第二百五十二章 掀他个天翻地覆(8.8K)
“什么，惠更斯先生计算的光速是错误的？”
听到徐云这番话。
法拉第顿时愣住了。
众所周知。
光速的单位很大，因此存在误差是非常非常正常的事儿，甚至可以说是必然。
别的不提。
就只比较惠更斯和小牛所计算出的结果吧。
一个是21.2万公里每秒，另一个是21万公里每秒，相差了足足2000公里。
但徐云所说的值得被纠正的错误，显然不是这种临近数字上的误差。
他所指的误差无疑是‘量级’层面上的概念，最少最少都在20%以上。
可是......
这怎么可能呢？
要知道。
与光的本质探究不一样。
由于光的速度实在是太快了，以至于在日常生活的尺度下，人们根本就无法意识到光从a处传播到处还需要花费时间。
因此在古代世界无论东西方，先民们基本上都没有光速的概念。
这种类似常理的观念一直持续到了17世纪，才被伽利略提出了质疑，并且设计了一个实验。
伽利略设计的实验是这样的：
两个人各自拿着一盏灯笼分别站在两座山头上，每个人都用挡板把手中的灯笼遮祝
接下来。
一个人把自己的手中的挡板拿掉。
对面山头的人在看到灯光后，立刻把自己手中的挡板也拿掉。
第一个人则记录下从自己拿掉挡板到看到对方手中灯笼的时间，这就是光线在两座山头之间跑一个来回的时间。
用两座山头之间的距离除以时间，就可以得到光的速度了。
毫无疑问，这个实验最后当然失败了。
因为假设两座山头之间的距离是一公里的话，光线在两个山头之间跑一个来回只需要0.0000067秒。
而人的反应时间普遍在零点几秒的区间，这是光线在山头间跑一个来回所需时间的三万倍。
所以无论伽利略怎么测量，他测出来的都只不过是这两个人的反应时间而已。
所以伽利略最后便放弃了测算光速的想法，人类第一次试图计算光速以失败而告终。
不过人类的天才并不止伽利略一位，伽利略去世后二十年，便有人想当了一个可以测算光速的方法。
这个人的名字里也带个罗，叫做罗默，是一位丹麦的天文学家。
早些年罗默在观测宇宙的时候注意到，木星有一颗叫做“埃欧”的卫星——也就是木卫一。
在那个年代。
天文学的展已经使得人们可以计算出这颗卫星围绕木星运行的周期，并算出在它在地球上可以被观测到的准确时间。
罗默敏锐地意识到，在一年之中，地球和木星之间的距离是在不断变化的。
所以埃欧出的光传播到地球所花费的时间也不尽相同。
人们在地球上所观测到的时间的差异，正是光线传播过不同的距离所耗费的时间的差值。
后来经过罗默长时间的观测，现了一个情况：
当地球和木星距离最近的时候，埃欧出现的时间比平均值早了11分钟。
而当地球和木星距离最远的时候，埃欧出现的时间则比平均值晚了11分钟。
11+11=22。
换而言之。
这22分钟的差值，就是光线走过地球和木星间最大和最小距离之差的时间，是可以用来计算光速的。
浩瀚的宇宙空间，为人类提供了足够大的尺度来计算这个数字。
于是。
罗默在1676年公开了这个推测以及相应的观测数据。
不过罗默本人并没有亲自去算出一个具体的数值来，最终完成计算的是上头提到的惠更斯，得出的光速为21.2万公里/秒。
小牛在自己的光学中提到了相似的数值，但没说是怎么得来的，后期普遍认为大概率是参考了罗默的数据。
当然了。
以小牛正史上的尿性，哪怕参考了也不会承认。
总而言之。
有小牛和惠更斯的计算结果担保，光速是21.2万公里/秒的概念，在科学界中一直被视为真理。
虽然期间有过布莱德雷这种另辟蹊径，通过恒星的光行差法计算出光速大概在三十多万的例子。
但由于计算方式涉及公转，逻辑上的漏洞实在是太多了，故而始终没有被主流接受。
所以在听到徐云的那句‘纠正错误’时，法拉第下意识的就想张口去反驳。
但话未出口，他的脑海中便浮现出了另一个念头：
徐云掌握的数据，很有可能是肥鱼计算出来的结果。
那可是肥鱼啊......
两种情绪在脑海中激烈的碰撞，令拉法第的脸色都有些阴晴不定了起来。
过了一会儿。
他深深看了眼徐云，默然离开棚子，选择了做个等等党。
.......
冬日的天色暗的很快。
法拉第历离开后半个小时不到，天色便开始阴暗了下来。
又过了一会儿。
威廉惠威尔派人送来了面包和牛奶。
整条被封闭起来的道路周围，也逐渐围聚起了看热闹的学生。
一个小时后。
黑夜彻底降临。
哒哒哒——
一位学联干部快步走入棚中，牛皮靴与底面出了清脆的接触声。
只见他与同事低语了几句，便对徐云道：
“罗峰同学，时间和设备都已经差不多了，请随我过去吧。”
徐云点点头，跟着他离开小棚，来到了一处空地上。
此时这处空地除了中间区域，周围早已密密麻麻的围了不少人：
其中有小麦、艾维琳——这俩人一个是三一学院的第二位减费生，人称‘小牛第二’，另一位干脆就是艾斯库家族的唯一嫡系后代，能出现在这里实属正常。
另外还有安古斯罗曼、
将汤姆逊视为情敌的弗雷德里克阿加尔埃利斯、
未来的作曲家马克斯克里斯蒂安腓特烈布鲁赫等等。
这些人都是选出来的学生代表，代替学生群体见证整个过程。
剩下的就是包括阿尔伯特亲王在内的领导和教授了，威廉惠威尔、法拉第、斯托克斯等人尽数在常
在他们围聚的中心处，便是准备好的一些设备。
徐云要求的这套设备其实非常简单，一共有四个模块分布在四个不同的区域：
先便是徐云所在的操作台。
这里有一张桌子，一支固定在桌上的手电筒，一个镀了银的透镜，一架望远镜。
第二个区域在他正左侧...也就是九点钟方向二十米左右。
那里立着一块成像板。
第三个区域是左前方十点半钟方向。
那儿放着一块不停旋转的旋转镜，与成像板的连线正好与操作台和成像板的连线垂直。
旋转镜、成像板、操作台，正好形成一个“l”型。
至于最后一个模块则在五公里外，那里放着一块凹面镜，由三一学院的几位助教看守。
凹面镜和旋转镜之间的连线与旋转镜和成像板连线垂直，也就是在‘l’左边那一丨的顶部横拉一条垂直的线。
看到这里。
想必有部分聪明的同学已经猜到到了。
没错。
徐云这次准备使用的，正是傅科明的旋转镜测光法！
上头提及过。
小牛和惠更斯计算出来的光速数值，在很长的一段时间内都被视作权威。
这种情况直持续到了1849年。
当时一个叫做阿曼德斐索的科学家受阿拉果启，想出了一个精密的实验，从而打破了这个‘权威’：
他设计了一个齿轮，将它放在了光源和镜子之间。
当齿轮不动的时候，从光源出的光从齿轮的缝隙中穿过。
在经过镜子反射之后，又会穿过同一个缝隙被观测者观察到。
当齿轮开始转动并达到一定的转速之后，光线在返回时，原先的齿缝刚好转过。
光线就会打在齿轮上而无法被观测。
如果继续将齿轮的转速加快，此时光线就会穿过下一个齿缝再次反射回来。
整个过程不需要考虑人的视觉反应速度，只需要知道齿轮的齿数、转速以及观测者与镜子之间的距离，就可以计算出光速。
不过受工艺影响，这个方法还是有点问题。
毕竟是在用齿轮遮挡光嘛，导致最终测出来的光速大概有5%左右的误差。
所以后来的傅科——也就是搞出傅科摆的那位大佬，他想了想，就把齿轮改成了旋转镜。
同时在流程上又进行了部分优化，将精度锁定到了28.9万公里。
等到了迈克尔逊时期，他便又换成了八面镜，使得精度再一次得到了提高。
徐云在图书馆查资料的时候曾经现。
副本中由于世界线变动的缘故，给阿曼德斐索启的阿拉果并未提出测光的思路，他在大学毕业后便一头扎进了波动说的怀抱。
自然而然的。
阿曼德斐索也就没有在一年前完成自己的齿轮测光实验。
齿轮测光都尚且没有，就更别说傅科了：
傅科比斐索大概晚一年半完成了旋转镜测光，傅科的灵感正是源自斐索的论文。
所以在图书馆的时候，徐云就已经做好了预案，准备将光速测量作为一个切入点。
只是没想到，这个机会会来的如此之快。
当然了。
或许有同学会问：
不对埃
迈克尔逊的精度不是更高吗，为什么不用八面镜呢？
原因很简单，说到底就两个字：
场地。
你别看斐索测光的步骤好像很简单，示意图上的距离似乎很短。
实际上由于光速实在太快，齿轮根本挡不住光线，斐索的实验一开始是失败的。
他只能不断延长实验距离和齿数，以及提高齿轮的转速，希望能挡住反射回来的光线。
后世网上能找到斐索测光的图示，看起来距离好像很短，但实操中的光路达到了8633米。
至于八面镜嘛......
不好意思。
22英里，多来两个都能去伦敦了。
因此几经思考之下。
徐云最终选择了傅科明的旋转镜测光法。
其实旋转镜测光法的光路最短可以缩减到20米左右，但徐云为了能让实验更具热度，便选择了五公里这个剑桥大学能腾的出来的数值。
在20米的场地内做实验，和在五公里的场地内演示，吸引来的观众完全将是两个概念。
反正光路和旋转镜转速是符合正相关的，光路一长，对应调整好转速就完事儿了。
当徐云来到场地边上时。
法拉第正与斯托克斯一起站在操作台边，皱着眉头，沉默不语。
他们的表情带着明显的疑惑，但也隐约可见少许的明悟，似乎将将触碰到了某些边界一般。
徐云见状走上前，对着几位大佬依次打招呼：
“阿尔伯特陛下，惠威尔院长，法拉第先生，斯托克教授，晚上好。”
“嗯？”
觉徐云出现，法拉第顿时像是读者见到了作者更新一般，一把将他拉到了身边：
“罗峰同学，你这套设备的思路是什么？快和我详细说说1
见此情形。
徐云尚且未作表示，一旁脸色始终有些紧绷的威廉惠威尔，心头不由微微一松。
威廉惠威尔虽然明了‘科学家’这个词，不过他本身的主攻方向还是在哲学领域。
他在物理这块的知识虽不算一无所知，却也相对有些贫瘠。
因此他虽然全程参与了这套设备的准备过程，心中却始终没有底。
但从法拉第的这番话来看......
徐云准备的这套设备，似乎还真有些说头？
徐云的手腕被法拉第拽的有些疼，不过他也不好意思让对方松手，只好沉吟片刻，对法拉第说道：
“法拉第先生，这套设备是肥鱼先祖设计的光速测量体系，叫做旋转镜测光法。”
接着他又一指斜对面的旋转镜，解释道：
“先呢，光源处开始打光，调整旋转镜的位置，让它能将光源的光正好直射到五公里外的凹面镜圆心。”
“这样一来，这段光会先到达凹面镜，然后返回到旋转镜。”
“回射的光经过旋转镜折射，会打到我们身边的成像板上。”
“我们只需逐渐调整旋转镜的转速，进而调整光斑的位置就行了。”
“等到光斑的位置移动到最佳，我们便可以搜集数据，开始计算光的速度。”
法拉第一边听一边眨眼，等到最后，眨眼的频率已经和振动棒似的了。
片刻过后。
他无视了身边的阿尔伯特亲王，旁若无人的走到操作台边，拿起笔和纸画起了示意图。
“光源s.....半镀银的镜面1.....”
“透镜l....旋转镜2.....”
“2反射到到凹面反射镜3.....”
随后他的笔尖顿了顿，看向徐云，问道：
“3镜面的曲率中心在哪里？”
徐云一指旋转镜，毫无迟疑的答道：
“镜面的o轴上，3/4的位置。”
法拉第没说话，呼的一下又计算了起来：
“o轴...那就没错了，会生对称反射......”
“s′点产生光源的像左移.....”
一旁的斯托克斯与其他几位教授见状，不由也走到了法拉第身边，讨论起了示意图。
在场的大佬们不说眼下全球顶尖，至少普遍都处于物理领域的第一梯队，能力自然是不用赘述的。
他们想不到试验步骤属于灵感问题，和理论知识没太大关系。
如今徐云将整个操作流程一公布，以他们的能力自然很快便可以分析出具体的原理了。
“.....所以反射光转过的角就是光路的近似角了？”
“不不不，应该是它的两倍.....”
“凹面镜要用高斯曲率计算吗，还是只要能形成直射就好了？”
“啊对对对1
过了几秒钟。
斯托克斯忽然眉头一皱，提出了一个问题：
“大体思路没问题，不过全灭条件是不是要考虑一下？”
法拉第手中的钢笔再次一顿，沉默几秒钟，写下了一个公式：
4l/c+=（n+1/4）2π/n。
写完后在公式下方画了一道横：
“这个条件怎么样？”
教授们看着法拉第写出到的公式，又开始了一轮新的讨论：
“......似乎没问题，不过n的范围是多少？”
“直接用角度和角速度相比会不会更好一点？”
“好想法，不过这样一来，光路就要用2l+2d了吧......”
“为什么要用2l+2d？我们讨论的明明是反射阶段的光路好伐？，应该是2d+l1
“你傻子噻？反射角难道不要考虑3的情况？”
“小赤佬，侬脑子瓦特了？考虑个瘠薄3啊？”
就在教授们争论正嗨之际，一旁忽然响起了一道弱弱的声音：
“那个......几位教授，有没有一种可能，我们只要考虑转速就够了呢？”
听闻此言现场顿时一静。
下一秒。
包括法拉第在内，所有人都朝说话之人看去。
只见徐云此时正弱弱的举着手，脸上挂着比小麦还憨厚的笑容看着他们。
众人这才想起来，自个儿讨论了半天，居然把徐云这个设计者给忘在一旁了......
法拉第见说沉吟片刻，朝他招了招手，示意他上前，语气比之前明显缓和了不少：
“罗峰同学，你这话是什么意思？”
徐云乖乖走到他身边，看了眼老法的帅脸，解释道：
“法拉第教授，虽然光路有三个阶段两个数值，计算起来非常麻烦。”
“可别忘了，旋转镜的转速却是容易测量的，并且可以用变量法计算出正相关。”
“所以实际上，我们只需要测量相邻两次看到反光全灭时齿轮转速之差就行了，大不了多调整几次嘛......”
徐云说完犹豫片刻，拿起桌上的笔，见老法没有制止，便又写下了一道公式：
2l/c+=（n+1/2）2π/n。
比起老法的公式，纠正了两个数值。
随后徐云解释道：
“代表观察者对准的齿轮位置与烛光对准的齿轮位置之间的相对角度，n为任意数，这就是全灭的边界条件了。”
“化简之后就是....2l/c=2π/n。”
“......”
随着徐云言毕，现场顿时陷入了一阵诡异的寂静。
过了一会儿。
先前那位提出2l+2d的老教授忽然一拍脑袋，对着身边不久前与自己争论的另一人道：
“哎呀呀，维尔通亨教授，我听说伦敦最近刚开了一家活蛆乳酪店，里头的苍蝇幼虫味道好极了，有机会咱们去试一试？”
“那可太好了，我老婆最近也买了一件很性感的泳衣，周末来我家一起看看？”
“甚好，甚好1
看着尬聊着的两位教授，徐云嘴角微微一抽：
“......”
不过话说回来。
老教授所说的活蛆乳酪他倒是所有耳闻，是意呆利的一种奇葩奶酪，叫做卡苏马苏。
据说蛆虫被触碰的时候，还会在你口腔里头蹦来蹦去，跟跳跳糖似的......
咳咳.....
随后老法再次演算了一遍徐云的公式，放下笔，面带感慨的叹了口气。
虽然整个实验思路的提出人是肥鱼，看起来徐云只是一个搬运工。
但徐云能够跟上自己与其他教授的讨论思路，也足以证明他的知识储备不会匮乏到哪儿去了。
思路校验完毕，剩下的便是实操环节了。
在得到阿尔伯特亲王的准许后。
徐云走到固定好的光源...也就手电筒边，按下了开关。
唰——
一道光线从手电筒中出。
随后在一道镀了少许水银的透镜的聚焦下，化作了一条极细的光丝。
光丝直直打在了缓缓转动的旋转镜上，并且立刻开始折射向五公里外的凹面镜。
黑夜之中。
这道光丝沿着封锁路径直线行进，在沿路所有人的目光中，直直的打到了凹面镜的圆心。
与此同时。
老法则站在成像板边上，开始观察起成像板上的情况，并且主动汇报着情况：
“光斑在左侧忽明忽暗，旋转镜速度多少？”
旋转镜边上的斯托克斯看了眼仪表盘，报出一个数字：
“每分钟60转1
老法与走到身边的徐云对视一眼，问道：
“罗峰同学，加到300试试？”
徐云点点头：
“好。”
转速很快提升。
一分钟300转，周期就是60/300=0.2秒。
=2π/t=10πrad/s。
这个转速从后世来看显然是不够的，五公里的光路，转速最少要在800以上。
不过徐云出于实践角度考虑，还是决定让老法他们自己慢慢探究。
十分钟后。
老法看着成像板中心点处的光斑，心中隐约意识到了什么，脸上涌起了一股潮红。
与此同时。
斯托克斯拿着一本刻录着大量数据的表格走到他面前，恭敬道：
“法拉第先生，数据已经统计完毕了，最终计算这一步...所有教授一致认为应该由您完成。”
现在包括阿尔伯特亲王在内，没人对斯托克斯的这番话有异议。
作为以一己之力推开第二次工业革命大门的灵魂人物，确实没有人比老法更合适完成这最后一步。
老法见说深吸一口气，接过表格，当场做起了演算。
“l=20米，d=5000米，s=0.0007米，=1.4232，=26.7π弧度/秒......”
操作台边此时虽然站满了围观群众，但却无人敢出一丝一毫的声响，安静的如同2022年的釜山图书馆。
唯独钢笔与羊皮纸接触的沙沙声依稀可闻。
十分钟后。
老法放下钢笔，面色复杂的叹了口气。
沉默良久，最终还是没有说话。
一旁的阿尔伯特亲王走上前，拿起羊皮纸看了一眼：
“光速.....每秒298372公里？”
老法缓慢而又坚定的点了点头，用颤抖的手指摘下眼镜，捏着鼻梁，心绪复杂。
旋转镜测光法的原理很简单，比起通过木卫一的测定方式，显然直观且精确无数倍。
此前科学家之所以公认21.2万公里/秒这个数字，一来是因为惠更斯和小牛的双重担保。
二来便是科学界找不到除了星空之外的测光方式。
在所有人的潜意识中，想要测量光速，地球之外的尺度空间便是唯一的选择。
结果没想到......
徐云不过用了几面镜子，便在地球上轻易的测算出了光的速度？
“肥鱼先生，真是恐怖如斯啊......”
而就在老法惊诧之际，空地上忽然响起了一道不合时宜的声音：
“不对吧，罗峰先生，你不是说能拿出反驳波动说的证据吗？请问测量光速，与波动说之间有什么直接关系吗？”
老法和徐云下意识的看去。
果不其然。
声的人正是安古斯罗曼。
看着有些气急败坏的安古斯罗曼。
徐云忽然灿烂一笑，露出了一排洁白的牙齿：
“对呀，所以测光速只是一道前菜，后头才是大餐呢。”
...........
注：
今天生日，虽然已经过了吃生日蛋糕的年龄，不过可以讨点月票吗？
真生日哈，不是为了月票找的借口，看到骚扰拦截短信一堆提醒我生日快乐才想起来.....
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