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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√(c2-v2)。
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√(c2-v2))。
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=2dv2c2。
如此一来。
移动条纹数就是△lλ。
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037。
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037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。
标准术语一般是这样的:
【迈克尔逊-莫雷实验之所以0结果,是因为这个实验完全是错误的,它没有任何意义】。
这种待遇有些像三国里的骷髅王袁术,基本上提到此人便离不开一句冢中枯骨
但实际上呢。
这些民科质疑的事情,物理史上早就有一堆人diss过了。
比如在迈克尔逊-莫雷实验结果公布后,当时许多人都认为这个实验谈不上决定性。
例如赫赫有名的洛仑兹,就曾经对实验的否定结果依然疑虑重重。
瑞利在1892年发表的一篇论文中则认为“地球表面的以太是绝对的静止还是相对的静止”,依然是一个悬而未决的问题。
他觉得迈克尔逊—莫雷实验的否定结果是“一件真正令人扫兴的事情”。
哦对了,还有在今天现场被男酮盯上的老汤。
这位开尔文勋爵死活不相信这个结果,就和得知了关羽已死的刘备一样,嘴里头嚷嚷着‘不可能,我以太论天下无敌’。
他在1900年的巴黎国际物理学会议上,甚至直接敦促莫雷和另一个叫做米勒的物理学家重做一次实验,否则就要起诉他们
在从迈克尔逊-莫雷实验公布结果到老爱发表相对论期间。
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