第三百三十四章 再见了,1850!(一)(第3/4页)

在第二个式子后打了个√。

看着黑板上的两道公式。

围观群众中的某位数学教授顿时轻轻抽了一口气:

“嘶……”

小麦所写的内容不多,但现场毕竟有着不少真正的数理大佬,理解能力方面还是拉满的。

他们只是稍微一分析,便立刻理解了小麦的想法。

读过高中物理的同学应该都知道。

一个物体的运动轨迹,在不同参考系中是不同的。

例如假设你在坐火车,你相对于火车的轨迹是一个不动的点。

而你相对于地面参考系的轨迹,却是一条直线。

这个道理同样适用于光路。

以太假设的核心就在于,它认定了光相对于以太的速度是恒定的。

所以如果想比较两束光从光源击中镜子再回到光源所消耗的时间差,选取以太作为参考系更加方便。

小麦的思路便是如此。

当t=0时。

光从光源O点出发。

当t=t1的时候。

光到达镜子。

此时由于整个实验设备相对于以太已经向右移动了一段距离,镜子的位置从M1点变换到了右侧距离Vt1的地方。

所以这一段光程的长度是:

OM1+Vt1。

当光返回光源的时候。

设光在t=t11时返回光源,此时光源已经运动了t11秒。

所以光源的位置是原先O点右侧距离Vt11的地方。

这一段的光程便是:

OM1+Vt1-Vt11=OM1-V(t11-t1)。

综合两段光路。

在以太参考系中,水平光的光程总长应为:

OM1+Vt1+OM1-V(t11-t1)=2OM1+V(2t1-t11)。(应该没算错,要是有错误的地方希望大佬指正哈)

而乔吉亚·特里所写的则是OM1+M1O,显然错误。

随后小麦耸了耸肩,指着公式说道:

“其实从这个式子里很容易看出,2t1会明显大于t11,因为光线的去程比回程要长嘛。”

“光线从光源前往镜子一的时候,是在‘追’镜子。”

“而从镜子返回光源的时候,光源是迎着光线运动的。”

“所以叻,光线从光源到镜子的时间比光线从镜子回到光源的时间要长。”

“因此单单从水平光路的推理解释,特里先生您的分析就是错误的。”

乔吉亚·特里张了张嘴,眼中露出了一丝慌乱:

“我……”

不过徐云并没有给他解释的机会,而是接过小麦的话,再次给他补起了刀:

“特里先生,光源,镜子,和成像板,它们的运动方向都是东……或者说正右方——因为相对以太运动嘛。”

“也就是说,光源和镜子一的运动方向是沿着O点与M1点所在的直线上。”

“而镜子二的运动方向,则是沿着M2点和A点所在的直线上。”

“在以太参考系中,由于光线出发的时候瞄准的是A点,当镜子二从M2点的位置平移到A点的时候,光线正好到达A点。”

“接着被镜子反射回B点,如此一来……光程差上其实不存在任何问题。”

“所以特里先生,你所说的漏洞,在数学角度上根本不存在!”

这一次。

不少人也跟着下意识的点了点头。

徐云说的道理非常简单,也很好理解。

比如读者老爷开的汽车有左轮和右轮,左轮和右轮之间的距离,也就是你汽车的宽度。

也就是连接左轮和右轮的传动杆的长度,在任何时刻都是固定的,即便车在运动。

可是在地面参考系中。

运动中左轮现在的位置和右轮两秒后所在的位置、这两个空间位置之间的连线距离,却并不等于你左轮和右轮之间的距离。

假设此时此刻。

有一只小老鼠从汽车的左轮沿着传动杆跑到汽车的右轮,小老鼠相对于地面的运行轨迹是一条斜线。

而这条轨迹的长度,并不等于传动杆的长度。

这就是参考系导致的光程差。

因此在数学上。

迈克尔逊-莫雷实验,已经把光程差给考虑进去了。

当然了。

或许有同学会问:

比起汽车光的速度要快很多,那么这个光程差难道真的不存在任何误差吗?

答案其实是否定的。

但这个数值实在是太小了,小到即便是在光速的计算过程中,也可以被忽略。

这是有实际数据做支撑的现象,来自引力波。

早先提及过。

引力波探测器LIGO,说白了其实就是个大号的迈克尔逊莫雷装置。

每一组LIGO探测器有两个互相垂直的长臂,利用激光,LIGO可以测量两个互相垂直的长臂的长度。

LIGO的长臂实际上是高度真空的长管,在每条长臂的两段悬挂着直径34厘米的反射镜。

LIGO探测器利用激光干涉,不间断的测量每对反射镜之间的距离,精确度极高。

目前LIGO探测器一共建成了两座,分别位于海对面的华盛顿州和路易斯安那州,两地相距3000公里。

引力波以光速传播,因此如果一束可探测的引力波扫过地球,两座LIGO探测器探测到信号的时间将有10毫秒量级的时间差。

同时在欧洲,还有两座非常类似的引力波探测器称作VIRGO,多个探测器联合进行工作。

人类第一次发现双黑洞合并的引力波是在2015年9月14日燕京时间的17点51分,公布于2016年2月11日。

第一次发现双中子星合并的引力波,则是在2017年10月16日。

当时包括华夏在内,多国科学家同步举行了新闻发布会。

接着又观测到了好几次现象,记录的事件名称都是GW+6位数字。

而在GW190521这次事件中,LIGO第一次检测到了光程差:

信号源距地球约五吉秒差距——一吉秒差距约相当于32.6亿光年,光程差约为27.3%个原子大小。(doi.org/10.3847/2041-8213/aba493)

顺便一提。

引力波在2015年被发现,2016年2月公布。

接着截止到2017年9月份的GW170814,一共才观测到了4次事件。

也就是平均4个月发现一次。

不过大家可以猜猜看,从2017年9月份到现在的2021年11月7日,引力波事件一共发现了多少次?

答案是……

LIGO90次,VIRGO28次。

90+28,加起来118次。

也就是平均半个月一次。(ligo.org/detections/O3bcatalog.php官网,前面加三个W就能看到,目前只公布到了去年11月的O3b)

还是那句话。

有些时候科技的发展水平,真的超乎了你的预料。

好了。

话题再回归原处。

实话实说。

乔吉亚·特里的这个问题实际上在后世也颇具代表性,属于民科反驳迈克尔逊莫雷实验的强有力‘理论’之一。