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。