实验的核心在于使用干涉仪来检测光波在不同方向上传播速度的变化。迈克耳孙设计了一种精密的光学装置,能够将一束光线分成两个垂直传播的部分,并在经过反射后重新结合形成干涉条纹。如果地球确实以某种方式移动通过所谓的“以太”(当时认为是光波传播的介质),那么这两个方向上的光程应该会有细微的不同,从而导致干涉图样发生变化。
然而,实验的结果却令人震惊——无论怎样调整设备或改变观测时间,干涉条纹都没有显示出任何显著变化。这意味着,假设存在的一种固定不动且充满整个宇宙空间的以太并不存在。这一发现挑战了经典物理学的基础理论,并为后来爱因斯坦提出狭义相对论铺平了道路。
狭义相对论最终解释了为什么不会观察到以太效应:光速对于所有惯性参考系都是恒定不变的,与光源及观察者的运动状态无关。迈克耳孙-莫雷实验不仅否定了以太假说,同时也成为推动现代物理学发展的重要动力之一。
总之,“14-2 迈克耳孙-莫雷实验”不仅仅是一次失败的尝试,更是科学探索过程中不可或缺的一部分。它提醒我们,在追求真理的路上,即使面对看似无法克服的问题,也应保持开放的心态去接受新的观念和技术。