第253章 萬有引力定律的缺陷！為什麼是平方反比？
李奇維看著台下的眾人，嘴角露出一絲笑容。
果然，所有人都想把他這個物理學第一天才拉下馬。
看看那些年輕臉龐上的激動神情，還有那躍躍欲試的眼神。
李奇維忽然感慨，好像他在前世時都沒有享受過這種感覺。
而是被淹沒在題海之中，成為那些試卷下的犧牲品，產生了對科學的厭煩情緒。
回到這個時代，他才終於體會了科學的魅力。
從書本上學，和親身經歷一遍，感受天差地別。
李奇維定了定神，然後拿起粉筆開始在後面的黑板上畫圖。
他首先在左右兩邊各畫了一個巨大的圓圈，然後直線將兩個圓的圓心連接在一起。
最後，他在示意圖的上方寫下了一個大大的方程式。
【F=G·Mm/R】
嘩！
當李奇維寫完方程式後，台下一片譁然。
不是因為看不懂，而是看的太懂了。
這個公式實在是太有名了。
因為它就是牛頓的萬有引力定律。
兩個相互作用的物體，它們之間的萬有引力大小與距離的平方成反比。
不要說是本科生，哪怕是中學生也對這個公式無比熟悉。
因為這個理論就是在中學時候教授的。
正是因為有了這個公式，牛頓才能解釋天體之間的運動。
這個公式也把牛頓送上了神壇。
偉大天體的運動也要符合人類筆下的計算結果。
人定勝天！
然而現在，布魯斯教授說要問一個問題，難道是萬有引力定律？
「怎麼可能，難道萬有引力定律是錯的？布魯斯教授不會是有什麼最新發現吧。」
「我的上帝，布魯斯教授剛剛對牛頓力學三定律下手，現在又要對萬有引力定律下手了？」
「我物理學所有課程都是滿分，我無法想像萬有引力定律會有什麼問題。」
「別急，布魯斯教授只是寫這個公式而已，沒說它是錯的。」
「也許他是想讓我們算天體的運行軌道呢。」
「據說布魯斯教授在10年前，就計算了一道非常複雜的天體問題，也許他是想故技重施。」
「那布魯斯教授輸定了，我可是專門研究過那種題型，手到擒來。」
「.」
李奇維還沒開始問，台下就已經開始議論紛紛了。
雖然前排的大佬們都很淡定，但那些年輕的學生們可都是好動的主。
因為萬有引力定律實在是太出名了。
所有學生都非常有自信。
這時，李奇維笑道：「看大家的表情，我想我就不用介紹這個示意圖和公式了。」
「我的問題很簡單。」
「為什麼萬有引力定律中，引力是和距離的平方成反比。」
「數字2為什麼不能是1.9，不是2.1，也不是3或者4。」
「在座各位，你們誰能回答這個問題嗎？」
轟！
死一般的寂靜。
整個大禮堂內上千人，此刻全部都傻眼了。
所有人都呆呆地看著黑板上的公式。
萬有引力和距離平方成反比，這不是課本上教的嗎？
好像老師教授們從來沒有提過平方這個問題。
這時，李奇維又加了一把料，說道：「你們在學習萬有引力定律的時候，有想過這個公式是怎麼來的嗎？」
嘩！
禮堂內的學生更懵逼了。
「對啊，萬有引力公式是怎麼來的？我怎麼想不起來了。」
「額，好像當時老師上課時沒有提到，就說牛頓給出了這個公式。」
「我的老師說了：記住就行，不要鑽牛角尖，對考試沒有用。」
「我隱約記得，牛頓是從克卜勒三定律中得到靈感，提出了萬有引力定律，但確實沒有推導過程。」
「我物理好，我可以確定，牛頓沒有解釋為什麼是平方反比。」
「.」
這一下，學生們徹底不淡定了，所有人都焦急地和周圍人討論。
他們實在不知道為什麼一定是平方，不是立方，不是2.1。
這裡面難道有什麼隱藏的缺陷嗎？
人群之中，有一個青年眉頭緊蹙，一雙深邃的眼睛緊緊盯著黑板上的公式，若有所思。
不要說學生們，就連前排的大佬，此刻也有不少人一頭霧水。
不過麥可遜、密立根幾人顯然不在此列。
同時，他們內心感嘆，布魯斯實在是太會教學了。
難怪對方能把自己國家的教育辦的風生水起。
他創建的私立大學，黃埔理工大學更是飛速發展。
僅憑這種調動學生研究學習積極性的手段，布魯斯就是當之無愧的教育大師。
牛頓的萬有引力缺陷，他們這些老一輩的物理學家，都是知道的。
只不過為了方便教學，大佬們故意把課本上某些內容省去了。
畢竟對於本科生而言，如果前期不能打好基礎，內容過於複雜，反而不利於成長。
所以在場的學生們，除非是那種涉獵特別廣，喜歡鑽牛角尖的人，否則不可能有人知道這個問題該怎麼回答。
足足過了5分鐘，台下的學生依然沒有人舉手。
所有人都垂頭喪氣的。
之前他們還看不起經典物理學，覺得那些都是老古董了，沒什麼值得研究。
結果布魯斯教授直接啪啪打臉。
熟悉的不能再熟悉的萬有引力定律，竟然也有讓人不為人知的一面。
果然薑還是老的辣。
這一刻，大家對於李奇維的崇拜又上一分。
原來對方的成就不僅僅是天才，而是他對經典物理的深刻洞察。
凡事都要思考問題的本質。
李奇維看見眾人的反應笑了笑，心道待會還有你們更震驚的呢。
哥我今天來就是專門虐你們美國佬的。
誰讓你們後世那麼狂妄。
「看來是我贏了，所以大家回去後，還是老老實實認認真真地研究經典物理學吧。」
「只有把經典物理學研究透徹了，你才能明白現代物理學的核心是什麼。」
「不過，這個問題還是要解決的。」
「我看就由麥可遜教授來說吧。」
台下頓時響起一陣掌聲。
麥可遜如今是美國物理學會的會長。
基本算是美國物理學界的第一人，和櫻花國的長岡半太郎類似。
「咳咳，其實這個問題，我也沒有十足的把握。」
「因為有些現象，直到現在為止，依然沒有解決。」
「你們如果仔細看過玻爾筆記，就會知道，布魯斯教授曾堅決反對經典物理學過時的說法。」
「你們啊，是撞到人家的槍口上了。」
麥可遜的話讓很多人尷尬地笑了。
「首先可以確定一點，牛頓當年提出萬有引力定律時，並不是推導而來。」
「他是根據克卜勒三定律，再加上一些其他理論，總結出的平方反比定律。」
「這個理論有一個前提，那就是行星繞太陽運行的軌道一定是閉合的。」
「否則的話，萬有引力定律無法解釋。」
「基於這個原理，1873年，法國數學家約瑟·伯特蘭，發表了著名的伯特蘭定理。」
「這是一種數學分析方式，即假設行星的軌道稍微偏離了原有軌道時，會發生什麼情況呢？」
「伯特蘭通過複雜的數學計算，發現如果行星偏離軌道後，想要繼續保持穩定，那麼只有兩種情況。」
「要麼是符合平方反比，要麼是符合線性規律。」
「前者就是萬有引力定律，後者就是胡克定律。」
「行星可以繞著太陽做圓周運動，或者做彈簧運動。」
「這就是牛頓萬有引力定律中，平方反比的由來。」
「裡面是有嚴格的數學關係支撐的。」
「我們不得不感嘆大自然的神奇，如果行星想要保持閉合穩定，它就必須符合這個條件。」
轟！
麥可遜的解釋讓所有學生頓時震驚的呆住了。
什麼情況啊！
簡簡單單的萬有引力定律竟然還有如此複雜的背後原因。
那個什麼伯特蘭定理，一聽就高深無比，估計要用到很深奧的數學知識。
此刻，學生們才明白，他們學的那點物理知識，遠遠談不上經典物理。
連門都沒有摸到呢。
之前質疑李奇維的那個學生，也羞愧地耷拉著臉，感覺有點難為情。
自己是拿無知當勇氣了。
布魯斯教授果然不是自己能碰瓷的。
「嗐，這下糗大了，就我這種水平還想研究現代物理學呢？」
「媽媽，我要報警，為什麼我學的物理學和人家的不一樣。」
「我終於明白以前看過的一句華夏古語是什麼意思了，知其然不知其所以然。」
「.」
不過，人群中忽然又一個學生問道：「布魯斯教授，我還是想問一下。」
「即便我們不知道那個伯特蘭定理，但無論怎麼說，萬有引力定律還是被解釋清楚了啊。」
「只是我們不知道而已。」
「而且這恰恰說明經典物理學沒有挖掘的東西了啊。」
還是有人不死心。
這個學生說的也對。
伱布魯斯問為什麼會是平方反比，我們確實不知道。
但只要我們哪天看到了伯特蘭定理，不就能搞清楚這個問題了嘛。
說到底，經典物理學還是被研究透了。
面對小伙子的死纏爛打，李奇維會心一笑。
看來他們還是沒有認真聽麥可遜剛剛的話。
對方說有些現象還不能解釋，而且還提到了閉合軌道。
麥可遜剛剛想繼續開口，李奇維就用眼神示意制止了他。
麥可遜無奈一笑，也罷，就讓布魯斯好好教育你們這幫不知天高地厚的小子。
這時，李奇維剛準備要說出，萬有引力定律不能解釋的現象是什麼。
忽然，又有一個年輕人站了起來。
他就是之前那個眉頭緊蹙，看著公式若有所思的人。
只見對方非常恭敬地說道：「您好，布魯斯教授，我叫愛德文·哈勃，來自芝加哥大學天文學專業。」
「我今年剛剛畢業。」
嚯！
李奇維一驚，好傢夥，人群中竟然還隱藏著一位大神啊。
大名鼎鼎的哈勃！
後世以他名字命名的哈勃望遠鏡可謂是家喻戶曉。
它讓物理學家們了解了宇宙深處的神秘和浩瀚。
哈勃是研究現代宇宙理論最著名的人物之一。
他是給宇宙膨脹理論提供證據的第一人，也就是所謂的星系紅移定律。
他建立了大尺度宇宙的概念，開創了星系天文學，被稱為「星系天文學之父」。
當然，此時的哈勃只是個剛本科畢業的小年輕，說話還有點拘謹。
「關於平方反比定律，我想到了一個更通俗易懂的解釋。」
「希望布魯斯教授和在座的各位教授們，能夠指點我一下。」
「我認為平方反比的本質，是因為我們生活在一個各向同性的三維空間之中。」
「不僅僅是萬有引力定律，庫侖定律也是平方反比。」
「假設有一個天體，它向外釋放引力。」
「那麼在同一個時間點，引力會形成一個球面。」
「而由於空間是各向同性的，所以球面上的引力是均勻分布的。」
「每個點的引力密度大小是相同的。」
「且每個點的引力就等於球面的引力之和除以整個球面的面積。」
「球面的面積公式是4πR。」
「所以球面上每個點的引力自然就和半徑的平方成反比。」
「這就是平方反比定律的本質。」
「它不僅可以解釋萬有引力，還能解釋其他任何遵從這個定律的現象。」
轟！
哈勃的言論瞬間讓禮堂內沸騰了。
所有人都不約而同地看向那個年輕人。
單薄的身影，卻顯得高大無比。
他竟然想到了這樣一種解釋方法。
哪怕是中學生都能聽懂。
和伯特蘭定理需要複雜的數學知識不同，哈勃的解釋甚至可以直觀地去想像。
所有學生都激動地上躥下跳。
「原來我們芝加哥大學還隱藏哈勃這樣的大神。」
「我的上帝，這個解釋也太簡潔優美了。」
「厲害，實在是厲害，一下順帶把庫侖定律也解釋了。」
就連麥可遜和密立根也朝哈勃看去，兩人非常震驚。
「芝加哥大學竟然還有這樣的好苗子，以前怎麼沒發現。」
「密立根，你必須要把他留住，不能讓他跑了。」
麥可遜眼神火熱，一個美國本土的物理好苗子，簡直就是他的心肝寶貝。
真實歷史上，哈勃本科畢業後就去英國進修了，而且學的還是法律。
不過後來他又回到芝加哥大學，攻讀博士學位。
此刻，年輕的哈勃瞬間把場內氣氛推向了高潮。
竟然有人能回答了布魯斯教授的問題，而且比麥可遜教授的回答還要精妙。
甚至有好事的學生戲謔地說道：「布魯斯教授，您該道歉了。」
引得眾人哈哈大笑。
李奇維感慨地看著哈勃，果然是未來的大神啊。
雖然對方沒有獲得過物理諾獎，但這絲毫不影響他的地位。
大佬年輕時就已經這麼犀利了。
李奇維又想到了愛因斯坦、勞厄等人，要是他們在這裡，估計也能想到吧。
不過嘛！
你們再牛逼，也比不過你李哥我這個穿越者啊。
面對眾人的起鬨，李奇維笑著說道：「哈勃是吧，非常好，未來的物理學一定有你一席之地。」
「考不考慮做我的博士生？」
聽到李奇維當著這麼多人的面誇讚，哈勃害羞的臉微紅了。
僅憑這一句話，哈勃的名氣瞬間就超越很多教授了，能算物理學界的一號人物了。
麥可遜聽到李奇維的話，差點激動地站起來。
「這個布魯斯，還想當面搶人。」
「不行，會後我一定要向他抗議。」
密立根笑道：「教授，放心吧，布魯斯肯定是說著玩的。」
「他布魯斯敢搶哈勃，我密立根就搶錢五師。」
禮堂內的學生們則羨慕不已。
他們懊惱自己怎麼想不出這個答案，不然就能得到布魯斯教授的青睞了。
然而，李奇維的下一句話，直接讓所有人大腦瞬間宕機。
「不過，很可惜，你的解釋是錯的。」
轟！
禮堂內鴉雀無聲。
無數人心中震驚：布魯斯教授，你是想耍賴啊！
(本章完)