第396章 這就是我驗證以太是否存在的辦法

這句話一出,哪怕現場有教育部科技部的大領導,還有學校的老師們在,學生們也不禁一片嘩然。

最近網絡爭論,他們也懂得一些,連弗羅茲本人,都承認“是否存在以太”只是一個概念想法,無法證明。

現在,一名高中生老師當著這麽多人的面,說他可以證明。

這絕對是讓人震驚的事情。

傲世指數+54120、+14328、+7481、+25633……

不過元霄現在心思並不在傲世指數的增加上面,他已經全面進入狀態。

“確實,引入以太的概念,能夠完美解決兩大理論不兼容的問題,甚至光波也能夠得到解決,”元霄提醒著,“可是,想要進入科學的殿堂,那就需要驗證。”

這個觀點沒有人反對,甚至弗羅茲也是點頭贊同。

“那麽繼續我們的話題,”元霄操控PPT,出現新的頁面,“其實想要驗證以太是否存在,也不是沒有可能。

假設以太真的存在並且靜止不動,光以以太為媒介傳播,如果我們的實驗設備,和以太有一個相對的運動速度,那麽我們應該可以測量出不同的光速。”

道理非常簡單,好比兩個都在運動的車,如果同一個方向,相對速度就是二者的差值,如果相反方向,相對速度就是二者的和值。

這是牛頓三大定律給出的結論。

這麽一說,學生們也陸陸續續都明白了。

假如現在有一個光源,以以太為媒介傳播,速度是C。

另外有一個相對以太運動的參考系,速度為V。

如果二者同一個方向,那麽光速是C-V。

如果二者相反方向,那麽光速應該是C+V。

到這裏的推論,在場沒有一個人反對。

這不是很簡單的應用嗎。

弗羅茲也是點頭。

其余的物理學家,各自拿出紙張寫著什麽。

“問題在於,我們現在知道光的速度,是每秒鐘30萬公裏,”元霄拉開雙手,“直接測量光速的話,不要說誤差了,恐怕想要得到精準的數值,那可能需要巨大的設備才能實現。”

這就是麻煩的地方。

C等於30萬公裏,相對運動的V,至少也要一定的數值,才能測量出來。

否則C+V的數值和C-V的數值,就算有差異,也無法辨認出是否是實驗誤差。

這就是弗羅茲等物理學家們,感到疑難的地方。

原理很簡單,但是做起來很難。

“不過,”元霄面帶笑容,“我們可以借助其他的相對運動速度,來提高一部分的精度。

這裏我有一個巧妙的實驗方法,大家看屏幕。”

PPT切換,出來一張示意圖。

“假設以太存在,那麽大家都知道,我們的布魯雅星球,是在做公轉的,”元霄提醒,“而這個公轉的速度,大約每秒30公裏。”

學生們還沒有什麽,弗羅茲第一個站了起來。

“我怎麽沒有想到呢!”他的語氣帶著點激動。

其他物理學家也是愣了一下後,頻頻點頭。

這確實是可以利用的、最直接的相對速度。

“弗羅茲教授的激動,我非常理解,”元霄繼續,“不過給我一點的時間,讓我把整個實驗說明清楚。”

弗羅茲滿臉慎重,他坐下來也拿出筆記本寫著什麽。

如果說原本他對元霄還帶著傲慢和偏見,現在早就消失得一幹二凈。

“那麽,我們的星球公轉時候,肯定是逆著以太運動的,這樣就會對光速造成每秒正負30公裏的差異,”元霄指著屏幕畫面,“相對於光速而言,這個速度不算快。

但是,只要有差異,我們就能檢測出來。

這裏,要利用到光速之間的幹涉。”

元霄在這裏略微停頓,讓物理學家消化相關的信息。

直接測量難度非常大,但是利用已知的相對速度差異,利用光波的幹涉,真的速度有差異的話,可以計算出幹涉後的幹涉條紋移動。

如此一來,就可以確認以太是否影響到了光速。

“正如大家看到的這張設備示意圖,”元霄指著畫面,“這是一個互相垂直的懸臂。

在懸臂的中央位置,有一個光源,再由一個半透鏡,以及幹涉儀組成。

這樣,光源產生光線射向分光鏡,分光鏡將光分為互相垂直的兩條光線。

然後再用全反射鏡給反射回來。

最後進入幹涉儀產生幹涉圖樣。

這就是這個設備的基本運作原理。”

學生們還沒有明白,物理學家們都模模糊糊地懂了。

一個個忍不住交頭接耳。

弗羅茲也是頻頻點頭。

這樣確實是一個非常巧妙的方法。

光源的光,被分為互相垂直的兩條之後,他們反射回來的路程是一樣的。

如果光速沒有變化的話,兩束光同時到達幹涉儀,那麽幹涉儀就能檢測到兩束光幹涉後的波長。