柔软的宇宙(相对论外传)
作者简介
吴京平,北京人,喜马拉雅FM、蜻蜓、网易云音乐等电台《科学史评话》主播。自诩为“会写程序的美工”,曾担任IT公司的美术总监。擅长用评书风格讲科普,*众无数,在喜马拉雅FM、网易云音乐、蜻蜓等电台均位居*欢迎主播之列。其主播专辑《行星传奇》《地球的刻度》《物种起源》《量子力学外传》《伟大的试验》《宇宙大**》等广*好评,单辑收听量均百万以上。
内容简介
第1章 见证奇迹的时刻 1801年,一间封闭的乌漆墨黑的屋子里,一个人 趴在屏幕前仔细地观察着微弱的光斑。当他终于看清 了屏幕上那些奇怪的条纹以后,终于长出了一口气: “牛顿牛老爵爷,你错了!” 牛顿在英国已经是大名鼎鼎的科学家,无数年轻 的后辈都是看着他的那本《自然哲学之数学原理》踏 上科学征程的,这个年轻人也不例外,他的名字叫托 马斯·杨。1773年6月13*,托马斯·杨出生于英国 萨默塞特郡米尔弗顿一个富裕的贵格会教徒家庭,家 里共有十个兄弟姐妹,他是*大的孩子。托马斯·杨 从小*到良好教育,自幼天资聪颖,是个不折不扣的 神童。两岁的时候,已经开始阅读书籍。四岁能背诵 大量古诗词,无论是英文的还是拉丁文的。九岁开始 自己动手搞小制作,后来学会了搞望远镜、显微镜, 动手能力开始显现出来。十四岁就已经熟练地使用多 种外语,希腊语、意大利语、法语那是不在话下,读 书做笔记,随便用。西方**的语言不够他学的,又 开始学习东方语言,希伯来语、波斯语、阿拉伯语人 家也全拿下来了。那时候欧洲人眼里的东方,也就到 中东附近,再远就是印度了。 十九岁的时候,托马斯·杨来到伦敦学习医学。 他先是对眼科特别感兴趣,后来又喜欢上了光学。牛 顿的书,他烂熟于胸,牛顿的《光学》,那是**熟 悉的。托马斯一杨对当时科学界流行的两种光学学说 都很了解,首先是微粒说,牛顿是微粒说的支持者, 他们认为光是发射出来的粒子流,一个个小*弹被光 源打出来。微粒说很容易解释一些现象,比如光沿直 线传播,比如反射,但是另外一派就不是这么认为的 ,他们明确地认为光应该是一种波。他们发现,两束 光交叉后,彼此之间毫无影响,按照牛顿支持的微粒 说,这是不可能的。两挺机*对着打,总会有些** 在空中相撞,然后掉下来,可是这种现象在光这里没 人看到过。两束光对着照射,过不久,地下积累起一 小堆光子,这不是天方夜谭吗?波动学说这一派的代 表人物是惠*斯,惠*斯发现,两个水波纹会彼此穿 过,穿过以后互相不影响,那么假如光是一种波,这 事儿就好解释啊!但是波动说也有麻烦:光的波长是 多少呢?没人知道光的波长是多少,波长公式是 λ=vt,λ是波长,v是波速,t是周期。可是这几个 值你一个都不知道,根本没法测量。在此后的200年 里,光学停滞不前,后辈们也一直也没能**牛顿的 《光学》。牛顿在力学方面的巨大成功使得人们都愿 意相信,牛顿的光学也是正确的,一直到拿破仑时代 也还是这么认为,毕竟微粒说算是比较主流的一种说 法。 托马斯·杨到了医学院就读,现在可以称他为“ 杨大夫”了。他叔叔也是一位医生,可以说正是因为 这位叔叔的影响,杨大夫才*终确定学习医学。不久 后他的叔叔去世,给杨大夫留下了丰厚的遗产,不但 有房子,还有大量的藏书,还有不少艺术品,还有一 万英镑的现款,从此,杨大夫过上了衣食无忧的幸福 生活。1794年,杨大夫二十一岁,由于研究了眼睛的 调节机理,他成为皇家学会会员。1795年,他到德国 哥廷根大学学习医学,一年后拿到了博士学位。后来 他回了英国继续学习,在剑桥,同学们都叫他“奇人 杨”,因为他哪国语言都懂,马骑得**好,而且还 会杂技走钢丝,算是科学家里走钢丝*棒的一位。各 种乐器,他抬手就来,演奏水平相当高,这也为他后 来研究波动学说打下基础。乐器嘛,本来就是各种振 动各种波嘛! 尽管杨大夫是个医生,但他还是**喜欢物理学 ,自己闲暇时间也**多,毕竟衣食无忧,不用朝九 晚五地出门上下班。他一直在思考如何去验证光到底 是波还是粒子,到了1801年,他总算想出个办法来: 先要有个光源,这好办,然后要弄个板子扎个小眼儿 ,再找来另一个板子离得**近的距离扎两个小眼儿 。这样的话,一束光就被劈成了两束,这两束光来自 同一个光源。因为来自同一光源,所以按照光的波动 理论,这两束光应该会发生干涉现象,他期待能看到 光产生的干涉条纹。*终,他如愿以偿地看到了条纹 ,终于可以对着苍天高喊一声“牛爵爷,你错了!” 光不是微粒,而是一种波,跟我们说话产生的声音是 一样的波。 P4-5