歷史上最偉大的“失敗”實驗

早在一百多年前，以太實驗就由阿爾貝特·邁克耳孫和愛德華·莫萊設(shè)計并完成。邁克耳孫-莫萊實驗的唯一目的就是檢驗宇宙中的神秘以太是否真的存在。這個令人期待已久的實驗，是為了修正1881年一個類似的實驗結(jié)果而設(shè)計的，它成為了1887年曾聚集在現(xiàn)在名為凱斯西儲大學(xué)實驗室的科學(xué)社團(tuán)熱議的話題⑩。最終，連19世紀(jì)末那些最杰出的人都沒想到會有這樣的實驗結(jié)果產(chǎn)生。

實驗背后的想法是革新的，這沒錯。邁克耳孫和莫萊推理到，如果以太真的存在，那么它必須是一個可以存在于任何地方、寧靜且穩(wěn)定的能量。如果它真的存在，那么地球穿越太空中的這個場時，就會創(chuàng)造一個可以被測量的運(yùn)動。如同我們可以通過堪薩斯州平原上巨大的金色麥田來檢測空氣的波痕一樣，我們也可以檢測以太的“波痕”。邁克耳孫和莫萊將這種假定的現(xiàn)象命名為以太風(fēng)。

任何一個飛行員都會同意說，當(dāng)一架飛機(jī)順著大氣的氣流飛行，就會讓行程時間縮短。不過，如果逆著氣流飛行，就很麻煩，時間會被延遲數(shù)小時之久。邁克耳孫和莫萊思考到，如果他們能沿著不同的兩個方向，同時發(fā)射出一道光線，通過這兩束不同的光到達(dá)各自目的地的時間，可以檢測出以太風(fēng)的存在及其流動情況。這個實驗的想法非常好，而實驗的結(jié)果卻讓每個人都大吃一驚。

圖1如果以太存在，邁克耳孫和莫萊相信，逆著以太流的那束光會慢一些（A），順著以太流的那束光會快一些（B）。這個在1887年完成的實驗沒有發(fā)現(xiàn)以太流；結(jié)論是以太不存在。這個實驗結(jié)果困擾了科學(xué)家們上百年。在1986年，《自然》雜志報道了用更加精密的儀器測量的結(jié)果。概要是：具有以太特性的場被檢測到了，它的特性就如同上百年前所預(yù)言的那樣

簡而言之，邁克耳孫和莫萊的實驗設(shè)備沒有檢測到以太風(fēng)。1881年和1887年的兩個試驗得出了相同的結(jié)論：以太不存在。在權(quán)威雜志——《美國科學(xué)雜志》上，邁克耳孫解釋說，這個他稱之為歷史上“最偉大的‘失敗’實驗”的結(jié)果意味著：“試驗結(jié)果顯示，存在以太場的假設(shè)是錯誤的，所以基于該假設(shè)所得出的結(jié)論也是錯誤的。”盡管這個要證明以太存在的實驗以“失敗”告終，但它事實上證明了，以太場所具有的特性并不是科學(xué)家們先前所以為的那樣。比如說，把手指放在頭頂上檢測空氣的存在，如果只是因為你沒有在這個過程中感覺到微風(fēng)的存在，而得出空氣也不存在的結(jié)論，那么，這就跟1887年那個實驗的推導(dǎo)過程沒什么兩樣了。

現(xiàn)代科學(xué)家將這個實驗作為以太并不存在的證明，他們的研究也一直是在“宇宙中的一切都是相互獨立的”這個前提下進(jìn)行的。他們接受的事實是：一個個體在世界上的某地做些什么，和其他地方完全無關(guān)，也不會對地球另一面的某個人產(chǎn)生任何影響。值得爭議的是，這個實驗成了一個深刻影響著我們世界觀的事件。這樣一種思維的后果是，我們控制我們的國家，武裝我們的城市，測試我們的核彈，耗盡我們的資源，并認(rèn)為我們所做的一切都不會對其他地方造成任何影響。從1887年起，這種萬事萬物彼此孤立的想法，讓我們構(gòu)建了整個社會的文明，而這個想法本身卻被越來越多的現(xiàn)代實驗證實是錯誤的！