1900：游走在欧洲的物理学霸 第256章 测量单向光速的悖论

第256章 测量单向光速的悖论

光，这个自然界最神奇的现象之一。

自从物理学诞生以来，物理学家们对于光的研究从来没有停止过。

微粒说、波动说、棱镜分光、泊松衍射、双缝干涉.

甚至还有李奇维的波粒二象性。当然这个性质目前还没有被承认，因为无法验证。

物理学家可以勉强接受光量子假说，但还无法接受波粒二象性。

但无论如何，人们认为对于光的本质研究已经非常深入了。

不仅仅是物理学家们，就连学生们也是如此觉得。

蜡烛小孔成像他们算的可是比谁都快。

然而今天，李奇维的问题让所有人彻底破防了。

原来我们只是自以为了解的很深，到头来却连最基本的光速都没有搞清楚。

这简直让人匪夷所思。

面对众人的疑惑和不敢置信，李奇维说道：

“我相信很多人都想不明白，为什么我们无法测出光的单向速度。”

“想要理解这一点，就需要对我的狭义相对论有深刻的理解。”

“大家不要光盯着质能方程，那个东西没什么用，只是一种转换关系而已。”

李奇维不留痕迹地放了一个烟雾弹，淡化众人对于质能方程的关注程度。

“狭义相对论真正的核心，是光速和时空。”

“我们想要测量光的单向速度，就必须同步时钟。”

“而要同步时钟，就必须先知道光的单向速度，这就形成了一个悖论。”

“这也是为何我要在狭义相对论中，假定光在各方向的传播速度是一样的原因。”

台下众人依然听的一头雾水，完全不理解。

“好，那我举个例子。”

“假设有一个光源，它向10公里外的地方发射了一束光线。”

“在发射的瞬间，光源旁边的计时器开始计时，当光到达终点后，计时器停止计时。”

“那么单向光速就是路程除以时间。”

“但是问题来了。”

“计时器或者观察者，要如何知道光到达终点了呢？”

“哈勃会说，可以在终点处再安装一个计时器。”

“当这个计时器检测到发来的激光时，便停止计时。”

“想法很好，但这又会产生一个新问题。”

“你要如何保证两个计时器是同步的呢？”

“终点处的计时器，它怎么知道起点处的计时器已经启动，光已经被发射了呢？”

“哈勃不死心，接着说，可以用电线把两个计时器连接起来，直接打电话通知。”

“想法很好，但是我的狭义相对论已经证明了，信息的传递速度不可能超过光速。”

“电话的传播再快，它也不可能超过光速。”

“假设电话的速度就是光速，那它和光到达终点的时间是一样的。”

“都是我们要测量的未知量。”

“因此这个办法也不可行。”

“哈勃又运转了他的天才头脑，提出可以把两个计时器先放在一起同步好。”

“然后呢，再把其中一个计时器运送到终点处。”

“这样，就可以不用通知终点的计时器了，因为它们本来就是同步的。”

“然而，这又会产生一个新的问题。”

“因为根据狭义相对论，运送的计时器会发生时间膨胀效应。”

“到达终点后，两个计时器又不同步了。”

“以上。”

“所以，在理论上，我们就无法测出单向光速。”

“光就像一个幽灵一样，它的一切都非常神秘。”

“或许它有着自我意识，高兴了就跑的快一点，不高兴了就跑的慢一点。”

“但是宇宙真理又束缚着它，让它不要过于随心所欲，必须把平均速度定在30万公里/每秒。”

“不然的话，也许我们整个世界都会崩塌了。”

“不过大家也不要担心，虽然我们不知道光的单向速度，但至少从目前看，对物理学还没有什么影响。”

“能测量出平均速度就足够了。”

静！

当李奇维说完测量单向光速的悖论后，礼堂内陷入了鸦雀无声般的寂静。

所有人都在消化李奇维的分析。

用狭义相对论去解读光速，竟然会得出如此无法理解的结论。

在场的人除了懵逼就是扯淡，脑门上集体冒出黑线。

“我的上帝，今天真是小刀剌屁股，让我大开眼界了。”

“我以为我读懂了狭义相对论，原来那只是我以为的。”

“从今天开始，我再也不敢说自己懂物理学了，这个世界太诡异了。”

“难受，我不仅经典物理学没有学透，我连现代物理学也没有学清楚。”

“我现在都怀疑，要是布鲁斯教授出一个滑块的题目，我可能都不会了。”

“你别说，还真有这种可能，比如摩擦力的本质是什么，它能变成零吗？”

“别说了，别说了，让我静静！”

此刻，会场内的所有学生，都以一种极度崇拜的眼神，看着李奇维，内心震撼。

对方的身影变得无比高大，仿佛笼罩了整个礼堂。

那是一种知识超越几个等级后，带来的绝对威压。

就连前排的一些教授，现在也久久无法言语。

他们虽然研究过狭义相对论，却从来没有思考过这个问题。

因为光速太简单了，下意识就会让人忘记或者忽略，不觉得有什么问题。

密立根嘴角露出苦笑。

这就是理论物理学家和实验物理学家的区别吗？

密立根作为实验物理学家，想的从来都是如何验证别人的理论。

却从来没有思考过背后的深刻本质。

这一刻，他才明白，自己离布鲁斯到底有多么大的差距。

这种差距不是靠努力就能弥补的。

而是一种天生的物理直觉。

布鲁斯的大脑，就好像是为物理学而生的。

密立根有时候真想掀开看看，对方的大脑到底和普通物理学家有什么区别。

迈克尔逊感慨地看着李奇维。

他作为迈克尔逊-莫雷实验的操作者，自然对光速是最了解的。

李奇维说的这个悖论，早在几年前他就隐约有一些感悟了。

但是可惜的是，他如今在物理学的地位太高，导致有很多琐事缠身。

很难再像年轻时候那样，可以废寝忘食地做实验，思考问题了。

他已经脱离一线研究有点太久了。

李奇维的分析让迈克尔逊忽然感受到了一丝悲哀。

他老了，没有以前的激情了，所以会错过很多的发现。

但是现在又是物理学的黄金大世在爆发，迈克尔逊真的很不甘。

他真的想向天再借五百年啊。

人群中的哈勃因为兴奋，而身体颤抖。

李奇维的两个问题，在他年轻的心灵上，留下了不可磨灭的印记。

这一刻，他才真切地感受到，当世顶级物理学家的魅力。

那种知识仿佛从每个毛孔中喷薄而出的快感，让哈勃沦陷其中。

他心中默默决定，一定要在物理学的道路上走下去。

追随布鲁斯教授，有朝一日，站在物理学的最巅峰，体会那无边瑰丽的风景。

李奇维成了哈勃的精神导师，把对方导的五迷六道。