物理学家曾深信天地中存在一个都备静止的参考系，他们称之为“以太”。后果发现：它根柢不存在。
老郭凯旋说论断：迈克尔逊-莫雷实际的“零后果”，凯旋催生了相对论。
一、物理学家曾服气天地中有一个“都备舞台”
19世纪的物理学家认为，天地中存在一个都备静止的参考系。
他们给它起了个名字：以太。
以太被瞎想为一种充满通盘这个词天地的闪避介质。它是光传播的载体，亦然牛顿都备时空的物资化身。
测量地球相对于以太的速率，就等于测量地球的“都备畅通”。
这是那时物理学界最昂扬东谈主心的指标之一。
二、麦克斯韦方程带来了一个贫瘠
1865年，麦克斯韦长入了电和磁。
麦克斯韦
他的方程组预言：光是一种电磁波，在真空中的速率是常数 c。
问题来了。
要是光在静止的以太中速率是 c，那么在地球上（地球在畅通），光速应该不同——顺着畅通处所会大于 c，逆着会小于 c。
这意味着，麦克斯韦方程组只可在“以太系”中建造。在其他参考系中，它的形态会改变。
物理端正出现了“不对等”：电磁学似乎有一个特权参考系。
这个矛盾，讲义上时时一笔带过。但它是理解通盘这个词故事的重要。
三、迈克尔逊和莫雷的精密实际
为了收拢“以太风”，迈克尔逊设计了一台空前精密的仪器——迈克尔逊干预仪。
迈克尔逊干预仪
实际念念路很秘要：
假定以太存在，地球以30公里/秒的速率在以太中穿行
让一束光分红两束，辞别沿着平行和垂直于“以太风”的处所传播
两束光复返后汇合，变成干预条纹
旋转仪器90度，条纹应该会移动
这止境于让两束光在“顺水逆水”和“横渡”之间比赛。
表面明晰，精度饱和。那么，实际的确看到了预期的条纹吗？
四、盘算后果是0.4，实际后果却是0
字据经典表面，不错精准盘算出预期的条纹移动数。
设干预仪臂长11米，光波长约0.00000059米，地球公转速率30公里/秒，光速30万公里/秒。
【公式】ΔN = (2l/λ) × (v/c)² ≈ 0.4
翻译成东谈主话：要是以太存在，干预仪应该看到0.4条条纹的移动。
迈克尔逊干预仪的精度高达0.01个条纹，探伤这个信号绰绰多余。
然则，实际后果让通盘东谈主惧怕。
1887年，迈克尔逊和莫雷在克利夫兰进行了实际。
不管他们若何普及精度、改变季节、重迭测量，后果恒久如一：条纹保残守缺。
移动数不是0.4，快乐飞艇下载不是0.04，不是0.01，而是零。
这个“零后果”像一颗炸弹，在物理学界引爆了风暴。
它意味着：莫得探伤到地球相对于以太的任何畅通。
地球明明在绕太阳高速畅通，何如可能相对于都备空间静止？难谈地球是天地的中心？
五、物理学家们的零乱与抵御
“零后果”带来的不是简便失败，而是经典表面框架的全面危急。
为了挽救“以太”，物理学家们建议了各式挽救假说，但都破绽百出：
“以太拖曳”说：地球畅通时会拖动周围的以太。但这与光行差表象矛盾。
“辐射表面”：光速与光源畅通关系。但这与双星不雅测矛盾。
“长度缩短”假说：物体在以太中畅通时，沿畅通处所的长度会缩短。但这个假说像是为了解释“零后果”而“硬凑”出来的。
老郭往日学这儿也容易犯这个错——以为洛伦兹仍是接近相对论了。但他恒久无法开脱都备时空不雅的管制。
信得过的蜕变者，需要勇气废弃旧框架的基石。
六、爱因斯坦的“奥卡姆剃刀”
当其他东谈主在为拯救以太而心劳计绌时，瑞士专利局的一位年青职员挥动了“奥卡姆剃刀”。
他叫阿尔伯特·爱因斯坦，时年26岁。
爱因斯坦
他的推理或者而深切：既然通盘探伤以太的实际都失败了，那么最凯旋的假定即是——以太根柢不存在。
他进而建议了两条公理：
相对性旨趣：通盘物理定律在通盘惯性系中形态疏导
光速不变旨趣：真空中的光速在通盘惯性系中都是常数 c
需要证实的是：迈克尔逊-莫雷实际凯旋讲明的是光速各向同性（不同处所光速疏导），而非完好的光速不变旨趣。但它是光速不变的必要要求，实际的“零后果”为爱因斯坦的两条公理提供了重要撑握。
一个“失败”的实际，就这么成为了狭义相对论降生的最遑急催产士。
讲义不写，老郭给你补上：迈克尔逊本东谈主至死都对相对论感到困惑，甚而说：“我的实际尽然对相对论这个怪物的降生起了作用，我对此感到十分缺憾。”
七、终末聊两句
迈克尔逊-莫雷实际的“零后果”本意是寻找以太，却不测地宣判了以太的“死刑”。
在科学商榷中，这种“失败的实际”催生“蜕变的表面”的表象，对你有什么启发？
对于这个争议，你更倾向于哪一种？
A. 实际的价值在于证伪，失败本人即是科学跨越
B. 科学跨越来自“预料除外”，失败是礼物
C. 其他方针，褒贬区聊聊
老郭不站队，褒贬区聊聊你的意义。
以为这篇有效，点个赞支握老郭。
柔柔我，下期讲《时空简史02：爱因斯坦1905——两条旨趣若何长入时空？》
我是老郭，只讲准确快乐飞艇下载，不绕弯子。下期见。
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