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第八章 爱因斯坦的宇宙
后的许多事情产生重大的影响。

    迈克尔逊和莫雷所做的--实际上是在无意之中所做的--破坏了长期以来人们对一种所谓光以太的东西的信念。那是一种稳定、看不见、没有重量、没有摩擦力、不幸又完全是想像出来的媒质。据认为,这种媒质充满宇宙。以太是笛卡儿假设的,牛顿加以接受,之后差不多人人都对它怀有崇敬之情,在19世纪物理学中占有绝对的中心地位,用来解释为什么光能够在空荡荡的太空里传播。它在19世纪初尤其必不可少,因为光和电磁在这时候被看成是波,也就是说某种振动。振动必须在什么东西里面才能发生,因此,就需要一种以太,并长期认为存在一种以太。直到1909年,伟大的英国物理学家J.J.汤姆森仍坚持说:quot;以太不是哪位爱好思索的哲学家的凭空想像,它对我们来说就像我们呼吸的空气那样不可缺少。quot;--他说这番话4年多以后,就无可争议地确定以太并不存在。总而言之,人们确实离不开以太。

    如果你需要说明19世纪的美国是个机会之乡的理念,那么你很难再找到像阿尔伯特·迈克尔逊这样的例子。他1852年生于德国和波兰边境地区的一个贫苦的犹太商人家庭,小时候随家人来到美国,在加利福尼亚州一个淘金热地区的矿工村里长大。他的父亲在那里做干货生意。家里太穷,他上不起大学,便来到首都华盛顿,在白宫的正门口游来晃去,希望能在尤利塞斯·S.格兰特每天出来散步时碰上这位总统。(那显然是个比较朴实的年代。)在这样散步的过程中,迈克尔逊深深博得了总统的欢心,格兰特竟然答应免费送他去美国海军学院学习。就是在那里,迈克尔逊攻读了物理学。

    10年以后,迈克尔逊已经是克利夫兰凯斯学校的一名教授,开始有兴趣测量一种名叫以太漂移的东西--运动物体穿越空间所产生的一种顶头风。牛顿物理学的预言之一是,在观察者看来,光在穿越以太过程中的速度是不一样的,取决于观察者是朝着还是逆着光源的方向移动。但谁也想不出对此进行测量的方法。迈克尔逊突然想到,地球有半年时间是朝着太阳的方向运动,有半年时间是逆着太阳的方向运动的。他认为,只要在相对的季节里进行仔细测量,把两者之间光的运动速度进行比较,就能找到答案。

    迈克尔逊说服电话的发明者、刚刚发了财的亚历山大·格雷厄姆·贝尔提供资金,制造了一台迈克尔逊自己设计的巧妙而灵敏的仪器,名叫干涉仪,用来非常精确地测定光的速度。接着,在和蔼而又神秘的莫雷的协助下,迈克尔逊进行了几年的精心测量。这是一件非常细致而又很花力气的活儿,迈克尔逊的精神一下子完全垮了,工作不得不中断了一段时间。

    但是,到1887年,他们有了结果。而且,这个结果完全出乎这两位科学家的意料。

    加州理工大学天体物理学家基普·S.索恩写道:quot;结果证明,光的速度在各个方向、各个季节都是一样的。quot;这是200年来--实际上恰好是200年--出现的第一个迹象,说明牛顿定律也许不是在任何时候、任何地方都适用的。用威廉·;很可能是物理学史上最负面的结果quot;。为此,迈克尔逊获得了诺贝尔物理学奖--从而成为获此殊荣的第一位美国人--但要过20年之后。与此同时,迈克尔逊-莫雷实验像一股霉味那样令人不快地浮动在科学家的脑海深处。

    令人注目的是,尽管他有了这项发现,当20世纪来到的时候,迈克尔逊觉得自己和别人一样,认为科学工作快要走到尽头--用一位作者在《自然》杂志上的话来说:quot;只要添上几个角楼和尖顶,在房顶上刻几处浮雕就够了。quot;

    当然,实际上,世界即将进入一个科学的世纪。到时候,谁都会懂得一点
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