從來沒有停止過。
微粒說、波動說、棱鏡分光、泊松衍射、雙縫干涉.
甚至還有李奇維的波粒二象性。當然這個性質目前還沒有被承認,因爲無法驗證。
物理學家可以勉強接受光量子假說,但還無法接受波粒二象性。
但無論如何,人們認爲對於光的本質研究已經非常深入了。
不僅僅是物理學家們,就連學生們也是如此覺得。
蠟燭小孔成像他們算的可是比誰都快。
然而今天,李奇維的問題讓所有人徹底破防了。
原來我們只是自以爲了解的很深,到頭來卻連最基本的光速都沒有搞清楚。
這簡直讓人匪夷所思。
面對腥说囊苫蠛筒桓抑眯牛钇婢S說道:
“我相信很多人都想不明白,爲什麼我們無法測出光的單向速度。”
“想要理解這一點,就需要對我的狹義相對論有深刻的理解。”
“大家不要光盯着質能方程,那個東西沒什麼用,只是一種轉換關係而已。”
李奇維不留痕跡地放了一個煙霧彈,淡化腥藢顿|能方程的關注程度。
“狹義相對論真正的核心,是光速和時空。”
“我們想要測量光的單向速度,就必須同步時鐘。”
“而要同步時鐘,就必須先知道光的單向速度,這就形成了一個悖論。”
“這也是爲何我要在狹義相對論中,假定光在各方向的傳播速度是一樣的原因。”
臺下腥艘廊宦牭囊活^霧水,完全不理解。
“好,那我舉個例子。”
“假設有一個光源,它向10公里外的地方發射了一束光線。”
“在發射的瞬間,光源旁邊的計時器開始計時,當光到達終點後,計時器停止計時。”
“那麼單向光速就是路程除以時間。”
“但是問題來了。”
“計時器或者觀察者,要如何知道光到達終點了呢?”
“哈勃會說,可以在終點處再安裝一個計時器。”
“當這個計時器檢測到發來的激光時,便停止計時。”
“想法很好,但這又會產生一個新問題。”
“你要如何保證兩個計時器是同步的呢?”
“終點處的計時器,它怎麼知道起點處的計時器已經啓動,光已經被髮射了呢?”
“哈勃不死心,接着說,可以用電線把兩個計時器連接起來,直接打電話通知。”
“想法很好,但是我的狹義相對論已經證明了,信息的傳遞速度不可能超過光速。”
“電話的傳播再快,它也不可能超過光速。”
“假設電話的速度就是光速,那它和光到達終點的時間是一樣的。”
“都是我們要測量的未知量。”
“因此這個辦法也不可行。”
“哈勃又咿D了他的天才頭腦,提出可以把兩個計時器先放在一起同步好。”
“然後呢,再把其中一個計時器咚偷浇K點處。”
“這樣,就可以不用通知終點的計時器了,因爲它們本來就是同步的。”
“然而,這又會產生一個新的問題。”
“因爲根據狹義相對論,咚偷挠嫊r器會發生時間膨脹效應。”
“到達終點後,兩個計時器又不同步了。”
“以上。”
“所以,在理論上,我們就無法測出單向光速。”
“光就像一個幽靈一樣,它的一切都非常神祕。”
“或許它有着自我意識,高興了就跑的快一點,不高興了就跑的慢一點。”
“但是宇宙真理又束縛着它,讓它不要過於隨心所欲,必須把平均速度定在30萬公里/每秒。”
“不然的話,也許我們整個世界都會崩塌了。”
“不過大家也不要擔心,雖然我們不知道光的單向速度,但至少從目前看,對物理學還沒有什麼影響。”
“能測量出平均速度就足夠了。”
靜!
當李奇維說完測量單向光速的悖論後,禮堂內陷入了鴉雀無聲般的寂靜。
所有人都在消化李奇維的分析。
用狹義相對論去解讀光速,竟然會得出如此無法理解的結論。
在場的人除了懵逼就是扯淡,腦門上集體冒出黑線。
“我的上帝,今天真是小刀剌屁股,讓我大開眼界了。”
“我以爲我讀懂了狹義相對論,原來那只是我以爲的。”
“從今天開始,我再也不敢說自己懂物理學了,這個世界太詭異了。”
“難受,我不僅經典物理學沒有學透,我連現代物理學也沒有學清楚。”
“我現在都懷疑,要是布魯斯教授出一個滑塊的題目,我可能都不會了。”
“你別說,還真有這種可能,比如摩擦力的本質是什麼,它能變成零嗎?”
“別說了,別說了,讓我靜靜!”
此刻,會場內的所有學生,都以一種極度崇拜的眼神,看着李奇維,內心震撼。
對方的身影變得無比高大,彷彿徽至苏麄�禮堂。
那是一種知識超越幾個等級後,帶來的絕對威壓。
就連前排的一些教授,現在也久久無法言語。
他們雖然研究過狹義相對論,卻從來沒有思考過這個問題。
因爲光速太簡單了,下意識就會讓人忘記或者忽略,不覺得有什麼問題。
密立根嘴角露出苦笑。
這就是理論物理學家和實驗物理學家的區別嗎?
密立根作爲實驗物理學家,想的從來都是如何驗證別人的理論。
卻從來沒有思考過背後的深刻本質。
這一刻,他才明白,自己離布魯斯到底有多麼大的差距。
這種差距不是靠努力就能彌補的。
而是一種天生的物理直覺。
布魯斯的大腦,就好像是爲物理學而生的。
密立根有時候真想掀開看看,對方的大腦到底和普通物理學家有什麼區別。
邁克爾遜感慨地看着李奇維。
他作爲邁克爾遜-莫雷實驗的操作者,自然對光速是最瞭解的。
李奇維說的這個悖論,早在幾年前他就隱約有一些感悟了。
但是可惜的是,他如今在物理學的地位太高,導致有很多瑣事纏身。
很難再像年輕時候那樣,可以廢寢忘食地做實驗,思考問題了。
他已經脫離一線研究有點太久了。
李奇維的分析讓邁克爾遜忽然感受到了一絲悲哀。
他老了,沒有以前的激情了,所以會錯過很多的發現。
但是現在又是物理學的黃金大世在爆發,邁克爾遜真的很不甘。
他真的想向天再借五百年啊。
人羣中的哈勃因爲興奮,而身體顫抖。
李奇維的兩個問題,在他年輕的心靈上,留下了不可磨滅的印記。
這一刻,他才真切地感受到,當世頂級物理學家的魅力。
那種知識彷彿從每個毛孔中噴薄而出的快感,讓哈勃淪陷其中。
他心中默默決定,一定要在物理學的道路上走下去。
追隨布魯斯教授,有朝一日,站在物理學的最巔峯,體會那無邊瑰麗的風景。
李奇維成了哈勃的精神導師,把對方導的五迷六道。
這時,人羣中忽然又站起了一個年輕人。
李奇維朝他看去,竟然是一個華夏人,看起來有點像留學生。
李奇維心裏頓生好感,微笑着看着他,隔空傳遞力量。
只見那個華夏年輕人用英語激動地說道:“布魯斯教授,我叫崇蘇。”
“得益於您的政策,我從去年來到美國留學。”
“現在於美國阿拉巴馬農業機械大學攻讀碩士學位。”
“見到您我太激動了。”
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