第255章 我們從未真正測量過光速!
李奇維提出的萬有引力平方反比問題,就好像一塊寒冰,讓在場的學生們從對現代物理學的燥熱中冷靜下來。原來大佬們研究的物理,和他們在課本上學習的物理,根本就是兩回事。
你以為你學懂了,其實是因為你學的太少了。
真實歷史上,玻爾曾經說過:如果你第一次學量子力學認為自己懂了,那說明你還沒懂。
經典物理學雖然不如量子力學難懂,但也不是隨隨便便就能精通的。
禮堂台下的學生們此刻的興趣已經被完全激發出來。
他們平時在課堂上,根本聽不到如此生動且深入的物理學課程。
很多老師只會照本宣科。
而且有些教授自己的學術水平很厲害,但是教學水平就很一般了。
學術和教學是兩種能力。
真實歷史上,愛因斯坦取得了那麽大的成就,但沒聽過他教出了什麽出色的學生。
很多人吐槽,愛因斯坦不會帶學生.
而現在,李奇維的演講讓在場的學生們知道,什麽才是最頂級的教學能力。
甚至對方還不是在真正教學,只是一場演講而已。
玻爾、錢五師兩人崇拜地看著李奇維。
剛剛其實他們倆也不知道為何是平方反比,聽完李奇維的解釋後才恍然大悟。
甚至是豁然開朗,原來牛頓的萬有引力定律也是不完善的。
這說明平方反比一定存在某些問題。
這一刻,他們才體會到能成為布魯斯教授的博士生,是多麽幸運的事情。
在場的人估計想的都快瘋了。
年輕人是最喜歡熱鬧的,同時又最不喜歡熱鬧結束。
當李奇維提出了一個如此新穎的問題後,大家想的不是立馬去搞清楚問題背後的機理,而是能不能再來一個?
聽的好過癮啊。
於是,第一個提問的小夥子,突然煽動性地提問道:“布魯斯教授,經典物理學還有類似的問題嗎?”
“你多講一點,我們也好下去仔細研究啊。”
嘩!
此話一出,瞬間引起共鳴。
“是啊,布魯斯教授,再來一個吧。”
“您好不容易來美國一趟,不能藏私啊。”
“物理學真是太有意思了,布魯斯教授,多講點吧。”
“.”
沒想到場面突然變成這樣,令李奇維哭笑不得。
就連伍德羅、邁克爾遜等人也是很無奈。
今天的這場演講注定是往未知的方向跑去了。
沒辦法,禮堂內的學生的太多了。
這個時代學生可不是後世那種乖寶寶,聽領導講話都得坐直了,不敢玩手機。
尤其是歐美,學生搞事的能力是一流的。
李奇維定了定神說道:“好,那我就再說一個。”
“其實只要你有一雙善於發現的眼睛,善於懷疑的頭腦,那麽你也可以提出很多問題。”
“而我接下來要講的問題,和在座的一個人有關。”
嗡!
會場的人頓時爆發出驚訝聲。
布魯斯教授提的問題肯定是和物理相關的。
美國的知名物理學家今天幾乎都來了。
但是他們的水平,客觀承認,和歐洲的物理學家還是有很大差距的。
即便是邁克爾遜教授、密立根教授等當前美國的領軍人物。
如果把他們放在歐洲,都不算第一梯隊的物理學家。
雖然二人都是參加過第一屆布魯斯會議的大佬,但大佬和大佬之間也是有區別的。
然而,布魯斯教授卻說,下一個問題和在座的人有關。
反正肯定不是他自己,那會是誰呢?
在場的人全都產生了好奇。
這時,李奇維笑道:“我先提一個小問題,伱們有誰了解邁克爾遜-莫雷實驗嗎?”
“哈勃,你知道嗎?”
嘩!
眾人哄笑。
顯然作為美國的物理學專業學生,要是不知道這個實驗,那也太丟人了。
實驗的原作者可是就坐在前排呢。
哈勃一下沒反應過來,沒想到布魯斯教授會單獨點他的名。
不過他心中美滋滋的。
布魯斯教授為什麽不叫其他人回答,而是叫自己,說明對方看重自己。
看來自己的回答給布魯斯教授留下了深刻印象。
哈勃的內心蕩漾了。
這個問題也非常簡單,甚至都不算問題。
哈勃自信地說道:“布魯斯教授,我當然知道。”
“邁克爾遜-莫雷實驗,也是第一朵烏雲問題。”
“邁克爾遜教授通過這個實驗,測量了光速是30萬公裡/每秒。”
“而且和參考系沒有任何關系,也就是證明以太不存在。”
“而且,您就是為了解決這個實驗,才發表了震驚世界的狹義相對論。”
哈勃順勢拍了一下馬屁。
李奇維笑著點點頭,說道:“嗯,哈勃很不錯。”
而台下的邁克爾遜則突然一愣,布魯斯怎麽說到自己了。
難道是這個實驗有問題?
不可能吧,他的狹義相對論可就是基於這個實驗的結果。
若是邁克爾遜-莫雷實驗有問題,狹義相對論也會有問題。
布魯斯豈不是自己反對自己了。
李奇維忽然看向邁克爾遜,打趣地說道:“邁克爾遜教授,不要緊張。”
“你的實驗沒有問題,我也不會當眾證明你是錯的。”
眾人又是哈哈大笑。
李奇維轉過頭,接著看向哈勃問道:“哈勃,你說光速是30萬公裡/每秒。”
“那我請問,你認可這個說法嗎?”
“你真的覺得,物理學家們已經測量出真正的光速了嗎?”
轟!
李奇維的問題一出。
台下瞬間就震驚了。
哈勃呆呆地不知所措,完全不明白李奇維是什麽意思。
他的大腦飛快運轉。
“光速不是已經被很多物理學家測量出了嗎?”
“雖然最精確的結果沒有,但那只是測量儀器精確度的問題。”
“完全不影響實驗本身的正確性。”
“而且速度不就等於路程除以時間嗎?”
“聽布魯斯教授的意思,我們從未真正測量出光速?”
“我的上帝,這怎麽可能啊!”
外人不知道此刻哈勃的內心,正在進行瘋狂的天人交戰。
在場的人都覺得布魯斯教授是不是瘋了。
光速難道也有什麽問題嗎?“哇,不要告訴我,光速也有問題啊。速度不是最簡單的物理量嗎?”
“我們在實驗課上,已經測量了多少次的速度了。”
“光速雖然快,但它還是速度啊,這不影響它的測量方式啊。”
“想不懂,實在想不懂。”
此時,前排的邁克爾遜教授想到了什麽,他突然露出苦笑。
“布魯斯啊,布魯斯,你也太會教育這幫年輕學生了。”
“你的腦瓜子到底是怎長的。”
顯然,邁克爾遜知道問題出現在哪裡了。
但是哈勃可沒有邁克爾遜的經驗,此刻的他不知道該不該開口回答。
這個如此簡單的問題,卻讓哈勃對自身所學產生了深刻懷疑。
提問的人不是民科,而是當今物理學第一人布魯斯·李。
再簡單的問題,經過他的加持,那就一定不簡單了。
不過哈勃確實不知道問題出在哪裡。
於是他隻好老老實實地回答道:“抱歉,布魯斯教授,我認可這個結論。”
沒有人嘲笑哈勃,大家都是堅定地站在他這一邊。
李奇維看哈勃壓力那麽大,連忙笑道:“哈勃,不用緊張。”
“這只是一次演講而已。”
“我們也不是在專門討論問題,把它當成一次閑談即可。”
哈勃這才放心下來,他特別害怕給布魯斯教授留下不好的印象。
那會讓他覺得有愧於對方的誇獎。
這時,李奇維不再繼續賣關子,說道:“如果你們認真研究過我的狹義相對論原文,你們會發現一個細節。”
“我在論文中定義光速時,用的不是單向定義,而是平均速度。”
“什麽意思呢?”
“假設光從A跑到B,然後又從B再返回A。”
“我定義的光速是這兩段速度的平均值,而不是A到B或者B到A的單向光速。”
“這兩種速度它不是一回事。”
“單向光速我們從未真正測量過。”
轟!
李奇維的話簡直就像一塊超級大的石頭,丟進了小池塘,引發了巨大轟動。
所有人瞪大雙眼簡直不敢置信。
“什麽情況,光速從未被真正測量過?”
“你說的不對,是單向光速從未被真正測量過。”
“我好像理解了布魯斯教授的意思了,我的上帝啊,這也太神奇了。”
“shift,你們到底在討論什麽啊,光速不就是30萬公裡/每秒嗎,怎麽又出來一個單向光速。”
李奇維看著眾人吃驚的表情,就知道很多人並不理解什麽意思。
於是,他繼續說道:“我舉個例子。”
“假設一個人開車以100公裡/小時的速度,從A到B;然後再以50公裡/小時的速度,從B返回A。”
“那麽這個人的平均速度是多少?”
“根據平均速度公式,我們很容易得出是66.67公裡/小時。”
“計算過程很簡單,大家拿筆驗證一下就行,我就不在黑板上寫了。”
“那麽問題就來了。”
“光速很可能也是這種情況,所謂的30萬公裡/每秒,只是一個往返平均速度。”
“也許光從A到B是100萬公裡/每秒,從B到A是17.65萬公裡/每秒。”
“這樣計算下來,平均速度也是30萬公裡每秒。”
“我們不知道光速真正的單向速度是多少。”
“甚至可以說,它是任意數值,只要保證平均速度是30萬公裡/每秒即可。”
轟!
李奇維解釋完後,所有人才明白什麽意思。
然而明白後,他們更懵逼了。
這簡直和天方夜譚一樣。
光速竟然還沒有被真正測量出來過?
還有比這更匪夷所思的事情嗎?
為啥光速這麽奇特,為什麽不能直接用單向速度,而是非要用平均速度呢。
不少人實在忍不住,七嘴八舌地提問。
“布魯斯教授,那為什麽物理學家們不測量光的單向速度呢?”
“既然都能測量平均速度,應該也能測量單向速度吧?”
面對眾人的疑問,李奇維搖搖頭,說道:“測不出來。”
“我們不可能測出光的單向速度。”
“我在狹義相對論中明確地寫道:光速恆定只是一個假設,無法通過實驗驗證。”
“而且我約定了光速在空間各個方向上的傳播速度是一樣的。”
“只有這樣,才能保證【同時性】具有有效性。”
“所以,我用的光速是平均速度,而不是單向速度。”
轟!
這一下眾人徹底被震驚的說不出話了。
大名鼎鼎的物理學第一天才,竟然說測不出光的單向速度。
不少人的三觀已經崩塌。
邁克爾遜看著李奇維,不斷地歎氣。
就連密立根也不清楚到底是什麽回事。
至於其他的物理學家們,和在場的學生差不多,完全不知道怎麽回事。
邁克爾遜似是回憶地說道:“1849年,法國物理學家菲佐,采用齒輪法第一次比較精準地測量出了光速。”
“他的實驗非常巧妙。”
“菲佐在相距很遠的兩處,分別放了一個反射鏡和發光器,而發光器的前面有一個齒輪。”
“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。”
“那麽通過齒輪的轉速、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。”
邁克爾遜以為自己說的很明白,因為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,為什麽測量不出光的單向速度啊。”
李奇維微微一笑。
(本章完)