迈克尔逊-莫雷实验
简介
这个实验被成为完整的物理学大厦上的两朵乌云之一。
这个实验的用意在于探测光以太对于地球的漂移速度。在人们当时的观念里,以太代表了一个绝对静止的参考系,而地球穿过以太在空间中运动,就相当于一艘船在高速行驶,迎面会吹来强烈的“以太风”。然而实验结果却让他们震惊且失望无比:两束光线根本就没有表现出任何的时间差。以太似乎对穿越于其中的光线毫无影响。 --- 出自 《上帝掷骰子吗》
迈克尔逊-莫雷实验的目的是找出更多直接证据来证明以太的存在。实验的核心设想是,从一个点发射出两道光,夹角为 90 度,随后(通过镜子反射)使两道光从两个方向反射回来。如果光通过以太这样的介质来传播,那么由于地球很有可能像船在水面上划过那样在介质以太中运动,预计将看到的两道光反射回来时有微小的时间差。 --- 《世界观》
例子:
举个与这个实验核心想法相似的例子,假设让两个人从运动着的船上出发去游泳。思考一下图 22-1 所展示的关于船和游泳者的类比。假设三条船都以同样的速度在水中运动,船 B1 与船 B3 之间的距离和船 B2 与船 B3 之间的距离相等。其中一人(也就是图中的 S1)的任务是游到位于图示上方的船 B1,然后回到他最初出发的船上(也就是 B3)。由于船在水中运动,因此这个人需要以一定的角度游向船 B1,然后同样以一定的角度游回船 B3。另一个人(图中的 S2)的任务是追上位于他出发的船 B3 前面的船 B2,然后回到船 B3。