第416章 赫茲和愛因斯坦(下)
「好了,你來見赫茲博士,肯定是有問題要請教吧。☺👤 ❻❾s𝓱ยЖ.ς𝔬ϻ 🍫👑
若你不嫌棄我礙事的話,我也行聽聽你的問題。」
愛因斯坦忙擺手,「勳爵閣下,您不要這麼說,赫茲博士學識淵博,我到這裡來確實是要請教一些問題。」
赫茲點頭,「先請坐吧,年輕人,你的問題最好不要太難,因為我的腦袋思考不了太艱深的問題。
不過亨利勳爵的物理學造詣很高,說不定他能給你解答。」
聽到自己仰慕的赫茲博士這麼推崇眼前的華人勳爵,愛因斯坦對於華人勳爵的物理學造詣感到好奇。
他的臉上露出謙遜的笑,「好的,這次來是想請問您,關於『以太』是否存在的問題。」
……
「以太」這個名詞源於希臘,用以代表組成天上物體的基本元素。
17世紀的笛卡爾和其後的克里斯蒂安惠更斯首創並發展了「以太「學說
他們認為「以太」就是光波傳播的媒介,它充滿了包括真空在內的全部空間,並能滲透到物質中。
與「以太「說不同,牛頓提出了光的微粒說。
牛頓認為:發光體發射出的是以直線運動的微粒粒子流,粒子流衝擊視網膜就引起視覺。
18世紀牛頓的「微粒說」占了上風,19世紀,光是波動說占了絕對優勢。
以太的學說也大大發展:波的傳播需要媒質,光在真空中傳播的媒質就是以太,也叫「光以太」。
與此同時,電磁學得到了蓬勃發展,經過麥克斯韋、赫茲等人的努力,形成了成熟的電磁現象的動力學理論——電動力學。
這個理論從理論與實踐上證明光就是一定頻率範圍內的電磁波,從而統一了光的波動理論與電磁理論。
「以太」不僅是光波的載體,也成了電磁場的載體。
直到19世紀末,物理學家門一直企圖尋找「以太」,然而從未在實驗中發現以太。
是以愛因斯坦才想在偶像面前請教一下關於「以太」的問題。
……
赫茲是個保守派學者,他對於「以太」理論是十分熱衷的,他在證明麥克斯韋方程組的時候,就率先假定了「以太」的存在。
是以當他用麥克斯韋理論描述電磁波現象時,發現將「以太」引入,計算非常繁瑣複雜。
若去掉以太,計算起來會簡單許多。
但他仍舊沒有拋棄「以太」,因為「以太」理論太重要了。
正是這一理論,頑強地支撐著牛頓經典力學理論的絕對性(包括同時性概念,絕對時空概念等)。
「在我看來『以太』是存在的……」
「對不起赫茲博士,我不認同你的觀點。」
石侯爺的話直接讓赫茲和愛因斯坦都愣住了。
「哦,亨利勳爵,你?「
石錦堂笑了笑,「赫茲博士我們只是在單純的討論問題,1879年的『麥可遜—莫雷實驗』(注1)已經足夠證明『以太』是不存在的。」
(註:此實驗是物理學上的一個著名實驗,本意是證明以太的存在的,但是實驗結果卻相反的,讓很多物理學家十分沮喪。)
電磁學的發展最初也是納入牛頓力學的框架,但在解釋運動物體的電磁過程時卻發現,與牛頓力學所遵從的相對性原理不一致。
按照麥克斯韋理論,真空中電磁波的速度,也就是光的速度是一個恆量。
然而按照牛頓力學的速度加法原理,不同慣性系的光速不同。
「例如,兩輛汽車,一輛向你駛近一輛駛離。
伱看到前一輛車的燈向你靠近,後一輛車的燈遠離。
向你駛來的車將發出速度大於c(假定光速恆定)的光,即前車發出的光的速度=光速+車速;
而駛離車發出的光的速度小於c,即後車發出的光的速度=光速-車速。
但按照麥克斯韋理論,這兩種光的速度相同。
從這裡就可以看出,經典力學在光速這裡是矛盾的。
你通過證明麥克斯韋方程組,最終證明電磁波確實存在,而光也是電磁波。
怎麼在這麼明顯的問題上,反倒糊塗了?
科學理論從來都是越辯越明,你忽視切實存在的明證實驗結果不顧,依舊固執己見,我有點懷疑你的思維居然僵化到這種地步了?」
石錦堂這一通話,實在是他肚裡存貨極限了,再說下去他就要露餡了,是以他及時截斷了話題。
聽到這裡,愛因斯坦的腦海里霍然通明。
他在來這裡之前已經有了「以太」是不存在的認知。
如今他在華人勳爵這裡找到了同盟,讓愛因斯坦十分興奮。
「勳爵閣下,您的觀點如此鮮明讓我很受啟發,我此前認真研究了麥克斯韋的電磁理論,特別是經過赫茲博士和洛倫茲教授(著名物理學家)發展和闡述過的電動力學。
我發現若是不要『以太』,兩位證明麥克斯韋電磁理論的計算會簡便很多,且對結果毫無影響。
另外我堅信電磁理論是完全正確的,但是絕對參照系「以太「的存在,令人不安。
我閱讀了許多著作發現,所有人試圖證明『以太』存在的試驗都是失敗的。
是以我早就萌發了『以太』是不存在的觀點,如今有了亨利勳爵的話,我越發堅定了我的觀點。」
赫茲嘴巴微張,他實在找不出什麼理由說服眼前的兩人,只能暫時認輸。
赫茲一邊揉太陽穴,一點點頭道:「好吧,既然我們的觀點各異,就不必勉強別人相信自己了,往後的日子,我會找辦法證明『以太』,到那時我再試圖說服你們兩人。」
石錦堂呵呵一笑:「好的,赫茲博士,我等待你駁倒我的那一天。同時愛因斯坦先生你是否已經有了想法或者思路,驗證『以太』不存在?」
愛因斯坦不好意思的搖頭,「對不起,亨利勳爵,我在物理學方面的學識還不夠,遠不如您。
但我現在可以確定,赫茲先生沒有說假話,您在物理學方面的造詣確實很深厚。」
石錦堂擺了擺手,「這件事先不說了,你們兩位對時間怎麼看?」
赫茲對石錦堂的問題有些好奇,「你怎麼想起談論時間了?」
石錦堂對著赫茲笑了一下,他看向愛因斯坦,「你也堅信時間牛頓的絕對時間領域嗎?」
愛因斯坦也是有些懵,「亨利勳爵我對此沒有深入的思考過,您有什麼見解?」
「我是有點想法,只是這個想法很不成熟。」
「不成熟的想法,也是想法,你說出來,我們大家一起思考一下,說不定能夠幫你完善一下。」
「是這樣的,我們現在已經可以確定我們腳下的地球是持續運動的。
是以我覺得時間是不存在,時間只是一段距離。
一天是地球自轉一圈的距離,一年是地球圍繞太陽公轉一年的距離。
這個世界上唯一可以確定的就是,物體是永恆運動的。
絕對靜止的物體是不存在的,我們所說的『靜止』只是相對的靜止。」
聽到這裡,愛因斯坦的眼中一亮,他的腦海中亮起了一道光,這道光讓他的眼睛別的越來越清明。
「『相對的靜止』,真是太棒了!
亨利勳爵,您說的對,我從您這裡得到了啟發,我有了很多想法,雖然還很模糊但是我覺得我應該能夠完善這套理論。」
這是石錦堂最樂於見到的結果,「是嘛,那你現在最需要靜下來,把腦子裡的那套理論梳理一番,確定那些是要解決的問題,等到那些要解決的問題都解開了,那麼你的理論就成型了。
加油!」
接下來三人又談論了一會,愛因斯坦主動告辭,石錦堂也跟著告辭,只留下赫茲一個人悶悶不樂的坐在那裡,獨自惆悵……
(本章完)
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