科学史上的唯一一次一个失败的实验，获得了诺贝尔物理学奖

　　科学是人类文明进步的重要推动力，但科学的发展却并不是一帆风顺，在人类的科学史上，充斥着大量的失败，有意思的是，在这些＂失败＂之中，有一些也促进了科学的进步，比如说＂迈克尔逊-莫雷实验＂就是一个典型的例子。人类科学史上的唯一一次：一个＂失败＂的实验，获得了诺贝尔物理学奖
　　现在的我们都知道，光具有＂波粒二象性＂，也就是说光同时具备＂波＂和＂粒子＂的双重性质，然而光的＂波粒二象性＂是在20世纪初才被发现的，而在此之前，人们一直在为光到底是＂波＂还是＂粒子＂争论不休。
　　进入19世纪之后，＂波动说＂逐渐在这场争论中占据上风，越来越多的人相信，光其实就是一种＂波＂，根据当时的认知，＂波＂的传播是必须需要介质的，比如说声波需要在空气中传播，水波需要在水中传播，所以光作为一种＂波＂，也必然会通过一种介质来传播。
　　于是人们就将这种介质称为＂以太＂，根据设想，＂以太＂在宇宙中无处不在，所有的物质都在＂以太＂中运动，而光也是通过＂以太＂来传播。
　　到了19世纪后半叶，＂以太＂这种概念早已深入人心，几乎所有的人都相信＂以太＂必定存在，然而从科学的角度来看，只是＂相信＂是没有什么说服力的，于是在1881年的时候，物理学家迈克尔逊设计了一个巧妙的实验，并试图以此来证明＂以太＂的存在。
　　迈克尔逊认为，地球围绕太阳公转，其实就是在＂以太＂中穿行，在这种情况下，地球就会遇到与地球公转速度相等的＂以太风＂迎面吹来，而由于＂以太＂是光传播的介质，因此在＂以太风＂的影响下，在地球上向不同方向发射的光的速度就会存在着一定的差异。
　　根据这一思路，迈克尔逊设计了一台干涉仪，如上图所示，该干涉仪由一个光源（S）、一个分光镜（A）、两个反射镜（B和C）以及一个观测屏（T）组成，当它运行起来，就是以下这种效果。
　　可以看到，光从光源出发后，在经过分光镜时，会分成两束相互垂直的光，接下来，这两束光在走过完全相同的距离之后，会分别由反射镜B和C反射回来，然后经过分光镜投射到观测屏，这样就可以观测到这两束光的干涉条纹了。
　　（注：当两束相同频率的光波相遇时，会根据相位的不同而出现光强增强或者减弱的现象，从而产生明暗相间的条纹，这就是干涉条纹）
　　迈克尔逊认为，由于这两束光相互垂直，它们相对于＂以太＂的速度肯定是不一样的，因此如果将干涉仪整体旋转90度，就可以让这两束光的速度＂互换＂，从而使原来的干涉条纹发生位移，只要在实验中发现了这种现象，就可以证明＂以太＂的存在。
　　（图为迈克尔逊干涉仪复原模型）
　　然而迈克尔逊的实验却失败了，无论他怎么捣鼓这台干涉仪，都没有发现期待中的现象。
　　实验的失败，是不是因为干涉仪的精度不够呢？于是在接下来的大约6年的时间里，迈克尔逊和另一位物理学家爱德华·莫雷一起设计了一个精度更高的干涉仪（相比最初的那一台，其精度整整提高了10倍），并于1887年进行了著名的＂迈克尔逊-莫雷实验＂。
　　＂遗憾＂的是，此次经过长时间精心准备的实验依然以失败告终，这就意味着，光速在不同惯性系以及不同方向上都是相同的，而人们之前所坚信的＂以太＂，很可能并不存在。
　　＂迈克尔逊-莫雷实验＂的实验结果令当时的科学界大为震动，人们在不同的地点和时间进行了大量的重复实验，精度也在不断提升，然而都得到了相同的实验结果。在此之后，虽然人们在＂以太＂的基础上对此提出了多种解释，但是都不足以令人信服。
　　爱因斯坦在1905年指出，既然光速在不同惯性系以及不同方向上都是相同的，那么＂以太＂就没理由存在，于是他就在以＂光速不变原理＂为基本假设的基础上，建立了著名的狭义相对论，从此开启了物理学的新篇章。
　　1907年，迈克尔逊获得了诺贝尔物理学奖，他获奖的主要原因就是＂迈克尔逊-莫雷实验＂，而这个实验也成为了科学史上的唯一一个，因为＂失败＂而获得诺贝尔物理学奖的实验。
　　好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。