歷史上最偉大的“失敗”實(shí)驗(yàn)

早在一百多年前，以太實(shí)驗(yàn)就由阿爾貝特·邁克耳孫和愛德華·莫萊設(shè)計(jì)并完成。邁克耳孫-莫萊實(shí)驗(yàn)的唯一目的就是檢驗(yàn)宇宙中的神秘以太是否真的存在。這個(gè)令人期待已久的實(shí)驗(yàn)，是為了修正1881年一個(gè)類似的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而設(shè)計(jì)的，它成為了1887年曾聚集在現(xiàn)在名為凱斯西儲(chǔ)大學(xué)實(shí)驗(yàn)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(huì)有這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生。

實(shí)驗(yàn)背后的想法是革新的，這沒錯(cuò)。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(gè)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(gè)場時(shí)，就會(huì)創(chuàng)造一個(gè)可以被測量的運(yùn)動(dòng)。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(gè)飛行員都會(huì)同意說，當(dāng)一架飛機(jī)順著大氣的氣流飛行，就會(huì)讓行程時(shí)間縮短。不過，如果逆著氣流飛行，就很麻煩，時(shí)間會(huì)被延遲數(shù)小時(shí)之久。邁克耳孫和莫萊思考到，如果他們能沿著不同的兩個(gè)方向，同時(shí)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(shí)間，可以檢測出以太風(fēng)的存在及其流動(dòng)情況。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的想法非常好，而實(shí)驗(yàn)的結(jié)果卻讓每個(gè)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(huì)慢一些（A），順著以太流的那束光會(huì)快一些（B）。這個(gè)在1887年完成的實(shí)驗(yàn)沒有發(fā)現(xiàn)以太流；結(jié)論是以太不存在。這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果困擾了科學(xué)家們上百年。在1986年，《自然》雜志報(bào)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(shí)驗(yàn)設(shè)備沒有檢測到以太風(fēng)。1881年和1887年的兩個(gè)試驗(yàn)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(gè)他稱之為歷史上“最偉大的‘失敗’實(shí)驗(yàn)”的結(jié)果意味著：“試驗(yàn)結(jié)果顯示，存在以太場的假設(shè)是錯(cuò)誤的，所以基于該假設(shè)所得出的結(jié)論也是錯(cuò)誤的?！北M管這個(gè)要證明以太存在的實(shí)驗(yàn)以“失敗”告終，但它事實(shí)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?yàn)槟銢]有在這個(gè)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(gè)實(shí)驗(yàn)的推導(dǎo)過程沒什么兩樣了。

現(xiàn)代科學(xué)家將這個(gè)實(shí)驗(yàn)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(dú)立的”這個(gè)前提下進(jìn)行的。他們接受的事實(shí)是：一個(gè)個(gè)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(huì)對地球另一面的某個(gè)人產(chǎn)生任何影響。值得爭議的是，這個(gè)實(shí)驗(yàn)成了一個(gè)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(huì)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(gè)社會(huì)的文明，而這個(gè)想法本身卻被越來越多的現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)證實(shí)是錯(cuò)誤的！