波粒战争2

大家好,我是狗哥

今天继续来讲波粒战争

上回说道,第一次波粒战争以粒子的胜利告终

粒子大军之所以能够大败波动阵营

是因为粒子学说抱上了牛顿的大腿

牛顿这个腿啊,那可是相当的粗啊

可以说牛顿以一己之力硬刚胡克、惠更斯一众大將

最重要的是,还以压倒性的优势获胜了

从1704年《光学》出版以后

长达一个多世纪的时间

没有任何人可以挑战粒子学说的权威

就在“光是一种微粒”的结论

已经深入人心,几乎盖棺定论之时

波动阵营出现了一个天才

他为我们展示了什么叫做开挂的一生

2岁能识字

4岁能背诗

9岁制造物理学仪器

12岁自学微积分

你这让我们这些20岁还挂高数的人脸往哪放啊

14岁已经熟练掌握10种语言

21岁加入英国皇家学会

23岁获得医学博士毕业

这位天才就是大名鼎鼎的托马斯·杨

杨天才研究涉及的领域那也是包罗万象

一般科学家也就是

同时在物理、化学、数学等方面有所建树

这都是还是理工科的范畴

最多还精通一两样乐器

可是我们的杨大天才

研究方面涉及

力学、数学、光学、声学、语言学、动物学、经济学、考古学

艺术方面 当时几乎全部的乐器他都会

而且杨天才还有一项你永远也想不到的才艺

那就是走钢丝

真的是应了那句话

“天才的世界,你不懂”

托马斯·杨于1807年

出版《自然哲学讲义》

其中第一次描述了那个名扬四海的

双缝干涉实验

~~

杨的著作点燃了波动阵营革命的浪潮

第二次波粒战争开始了

起初,已经统治世界一个世纪的粒子阵营

并没有把杨的理论当回事

可是随着杨的理论被实验不断的验证

粒子阵营又无法解释双缝干涉现象

最后只能采取“以攻为守”的策略

嘿,我解释不了干涉现象

我就弄一个你也解释不了的现象出来

最著名的案例就是1808年

马吕斯发现的偏振现象

要知道从惠更斯开始开始

波动阵营就一直认为光是一种纵波

可是纵波怎么可能会有偏振现象呢?

就这样波动阵营和粒子阵营一直僵持不下

事情的转机要从“泊松亮斑”说起

1818年法国科学院组织了一次悬赏征文竞赛

主题就是利用精密的实验来确定光的衍射效应

以及推导光线通过物体附近时的运动情况

这场竞赛的评委就有拉普拉斯 和 泊松

都是一听到就让人瑟瑟发抖的人物

并且这些人物都是粒子阵营的忠实粉丝

这场竞赛的本意也是希望

通过粒子的理论来解释衍射现象

但是,戏剧性的一幕出现了

一位不知名的法国年轻工程师

菲涅尔向组委会提交了一篇论文

采用波动学说的观点

通过详细缜密的数学推理

完美的解释了光的衍射现象

菲涅尔的理论天衣无缝、完美无缺

征服了众多评委

可是泊松却发现

当这一理论应用于圆盘衍射时

会在阴影中出现一个亮斑

在泊松严重看来是荒谬至极的

这也差点让菲涅尔的论文中途夭折

这时,菲涅尔的同事

本次评委会之一的阿拉果

却坚持要进行实验验证

当一束光源照射在一定尺寸的小圆板时

会在之后的光屏上出现环状的互为同心圆的衍射条纹

并且一个很小的亮斑赫然出现在阴影中心

这可是让泊松啪啪打脸

最讽刺的是这个亮斑

被后世称为——泊松亮斑

可是泊松可是粒子阵营的铁粉

并且做这个实验就是为了推翻菲涅尔的理论

没想到却给波动阵营提供了

一个不弱于干涉实验的大规模杀伤性武器

泊松亮斑

菲涅尔获得了此次竞赛的大奖

其理论的胜利

也成为了第二次波粒战争的转折点

1821年,菲涅尔发表了论文

《关于偏振光线的相互作用》

其中,菲涅尔史无前例的将光假设为一种横波

并且完美的解释了光的偏振现象

粒子阵营最重要的据点被攻陷了

在偏振问题的失手后

粒子阵营已经捉襟见肘,退无可退

他们唯一的希望就是光速在水中的测定结果

因为根据粒子理论

光在水中传播的速度应该大于真空中的速度

我们来解释一下为什么

由于粒子非常的微小

所以无论在水中还是空气中

光粒子运动的阻力我们都可以忽略不计

因此主要影响光速的因素就是引力

在同一介质中

光粒子在各个方向都会受到相同的引力

此时的光粒子处于平衡状态

速度不会发生变化

但是当光粒子接触到水的瞬间

由于水的质量要大于空气的质量

水(光密介质)对于光粒子的引力

要大于空气(光疏介质)对于光粒子的引力

因此光粒子会受到一个指向

水面法相方向的力

在这个力的作用下

光粒子得到加速

因此,粒子学说认为

光在水中的传播速度

会大于光在空气中的传播速度

粒子阵营的丧钟

在1850年,被傅科敲响了

在这一年的5月6日

傅科向法国科学院提交了

他关于光速的测量实验报告

傅科不仅准确的测量了

光在真空中的传播速度

并且还对光在水中的速度进行了测量

发现光在水中的速度

只有在真空中速度的3/4

这一结果彻底地宣判了微粒说的死刑

波动阵营终于获得了革命的胜利

推翻了粒子王朝100多年的暗黑统治

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