第三百一十八章 《關於本章含有大量科普所以第三次建議謹慎訂閱的那些事》

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“牛頓的棺材板？”

活動室裡。

聽到徐雲嘴中冒出來的這個詞。

臺下眾人不禁彼此交頭接耳，很快又響起了嗡嗡的討論聲。

約莫小半分鐘後。

一位高瘦的齙牙男生試探著舉起了手，臉上的表情有些侷促，很明顯不擅長與人打交道：

“羅峰同學，我的父親就是在皇家供職的陵寢建造師，負責過許多皇室成員的棺槨製作。”

“據說我的曾曾曾祖父那輩，還曾經和Elizabeth一世談笑風生呢。”

“所以如果有需要，我父親....或許可以幫上一些忙。”

徐雲聞言眉頭一揚，沒想到居然還真能找到給皇家做棺材板的？

隨後他看向對方，客氣的問道：

“這位同學，不知如何稱呼？”

齙牙男生下意識的一提高腰褲：

“伊科賽廷·華萊士。”

徐雲對他點了點頭，組織了一番語言，兩隻手在空中比劃出了一個框架，又道：

“既然如此，華萊士同學，不知道你的父親可否打磨出一塊如同牛頓棺材板大小的大理石石板呢？”

“這塊石板的厚度約要五公分，表面細細磨成平的，不要見半點褶皺在上面。”

華萊士眼睛閃爍了幾下，似乎在思量著可行性，接著只見他摸著下巴猶豫道：

“工藝上倒是沒問題，我父親從業多年，手藝和風評都是有口皆碑，死者至今無一差評。”

“不過羅峰同學，你應該知道，大理石的研製過程並不輕鬆。”

“這種規格和精度的石板如果要打造出來，費用方面.......”

啪——

華萊士話音剛落。

一個錢袋便落到了他的面前，與此同時響起的還有艾維琳的聲音：

“華萊士同學，錢袋裡有十枚兩英鎊面值的硬幣，一共二十英鎊。”

“這些錢暫且算作定金，如果成品過關，我再補給你額外的三十英鎊，現在還有問題嗎？”

按照此前提及過的匯率。

1850年的20英鎊，大概相當於後世的一萬五千塊錢還多。（昨天通宵碼字腦袋糊塗了，十萬英鎊應該是8000萬左右）

這些錢即便是在工業精度相對不太成熟的1850年，也足以令皇家工匠親自出手了。

更別提交貨後還有三十英鎊的尾款還能拿到，加在一起足足有50英鎊！

同時如果給父親那邊打個折，報價10英鎊，自己還能抽個40英鎊的中介費用......

因此華萊士只是稍稍錯愕，便飛快的將錢袋收了起來，拍著胸脯道：

“沒問題，羅峰同學，艾維琳學姐，你們放心吧，散會後就去找我父親！”

徐雲見狀下意識轉過頭，與艾維琳對視了一眼。

這個小富婆面色不變，嘴角卻微微上翹了幾分，彷彿在告訴徐雲一件事：

你儘管整活，錢我來出！

真·提款姬。

隨後徐雲收回目光，沉吟幾秒鐘，從身後拉出了一塊黑板——雖然這間活動室裡沒啥精密儀器，但黑板這玩意兒配備起來還是不難的。

接著拿起粉筆。

在黑板上畫了個一大一小兩個球體，分別標上了地球和太陽：

“各位同學，再問大家一個問題。”

“你們誰能告訴我，地球繞太陽公轉的線速度是多少？”

很快。

一位胖乎乎的學生舉起了手，從胸前的徽章不難看出，他也是一位三一學院的學生：

“羅峰同學，大概是每秒鐘30公里。”

徐雲點點頭，滿意的打了個響指：

“bingo！”

上輩子認識開普勒的同學應該知道。

地球的公轉速度早在開普勒時期便被計算了出來，具體數值大約為29.8千米每秒。

它的計算原理非常簡單，說白了就是軌道長度除以週期。

其中軌道的計算公式是L=2πα(1-0.25×e＾2)，也就是橢圓長度的變換計算式。

式中的L為公轉軌道長度，α為軌道半長軸，e為軌道偏心率。

至於週期的選項則就多了。

既可以根據遙遠的恆星作為參照物，也可以將太陽直射點來充作標記。

二者相除。

便可以得到地球公轉的線速度。

1850年計算出來的公轉線速度與後世測算的結果幾乎沒有差別，平均值就是29.783千米每秒。

地球的自轉速度則慢一點，為每秒466米。

當然了。

看到這裡，可能會有讀者會冒出一個疑問：

不對啊。

公轉也就罷了。

可為啥地球自轉的這麼快，俺卻一點感覺都沒有呢？

原因很簡單：

因為它.......

太細了。

高中物理及格的同學應該都知道。

a=ω2R。

而ω呢，又等於2π/T。

這裡的T就是一天，也就是24X3600秒。

如果你把地球的半徑6375千米帶進去計算，最終得到的自轉向心加速度只有3.3cm/s2。

這種量級的數字，怎麼可能會感受到呢？

它真是太細了，細的早就進入了你的身體，你卻毫無感覺。

其實細的不止是地球，在浩瀚的星空面前，你我皆是wuqian。

很簡單的比方：

眾所周知。

整個宇宙都在加速膨脹，這是目前測量出來的結果。

而哈勃常數值為67.80+0.77/Mpc。

這個數字意味著啥呢？

它意味著宇宙中的星系以每隔三百二十六萬光年的距離，以每秒67.8公里的速度移動，偏差0.77公里。

一秒67.8公里，這可比地球公轉的線速度快多了。

而我們之所以在視覺上感受不到，上頭那句話前面的‘三百二十六萬光年’便解釋了緣由：

星系之間的距離太遠了。

即便是最近的距離，光也要走326萬年。

這個距離遠到了任憑宇宙擴張，我們肉眼可見的天體依舊彷彿巍然不動。

與此同時呢，太陽也在繞著銀河系的‘銀心’公轉。

根據目前的觀測記錄表明，太陽位於銀河系的“獵戶座旋臂”的邊緣區域，與銀河系中心的距離約為2.6萬光年。

如今太陽正在向著天鵝座的方向移動，其公轉速度約為220公里/秒。（附加一個nasa的開放式網站，上頭每天都在模擬太陽運動，雖然基本上肉眼看不到移動的跡象，網址是加上3W）

太陽圍繞銀河系所需要的時間約為195043948萬個小時，也就是大約2.225億年。

由於太陽誕生於大約46億年前。

因此可以這樣說：

太陽自從誕生以來已經圍繞著銀河系轉了20圈，目前正在轉第21圈。

好了，視線再回歸現實。

在小胖子報出了答案後。

徐雲便在黑板上沿著地球自轉的方向畫了個箭頭，標註上了‘30km/s’的字眼兒，又對眾人說道：

“這位同學回答的非常正確，那麼接下來我們再回歸我們的初衷，也就是以太。”

“根據笛卡爾的觀念，如今各個天體都在在環套重疊的以太旋渦中自轉和公轉，以太絕對靜止不動。”

“那麼既然如此，當地球在以每秒30公里的速度繞太陽運動的時候，就必須會遇到每秒30公里的“以太風”迎面吹來。”

“同時呢，它也必須對光的傳播產生影響，也就是改變光的速度，我說的對嗎？”

這一次沒有某個人舉手給出答案，不過大多數人都點了點頭。

就像後世90年代氣功和異能會分成好多個‘門派’一樣。

這年頭的科學界對於運動介質和以太的關係，同樣分成了三種不同的看法。

第一種是介質完全拖動以太。

它的提出者不是別人，正是徐雲和小麥的便宜導師......

斯托克斯。

它被提出於1845年，當時的斯托克斯只有26歲，才剛剛畢業。

第二種是介質完全不拖動以太。

這個觀點的提出者就相當騷了：

他叫做凱文·哈士奇——這是個真人，英文寫作Husky，沒有任何音譯上的加工。

第三種則是介質部分拖動以太。

也就是菲涅爾的部分曳引假說，於1818年提出，堪稱赫赫有名。

完全拖動以太和完全不拖動以太都好理解，就是字面上的意思。

前者認為運動介質在以太中運動就像推土機推土那般，會在“前進”的時候把以太全部推走。

後者則認為就像紗網在水裡運動一樣，對以太完全沒影響。

事實上。

1850年影響最大的其實是第三種，也就是菲涅爾的部分曳引假說。

也就是認為運動介質在以太中運動，它既不是一毛不拔，也不是把以太全部打包拖走，而是隻拖走一部分。

拖走多少呢？

菲涅爾認為這跟介質的折射率有關。

折射率越大，拖著的以太就越多。

具體的拖曳係數是1-1/n2——n是介質的折射率。

比如空氣的折射率大約是1，那麼空氣的拖曳係數就是1-1/1=0。

也就是說空氣並不會拖曳以太。

水的折射率大約是1.33，那麼水的拖曳係數大約是1-1/1.332≈0.43。

也就是說。

如果水以速度v相對以太運動，就會拖著以太以0.43v的速度運動。

這個說法不難理解，但它在後世衍生出了不知道多少的妖魔鬼怪。（強烈建議這裡插個眼，下面這段內容可以說是後世90%物理民科提出各種理論的源頭）

因為在菲涅爾提出這個理論之後，斐索....也就是測算光速的那位天才，又想出了個流水實驗。

斐索流水實驗的核心很簡單：

就是讓一束光順水運動，另一束光逆水運動，二者方向相反。

然後透過干涉圖案，來測量它們因為速度不同導致的時間差。

不過菲涅爾並沒有使用兩束光，而是利用一個彎曲的水管就達到了目的。

為什麼會有時間差呢？

上面說過。

根據菲涅爾的部分曳引假說，水流在運動的時候，會就會拖著以太以0.43v的速度運動。

而如果以太在運動，那麼光的速度當然也會跟著變化。

光在真空中的速度是c，在水中的速度就是。

不難想象。

如果光線逆著水流運動，那麼地面上觀測的速度就是光在水中的速度減去以太被拖曳的速度ku。

也就是()-ku。

同理。

順水運動光線的速度就應該是光在水中的速度，加上以太被拖曳的速度ku。

也就是()+ku。

在這種情況下。

兩束光波再次相遇時，便會形成一定的干涉條紋。

如果讓流水反向。

也就是讓出水口變進水口，進水口變出水口，那兩束光運動的時間就會發生改變。

於是呢。

它們形成的干涉條紋也會發生改變，具體表現就是條紋會移動一點點。

而令斐索驚喜的是，最終的結果也是如此。

也就是菲涅爾的理論能很好地解釋斐索流水實驗，彼此互相印證。

重頭戲來了。

所以後世的某些民科經常以此來“暴打”相對論和老愛。

任何一個聲稱自己推翻了相對論、以太是存在的、證明了光速是可變的、超光速可以疊加的文章...或者姑且叫論文吧，他們必提一句話：

“斐索流水實驗證明了相對論的錯誤，所以阿巴阿巴阿巴......”

幾乎所有所有的民科——除了那種畫個太極圖說搞出永動機的奇葩之外，其餘最少90%的所謂理論都是源自斐索的流水實驗。

就和提及李世民必提玄武門之變一樣，斐索的流水實驗都快成民科驗證碼了......

結果最搞笑的是。

某些民科為了黑老愛。

連“1905年以前，愛因斯坦可能不瞭解斐索實驗，或沒有意識到這個實驗證明了光速可變，如果他了解斐索實驗，就不會提出基於光速不變的相對論。”這種話都能說出來。

但實際上呢。

老愛在1950年與香克蘭教授談話時，曾經提到過兩個對他創立狹義相對論影響最大的實驗。

第一個是光行差實驗。

光行差的原理很簡單，大家在下雨的時候都有這樣的經驗：

無風條件下。

如果你站在雨地裡不動，就會感覺雨滴是從頭頂正上方落下來的。

但如果往前跑，就會感覺雨滴是從前方傾斜地落到身上的。

這其實就是一種“雨行差”。

而地球在運動...也就是以大約30km/s的速度圍著太陽公轉的情景，便與雨中奔跑時覺得雨滴傾斜了類似。

觀察者也會覺得恆星發出的光線也傾斜了一定角度，這就是光行差。

這個原理最終讓布萊德雷運用到了光速計算中，就是此前光速測定時提及過的那位被誤解的天文學家。

而另一個對老愛影響最大的實驗，就是斐索的流水實驗。

因此所謂老愛不瞭解斐索實驗的言論，從一開始就是錯的。

那麼真相是啥呢？

用某個死神小學生的話來說，那就是真相只有一個：

老愛不但瞭解斐索實驗，同時早就在不加入以太的情況下便解釋過了斐索的流水實驗。

並且比菲涅爾的理論解釋更加完美。

他採用的思路是洛倫茲變換，從流水系和地面系的速度疊加入手。

再加上一些鮮為人同學看不懂的計算過程，最終得到了狹義相對論速度變換的一階近似，完美的解釋了斐索的流水實驗。

在狹義相對論眼裡。

斐索流水實驗並不是因為以太被部分拖曳，而是洛倫茲變換裡速度疊加的自然結果。

這部分內容被老愛寫在了《論動體的電動力學》裡，也就是發表狹義相對論的那篇文章。

這麼個老愛的封神之作那些民科都沒看過，結果還信誓旦旦的去否定老愛的相對論，你說離譜不？

類似的情況徐雲上輩子也遭遇過。

當時有個徐雲相熟的影片製作者推了他的書，結果有個人在下方留言：

“一本複製百度的有什麼好看的。”

實話實說。

徐雲當時差點沒繃住笑出來......

理論上但凡是看過那本書幾章的讀者，都不會說出那種話——徐雲都不知道diss過多少次百度了。

說他抄知網的還差不多叻，咳咳......

否定某個作品或者理論沒關係，但好歹看下內容不過分吧？

另外比起相對論，菲涅爾的理論其實才是存在錯漏的那一方。

舉個例子。

就像經典物理適用於宏觀低速世界一樣，菲涅爾的理論只在流水速度遠小於光速的時候適用。

當速度接近光速的時候、當u/c不能再忽略時，使用部分曳引假說就會得出錯誤的結論。

而狹義相對論的結果依然是正確的。

也就菲涅爾的理論能解釋的東西，相對論能解釋。

它不能解釋的東西，相對論還能解釋。

這才是一個更好的理論應該有的樣子。

誠然。

無論是廣義還是狹義相對論，目前確實都存在一些難以解釋的地方。

或者說理論上的要害處。

比如大一統理論如果出現，相對論大機率會和經典物理一樣，淪為某種情景下的近似和特定解。

甚至可以這樣說。

五百年後要是人類還沒滅亡，相對論99%會被某個新理論取代。

但那是五百年後，不是現在。

每個時期有每個時期的理論支撐，現在的人類連火星都登不上去呢，就去準備換個理論工具了？

這不搞笑嗎？

眼界和現實，這是兩碼事。

就目前來說，相對論依舊是個最適合當下的最優解。

如今的科學界之所以會選擇相對論，並不是因為相對論是真理，是絕對正確、不容置疑的金科玉律。

言情

而是因為相對論是我們目前描述宇宙的理論裡精度最高、適用範圍最廣、跟各種可觀測的實驗符合得也非常好、理論內部也非常自洽的理論。

例如眼下的QED已經被證實到小數點後第七位，廣相甚至已經在GPS上應用了。

可惜某些民科全然不管這些。

他們把科學當神學講，沉浸在自我的世界裡。

用大家都能懂的直覺，去反對大部分人都不懂的科學。

何其可悲。

好了。

視線再回歸現實。

看著臺下眾多不解的學生們，徐雲又打了個響指：

“各位同學，大家應該都知道，在幾個月前，我們已經將光速測定到了一個極其精確的數值區間。”

“那麼既然如此，我們是否可以設定一個實驗，來驗證以太和光速可變的猜測呢？”

說完他再拿起粉筆，在黑板上畫了個從太陽射向地球的箭頭，繼續說道：

“各位同學，大家看。”

“如果存在以太，則當地球穿過以太繞太陽公轉時，在地球透過以太運動的方向測量的光速應該大於在與運動垂直方向測量的光速。”

“這點沒問題吧？”

臺下齊齊傳來了肯定的回覆：

“沒問題。”

徐雲見狀環視了周圍一圈，微微一笑：

“那麼既然如此......”

“我們能不能利用一些手段，透過比較具體的數值來證明這點呢？”

接著他又另開了一個版面，準備下筆畫出示意圖。

但在即將落筆之際。

他的嘴裡忽然輕嘖一聲，停下動作，轉身看向了臺下眾人：

“各位同學，我們格物社的口號叫做格物致知，講究的是透過實踐去探究世界。”

“因此我們的目標之一，便是要鍛鍊各位的動手能力。”

“所以我有個想法啊......”

“大家可以先不去思考以太存在與否的問題，而是從實驗角度出發，一起來討論討論，如果想達成我所說的目的，這個實驗需要怎麼進行設計？”

說完他便放下粉筆，不再說話。

其實按照徐雲原先的想法。

在接下來的板書裡。

他便會將自己的實驗方案完全展示出來，讓大家嘗試實驗。

不過幾秒鐘前，他臨時改變了自己的想法。

畢竟不出意外的話.....

這應該將會是自己在副本中完成的最後一個實驗了。

於情於理，都應該給這個時代再留下一點“遺產”。

按照正常軌跡。

近代科學史上的第一間綜合實驗室要到1871年才會由小麥創立。

在那之前，科學界並沒有多少引導學生去做實驗的觀念。

這顯然是一種不正確的做法。

並且某些意義上來說，這種認知帶來的影響比某些錯誤的理論更加惡劣。

因此猶豫再三。

徐雲還是決定開創一次先河，引導者格物社的成員去完成這項實驗設計。

而這番話剛一出口，臺下便是一靜。

很明顯。

徐雲的這個做法，有些超過了眾人的預料。

不過很快。

待眾人回過神後，所有人的眼中都不約而同的浮現出了一絲......

躁動與躍躍欲試。

畢竟這些社員之所以加入格物社，很大程度是受到了冥王星之夜現場氛圍的影響。

他們也希望自己某天能夠像數算小組的成員那般，親自動手去破解宇宙的奧秘。

因此比起接收完備的知識，他們更期望能夠親身參與其中。

所以在徐雲表示集思廣益後，現場的氛圍頓時活絡了起來。

過了幾秒鐘。

第一個社員舉起了手：

“羅峰同學，我有一些想法。”

....

注：

明天開始連續萬字更新，副本完結倒計時～