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两个重大的科学实验,差点引发物理学危机,还好出现了他

文章来源: 发布时间:2019-12-26 10:05:43 点击数:
实践是检验真理的唯一标准。科学的发展离不开实验的探索,所有的科学理论都要在实验中得到验证,这样才能让我们真正运用于实际当中,推动人类社会的进步。但是,不是所有的实验都对自己的研究有帮助,有时候甚至动摇了研究的根本。历史上就有两个极其重要的科学实验,差点引发了物理学的危机,还好最后出现了一位科学家,重新统一了物理学,并且成为了近代物理学的一个开端。
第一个实验名为迈克尔逊-莫雷实验。当时,迈克尔和莫雷两位科学家正在利用干涉仪测量两垂直光线差值的一项物理实验。在这次的实验中,他发现光速在不同的惯性系和不同的方向上都没有发生改变。这个在我们现在看来非常正常的现象,在当时可是引发了轩然大波。
因为在19世纪时,很多科学家认为,光是以波的形式传播的,而且存在有一种可以传递光波的弹性物质,科学将这种物质称为以太。当时认为,光的传播都是以以太为介质。但是迈克尔和莫雷的实验,却证明以太是不存在的。当时,这个实验引发了整个物理界的振动,许多科学家又通过不同的方法做了这个实验,并且都得出了相同的结论。而这个实验,动摇了经典物理学基础,成为了笼罩在物理学界头上的阴云。
在那之后,为了让物理学不崩溃,很多科学家试图解释这个现象,直到几十年以后,洛伦茨提出了长度收缩公式,在保留以太的前提下,证明了光速不变。又过了十年,爱因斯坦提彻底抛弃了以太的存在,以狭义相对论和光速不变原理解释了这个实验,近代物理学由此开始。
第二个实验是黑体辐射实验,这个实验产生了量子物理。不过在当时,差点让整个物理学体系崩塌。
在十九世纪末,著名的物理学家卢美尔等人进行了一个著名的实验—黑体辐射实验。这个实验发现,能量不是连续的,它按照波长的分布和黑体的温度有关。在经典物理学中,这种现象是不会发生的。当时的人们试图从经典物理学中找到其中的解释,不过最后全都失败了。这无疑表示经典物理学理论不能解决黑体辐射的问题,成为了经典物理学的灾难。
在无能为力之下,普朗克提出将振动电子辐射的光的能量量子化,强行解释了这个问题,不过这个理论一直得不到承认,在将要崩溃的时候,爱因斯坦出现了。爱因斯坦断定,如果振动的能量能够量子化,那么电磁场也能够量子化。在这个基础下,科学家开始了量子物理的研究。爱因斯坦又一次拯救了物理学。
可以说,如果没有爱因斯坦,那么当经典物理崩塌时,就是物理学陷入黑暗的时刻,他就是现代物理学的开端,可以说是历史上最伟大的物理学家。

  

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