——以太说的被否定
上回说到普朗克等十多位物理学家在布鲁塞尔高高兴兴地聚会,普朗克问爱因斯坦何不索性入伙,全力来攻量子论。爱因斯坦提醒他不要忘了物理学的天空上除“黑体辐射”外还飘着另一朵乌云。
各位读者,你知道这朵乌云是什么?这便是那个权威的“以太说”,突然遇到了挑战。
原来自从牛顿创立经典力学之后,这物理学的大厦真是金碧辉煌,美妙至极,无以复加。难怪当年普朗克的老师都劝他再不要在物理研究上打什么主意。牛顿力学是一把万能钥匙,好像凡自然界的现象都能用它一一解释。你看偌大个宇宙都在牛顿的手中掌握,伸手一指,那隐匿极深的海王星就赶快前来报到;再掐指一算,外出七十六年的哈雷彗星也要按时回来复命。另一方面,它又成功地解释了我们生活中诸如拉车、走路、流水、刮风等小如鸡毛蒜皮一样的问题。于是力学的分支越来越多,如流体力学、刚体力学、弹性力学等,人们也越来越愿意把一切运动变化都归结为简单的力,如“化学亲和力”“生命力”“光反射力”“电接触力”等,仿佛世界上的一切都可以套用机械的力学来解释了。
牛顿的“力”这样神奇,那么它通过什么传递呢?推车得用手抓住车把,碧波**漾离不开水,声波传播离不开空气。可是地球离太阳一亿五千万公里,这之间既无水也无空气,太阳通过什么媒介来施展自己的引力呢?物理学家们又想出一个假设,说宇宙间充满一种很稀薄的物质,天体或其他物体间的作用就靠它作媒介,笛卡尔借用古希腊的哲学名词,叫它为“以太”。此说一起,许多难题果然迎刃而解,引力靠以太传播自不必说,法拉第的电磁力也离不开它,麦克斯韦证明光也是一种电磁波,当然光的传播也就离不开它了。更重要的是,以太的存在正好说明牛顿的绝对时空观,有了这么一个绝对静止的以太才会有地球、太阳等一切相对于它的运动,要不那些星球的运动拿什么来参照?以太成了19世纪中期物理学家们最温柔的保姆,成了他们可以信赖的上帝。
但是总有一些聪明、勇敢的人在一种迷信和一片虔诚中首先提出问题。这以太既然无处不有,为什么我们就感觉不到呢?另外,光波是一种横波,横波必得由固态介质传递,以太即该是固态了,但这样一来就等于我们被浇铸在一个透明的以太玻璃球里,可是又不影响我们随意的动作,这真是太不可思议了。
有疑必定有问。事有凑巧,1884年,那个治学严谨、轻易不外出讲学的汤姆孙终于被请到美国来做报告了。美国当时比起欧洲来科学很是落后,它就想方设法请名家来讲学,以后还重金收买人才。汤姆孙的到来自然是一大喜讯,做报告那天科学界人士济济一堂。报告会休息时,大家又挤到这个世界名人跟前七嘴八舌地问这问那,自然也提到那个神秘的以太问题。汤姆孙说:“以太到底是否真有其物,现在还不能定论。我们只知道地球是以每秒30千米的速度绕太阳运行,那么迎面就应该有一股以太风不断吹来。如谁能用实验证明了这股风的存在,也就证明了以太的存在,但这要靠实验。”又是说者无心,听者有意。这时在人群里有一无名青年,听到权威汤姆孙的这句话心中不由一动,一个新研究课题便“咔嚓”一声在脑子里挂上钩了。
各位读者,这种说者无心,听者有意,从而激发出一项大的发明、发现的事,本书中已出现多次。1793年伏打听了伽伐尼关于解剖青蛙的报告,转而发现了电压;1894年马可尼看到赫兹逝世的讣告,转而发明了电报;1896年贝克勒尔听了彭加勒关于荧光物的报告,转而发现了天然放射性。这正应了那句话:机遇只给有准备的头脑。科学家的大脑永远是一张张开的蛛网,必然能捕到偶然飞过的猎物。