第三百一十九章 玩的可真特么大（上）（第3/5页）

“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——在实际操作的时候，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/√（c^2－v^2）。

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/√（c^2－v^2））。

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=2dv^2/c^2。

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。