驚人的發(fā)現(xiàn)

菲索在實(shí)驗(yàn)室得到光速的20多年后的1873年，英國(guó)科學(xué)家麥克斯韋（Maxwell，1831-1879）出版了堪與牛頓的《原理》比肩的物理學(xué)經(jīng)典巨著《論電和磁》，但這本書(shū)卻不像《原理》那樣一誕生就技驚四座、光芒四射。《論電和磁》剛開(kāi)始的時(shí)候很難得到大多數(shù)人的認(rèn)同，這也難怪，電和磁都是虛無(wú)飄渺的東西，對(duì)它們進(jìn)行描述的理論總不像對(duì)小球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行總結(jié)的理論讓人覺(jué)得實(shí)在。麥克斯韋認(rèn)為電和磁是同一種物質(zhì)的不同表現(xiàn)形式，它們之間的性質(zhì)和相互作用力被麥克斯韋用一組簡(jiǎn)潔優(yōu)美的方程組所描述，這個(gè)方程組叫做麥克斯韋方程組。你只要隨便翻看一本講物理學(xué)或者科學(xué)史的書(shū)，基本上都會(huì)提到麥克斯韋方程組是數(shù)學(xué)美的典范，無(wú)數(shù)大科學(xué)家都被它的美所震撼，單從它完美的表現(xiàn)形式來(lái)說(shuō)，它就不可能是錯(cuò)誤的（事實(shí)上直到今天，所有經(jīng)典物理學(xué)中的公式除了麥?zhǔn)戏匠探M以外，都被相對(duì)論所修正。唯獨(dú)麥?zhǔn)戏匠探M仍然保留著簡(jiǎn)潔優(yōu)美的形式，似乎添加任何一筆都是多余的）。不過(guò)，我不需要在這本書(shū)中把這個(gè)方程組寫下來(lái)，我和各位讀者一樣也是電磁學(xué)的門外漢，無(wú)法體會(huì)它的美，如果讀者當(dāng)中恰好有這么一兩個(gè)懂行的話，我相信麥?zhǔn)戏匠探M已經(jīng)深深印在了他們的頭腦中，也不需要我再抄出來(lái)。

根據(jù)這一套優(yōu)美的方程組，麥克斯韋預(yù)言了一種神奇的叫做電磁波的東西，麥克斯韋說(shuō)：“隨著時(shí)間變化的電場(chǎng)產(chǎn)生了磁場(chǎng)，反之亦然。因此，一個(gè)振蕩中的電場(chǎng)能夠產(chǎn)生振蕩的磁場(chǎng)，而一個(gè)振蕩中的磁場(chǎng)又能夠產(chǎn)生振蕩的電場(chǎng)，這樣子，這些連續(xù)不斷同相振蕩的電場(chǎng)和磁場(chǎng)循環(huán)往復(fù)，永不停歇，就像一粒石子扔入湖中產(chǎn)生的漣漪，電磁場(chǎng)的變化也會(huì)像水波一樣向四面八方擴(kuò)散出去，這個(gè)擴(kuò)散出去的電磁場(chǎng)我把它叫做——電磁波。雖然我現(xiàn)在還無(wú)法用實(shí)驗(yàn)的方法證明它的存在，但我堅(jiān)信它一定存在?！?/p>

很遺憾，天才麥克斯韋只活到48歲就死了，到死也沒(méi)能親眼見(jiàn)證電磁波的誕生。他死后沒(méi)過(guò)幾年，一位德國(guó)的青年物理學(xué)家赫茲（Hertz，1857-1894）接過(guò)了麥克斯韋的衣缽，終于在1888年，赫茲在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn)了人們懷疑和期待已久的電磁波。赫茲的實(shí)驗(yàn)公布后，轟動(dòng)了整個(gè)物理學(xué)界，全世界的物理學(xué)家都紛紛效仿此實(shí)驗(yàn)，所有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都證明了麥克斯韋電磁理論是正確的，麥克斯韋方程組取得了決定性的勝利，麥克斯韋的偉大遺愿也終于得以實(shí)現(xiàn)。既然電磁波是一個(gè)波，那么它的傳播速度就可以用頻率乘以波長(zhǎng)算出來(lái)，頻率很好辦，是由實(shí)驗(yàn)設(shè)備的各種參數(shù)決定的，而波長(zhǎng)也不難測(cè)，只要拿著一個(gè)感應(yīng)器找到波峰（感應(yīng)電流最強(qiáng)）和波谷（感應(yīng)電流最弱）即可算出波長(zhǎng)，赫茲沒(méi)有費(fèi)多大勁就拿到了波長(zhǎng)和頻率，他把兩個(gè)數(shù)值一乘，得出了電磁波的傳播速度是31.5萬(wàn)公里/秒（限于實(shí)驗(yàn)精度，和真實(shí)的速度有誤差），一個(gè)驚人的速度。

等等，等等，我相信你和赫茲一樣，看到這個(gè)數(shù)字突然覺(jué)得很熟悉，這個(gè)數(shù)字好像在哪里見(jiàn)過(guò)，31.5萬(wàn)公里/秒，31.5萬(wàn)，??！這個(gè)數(shù)字不正是菲索旋轉(zhuǎn)齒輪法測(cè)出的光速嗎？難道天下竟有如此的巧合，這真是一個(gè)巧合呢還是說(shuō)，還是說(shuō)……光就是一種電磁波？赫茲被這個(gè)想法弄得興奮不已。不光是赫茲，全世界還有很多的物理學(xué)家都因?yàn)檫@兩個(gè)一致的數(shù)字在猜測(cè)光是不是就是一種電磁波。正所謂眾人拾柴火焰高，很快，大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)接踵而至，各種電磁波和光的相同特性被發(fā)現(xiàn)，科學(xué)界很快就達(dá)成一致意見(jiàn)：沒(méi)錯(cuò)，光就是一種電磁波。

現(xiàn)在我們?cè)購(gòu)碾姶挪ǖ慕嵌葋?lái)研究一下光的傳播速度到底是相對(duì)于什么而言的。波的傳播速度等于介質(zhì)震動(dòng)的頻率乘以波長(zhǎng)，因而這個(gè)速度是相對(duì)于介質(zhì)而言的。比如我們熟悉的水波，當(dāng)一顆石子扔到水中產(chǎn)生漣漪的時(shí)候，這些漣漪在產(chǎn)生的瞬間也就脫離了跟石子的聯(lián)系，他們會(huì)在水中按照相對(duì)于水的恒定速度傳播出去，因而我們?cè)谥v水波的傳播速度的時(shí)候，隱含的參考系是水而不是那顆石子。同理，當(dāng)我們談?wù)摴獾乃俣鹊臅r(shí)候，那么根據(jù)前面這種思想，隱含的參考系也不應(yīng)該是光源，而是光的傳播介質(zhì)，但眾所周知光是一種能夠在真空中傳播的東西，遙遠(yuǎn)的星光穿過(guò)空無(wú)一物的宇宙空間到達(dá)我們的眼睛里面，那么這個(gè)參考系、這個(gè)介質(zhì)到底是什么？

那不就是牛頓所說(shuō)的絕對(duì)空間和以太（注意，以太這個(gè)詞并不是牛頓發(fā)明的，牛頓是以太學(xué)說(shuō)的主要支持者）嗎？牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀在統(tǒng)治了物理學(xué)界200年后達(dá)到了頂峰，偉大的艾薩克?牛頓爵士，您的光芒無(wú)人能擋，您為物理學(xué)構(gòu)建起了雄偉的大廈?，F(xiàn)在，就差最后一個(gè)能證明以太存在的實(shí)驗(yàn)來(lái)為這座雄偉的大廈砌上最后一塊磚。但俗話說(shuō)盛極必衰，物極必反，人往往是在最得意的時(shí)候忘了看腳下的路而跌倒。