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1,迈克尔逊-莫雷实验证明了什么?
迈克尔逊-莫雷实验解决了绝对非运动和光速恒定这两个问题。为狭义相对论的诞生做足了准备,迈克尔逊-莫雷实验(1887年)是一个残酷的实验。所谓残酷的实验,意思是说,这个实验决定了一个科学理论的生死。当时,这个实验验证的是以太理论。不过同样重要的是,他们的实验导出了爱因斯坦革命性新理论的数学基础。 迈克尔逊—莫雷实验做了什么 实验的依据迈克尔逊-莫雷实验的想法在于断定地球通过以太海的运动情形。不过问题在于怎么做?如果是两艘船在海上航行,两者都可以断定彼此的相对运动。可是,如果只是一艘船在平静的海上航行,那么这艘船就没有参考点来测定自己前进的状态。若是以前,水手会从船边放一个测速仪在海面上,然后再测船相对于测速仪的运动。迈克尔逊和莫雷的方法一样,只是他们丢在船边的不是测速仪,而是一束光线罢了。 如果是地球动而以太海静止,那么地球在以太海中的运动必然会造成以太风(etherbreeze)。这样的话,如果有一束光在以太风中逆向前进,那么这束光的速度必然比横向穿越以太海的光束慢。迈克尔逊一莫雷实验的核心要旨就在这里。 每一个飞行员都知道,如果来回飞行的行程里面有一趟逆风,那么(即使另一趟是顺风)如果要飞行一样远的距离,这趟飞行耗费的时间会比横越同样的风要久。同理,如果以太海理论正确,那么一束光先是在以太风中逆流而上,然后再折回顺流而下,回到起点,所耗费的时间必然比横向来回穿越以太风的光束长。 实验过程 迈克尔逊和莫雷制造了一部干涉仪来检测这种速度的差异。这种干涉仪工作的原理是,一个光源对着一面半反射镜(和从外面看像镜子,从里面看是透明的太阳眼镜很像)射出一束光。半反射镜把这一束光分为透射光与反射光,两者互成正角行进一段相同的距离然后折回。折回之后,经由同一面半反射镜再恢复为原来的光,然后射进干涉仪里面。我们只要观察这两股光聚合之后在干涉仪里面产生的干涉形态,就可以断定两者速度的差值。 检测到的结果令人不安 但是,在做完这个实验之后,我们却测不到两者的速度有何不同。将干涉仪方位调整九十度,使原来逆以太风的光变为横越以太风,原来横越以太风的光转为逆以太风,然后再测量两者的速度,结果发现两者速度依然一样。换句话说,迈克尔逊一莫雷实验没有办法证明以太的存在。这样,物理学家若无法找到合理的解释,便不得不面对两种令人不安的选择,一个是,地球不动(而哥白尼错误),再一个是,以太不存在。但是两者都令人难以接受。
2,关于迈克耳逊-莫雷实验,下列说法错误的是()
关于迈克耳逊-莫雷实验,下列说法错误的是()
A.实验的目的是试图测量地球相对以太的运动速度
B.实验装置利用了光的干涉原理
C.实验得到了预期的结果
D.实验结果引起了当时的物理学家们的充分重视
正确答案:C