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衍射的時候,在陰影中間將會出現一個亮斑。這在泊松看來是十分荒謬的,影子中間怎麼會出現亮斑呢?這差點使得菲涅爾的論文中途夭折。但菲涅耳的同事阿拉果(fran?oisarago)在關鍵時刻堅持要進行實驗檢測,結果發現真的有一個亮點如同奇蹟一般地出現在圓盤陰影的正中心,位置亮度和理論符合得相當完美。
菲涅爾理論的這個勝利成了第二次微波戰爭的決定性事件。他獲得了那一屆的科學獎(grandprix),同時一躍成為了可以和牛頓,惠更斯比肩的光學界的傳奇人物。圓盤陰影正中的亮點(後來被相當有誤導性地稱作“泊松亮斑”)成了波動軍手中威力不下於干涉條紋的重武器,給了微粒勢力以致命的一擊。起義者的烽火很快就燃遍了光學的所有領域,把微粒從統治的地位趕了下來,後者在嚴厲的打擊下捉襟見肘,節節潰退,到了19世紀中期,微粒說挽回戰局的唯一希望就是光速在水中的測定結果了。因為根據粒子論,這個速度應該比真空中的光速要快,而根據波動論,這個速度則應該比真空中要慢才對。
然而不幸的微粒軍團終於在1819年的莫斯科嚴冬之後,又於1850年迎來了它的滑鐵盧。這一年的5月6日,傅科(foucault,他後來以“傅科擺”實驗而聞名)向法國科學院提交了他關於光速測量實驗的報告。在準確地得出光在真空中的速度之後,他也進行了水中光速的測量,發現這個值小於真空中的速度。這一結果徹底宣判了微粒說的死刑,波動論終於在100多年後革命成功,登上了物理學統治地位的寶座。在勝利者的一片歡呼聲中,第二次微波戰爭隨著微粒的戰敗而宣告結束。
但是波動內部還是有一個小小的困難,就是以太的問題。光是一種橫波的事實已經十分清楚,它傳播的速度也得到了精確測量,這個數值達到了30萬公里/秒,是一個驚人的高速。透過傳統的波動論,我們必然可以得出它的傳播媒介的性質:這種媒介必定是十分地堅硬,比最硬的物質金剛石還要硬上不知多少倍。然而事實是從來就沒有任何人能夠看到或者摸到這種“以太”,也沒有實驗測定到它的存在。星光穿越幾億億公里的以太來到地球,然而這些堅硬無比的以太卻不能阻擋任何一顆行星或者彗星的運動,哪怕是最微小的也不行!
波動對此的解釋是以太是一種剛性的粒子,但是它卻是如此稀薄,以致物質在穿過它們時幾乎完全不受到任何阻力,“就像風穿過一小片叢林”(托馬斯?楊語)。以太在真空中也是絕對靜止的,只有在透明物體中,可以部分地被拖曳(菲涅耳的部分拖曳假說)。
這個觀點其實是十分牽強的,但是波動說並沒有為此困惑多久。因為更加激動人心的勝利很快就到來了。偉大的麥克斯韋於1856,1861和1865年發表了三篇關於電磁理論的論文,這是一個開天闢地的工作,它在牛頓力學的大廈上又完整地建立起了另一座巨構,而且其輝煌燦爛絕不亞於前者。麥克斯韋的理論預言,光其實只是電磁波的一種。這段文字是他
在1861年的第二篇論文《論物理力線》裡面特地用斜體字寫下的。而我們在本章的一開始
已經看到,這個預言是怎麼樣由赫茲在1887年用實驗證實了的。波動說突然發現,它已經不僅僅是光領域的統治者,而是業已成為了整個電磁王國的最高司令官。波動的光輝到達了頂點,只要站在大地上,它的力量就像古希臘神話中的巨人那樣,是無窮無盡而不可戰勝的。而它所依靠的大地,就是麥克斯韋不朽的電磁理論。
飯後閒話:阿拉果(dominiquefran?oisjeanarago)的遺憾阿拉果一向是光波動說的扞衛者,他和菲涅耳在光學上其實是長期合作的。菲涅耳關於光是橫波的思想,最初還是來源於托馬斯?楊寫給阿拉果的一封信。而對於相互垂直的兩束偏振光線的相干性的研究,是他和菲涅耳共同作出的,兩人的工作明確了來自同一光源但偏振面相互垂直的兩支光束,不能發生干涉。但在雙折射和偏振現象上,菲涅耳顯然更具有勇氣和革命精神,在兩人完成了《關於偏振光線的相互作用》這篇論文後,菲涅耳指出只有假設光是一種橫波,才能完滿地解釋這些現象,並給出了推導。然而阿拉果對此抱有懷疑態度,認為菲涅耳走得太遠了。他坦率地向菲涅耳表示,自己沒有勇氣發表這個觀點,並拒絕在這部分論文後面署上自己的名字。於是最終菲涅耳以自己一個人的名義提交了這部分內容,引起了科學院的震動,而最終的實驗卻表明他是對的。