萬物簡史

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因為光和電磁在這時候被看成是波，也就是說某種振動。振動必須在什麼東西里面才能發生，因此，就需要一種以太，並長期認為存在一種以太。直到1909年，偉大的英國物理學家湯姆森仍堅持說：〃以太不是哪位愛好思索的哲學家的憑空想像，它對我們來說就像我們呼吸的空氣那樣不可缺少。〃……他說這番話4年多以後，就無可爭議地確定以太並不存在。總而言之，人們確實離不開以太。 如果你需要說明19世紀的美國是個機會之鄉的理念，那麼你很難再找到像阿爾伯特·邁克爾遜這樣的例子。他1852年生於德國和波蘭邊境地區的一個貧苦的猶太商人家庭，小時候隨家人來到美國，在加利福尼亞州一個淘金熱地區的礦工村裡長大。他的父親在那裡做乾貨生意。家裡太窮，他上不起大學，便來到首都華盛頓，在白宮的正門口游來晃去，希望能在尤利塞斯·S。格蘭特每天出來散步時碰上這位總統。（那顯然是個比較樸實的年代。）在這樣散步的過程中，邁克爾遜深深博得了總統的歡心，格蘭特竟然答應免費送他去美國海軍學院學習。就是在那裡，邁克爾遜攻讀了物理學。

第八章　愛因斯坦的宇宙（2）

10年以後，邁克爾遜已經是克利夫蘭凱斯學校的一名教授，開始有興趣測量一種名叫以太漂移的東西……運動物體穿越空間所產生的一種頂頭風。牛頓物理學的預言之一是，在觀察者看來，光在穿越以太過程中的速度是不一樣的，取決於觀察者是朝著還是逆著光源的方向移動。但誰也想不出對此進行測量的方法。邁克爾遜突然想到，地球有半年時間是朝著太陽的方向運動，有半年時間是逆著太陽的方向運動的。他認為，只要在相對的季節裡進行仔細測量，把兩者之間光的運動速度進行比較，就能找到答案。 邁克爾遜說服電話的發明者、剛剛發了財的亞歷山大·格雷厄姆·貝爾提供資金，製造了一臺邁克爾遜自己設計的巧妙而靈敏的儀器，名叫干涉儀，用來非常精確地測定光的速度。接著，在和藹而又神秘的莫雷的協助下，邁克爾遜進行了幾年的精心測量。這是一件非常細緻而又很花力氣的活兒，邁克爾遜的精神一下子完全垮了，工作不得不中斷了一段時間。 但是，到1887年，他們有了結果。而且，這個結果完全出乎這兩位科學家的意料。 加州理工大學天體物理學家基普·S。索恩寫道：〃結果證明，光的速度在各個方向、各個季節都是一樣的。〃這是200年來……實際上恰好是200年……出現的第一個跡象，說明牛頓定律也許不是在任何時候、任何地方都適用的。用威廉·H。克羅珀的話來說，邁克爾遜…莫雷結果成為〃很可能是物理學史上最負面的結果〃。為此，邁克爾遜獲得了諾貝爾物理學獎……從而成為獲此殊榮的第一位美國人……但要過20年之後。與此同時，邁克爾遜…莫雷實驗像一股黴味那樣令人不快地浮動在科學家的腦海深處。 令人注目的是，儘管他有了這項發現，當20世紀來到的時候，邁克爾遜覺得自己和別人一樣，認為科學工作快要走到盡頭……用一位作者在《自然》雜誌上的話來說：〃只要添上幾個角樓和尖頂，在房頂上刻幾處浮雕就夠了。〃 當然，實際上，世界即將進入一個科學的世紀。到時候，誰都會懂得一點，誰都不會什麼都懂。科學家快要發現自己在粒子和反粒子的汪洋大海里漂浮，東西瞬間存在，瞬間消失，使毫微秒時間也顯得十分緩慢，平平常常，一切都是那麼古怪。科學正從宏觀物理學向微觀物理學轉變。前者，物體看得見，摸得著，量得出；後者，事情倏忽發生，快得不可思議，完全超出了想像的範圍。我們快要進入一個量子時代，而推動其大門的第一人就是那位迄今為止一直很倒黴的馬克斯·普朗克。 1900年，普朗克42歲，已是柏林大學的理論物理學家。他揭示了一種新的〃量子理論〃 ，該理論認為，能量不是一種流水般連續的，而是一包包地傳送的東西，他稱其為量子。這確實是一種新奇的概念，而且是一種很好的概念。從短期來說，它能為邁克爾遜…莫雷實驗之謎提供一種解釋，因為它表明光原來不一定是一種波動。從長遠來說，它將為整個現代物理學奠定基礎。無論如何，它是第一個跡象，表明世界快要發生變化。 但是，劃時代意義的事件……一個新時代的黎明……要到1905年才發生。當時，德國的物理學雜誌《物理學年鑑》發表了一系列論文，作者是一位年輕的瑞士職員。他沒有上過大學，沒有用過實驗室，通常跑的也只是伯爾尼國家專利局的小小圖書館。他是專利局的三級技術審查員。（他申請提升為二級審查員，但遭到了拒絕。） 他的名字