小傻子的童养媳-第58章
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他一面呢!”
这茶楼里多是目不识丁的人,一听什么《难题集》便泄了气。不过也有好奇的要说书先生读几道出来,看看他们能不能解。
“那各位客官可是听好了,”说书先生看着紧张的众人竖起了食指,“这第一个问题就是,光的速度是多少?”
“光的速度?”大家面面相觑,连这个问题是什么意思都不明白。随后有人皱着眉问:“速度是什么?”
不只是他,几乎所有人都有这样的疑问。说书先生心想这回恐怕又是没人能解出一道,不过嘴里还是重复着不知多少遍的解释:“速度就是路程和时间之比,是国子监算学的学习内容。”
“那我们怎么可能知道?”有人丧气地说,“若是能考到国子监,我们又怎么在这里?”
其余人也不禁点头,他们大部分人大字都不识一个,更不要说解这国子监的难题了。而有些自恃有些学问的人呢?他们虽然读过些书,可是对于算学实在陌生。更不要说测量光的速度——
“光怎么会有速度?”有人奇怪地反驳,“太阳出现的时候光一下子便洒下来,何时还需要时间了?”
“可是我去年打开地窖的时候,记得光虽然快,可是射进去还是需要一定时间的,”有人摇头,“但是怎么计算呢?路程倒是好测量,可时间——难不成用日晷?”
“净说胡话!”有人又提出不同意见,“那光刷的一下,岂是日晷能测量的?我觉得得用沙漏!”
大家纷纷发表自己的看法,说书先生倒是乐得休息,看众人为这光速几乎吵起来。不过很快便有人放弃了,要求说书先生出个其它的题,算学他们实在搞不明白。于是说书先生翻了翻书,又捡出一道什么哲学难题来:“一艘可以在海上航行几百年的船,归功于不间断的维修和替换部件。只要一块木板腐烂了,它就会被替换掉,以此类推,直到所有的功能部件都不是最开始的那些了。问题是,最终产生的这艘船是否还是原来的那艘船,还是一艘完全不同的船?如果不是原来的船,那么在什么时候它不再是原来的船了?再延伸一下的话,如果用原船上取下来的老部件来重新建造一艘新的船,那么两艘船中哪艘才是真正的原船?”
“这道题简单!”有人立刻高声喊道,“自然是在全部换完的时候是不同的船了!”
“那之前换了一半部件的时候还是原来的船?”又出现了一人提出相反的观点,“在换下第一个的时候就不该是原来的船才是。”
“可一个人每天吃的饭都不同,难道这个人便因为今天吃的东西和昨天不同而成为一个新的人了?”又有人摇头。
毫无疑问,这道经典的哲学问题“特修斯之船”又引起了大家的兴趣,开始众说纷纭起来。而另一头的说书先生则是眉笑颜开地将肖潇的《难题集》包好递给几位买下的客官,心里盘算自己能拿到多少分成。原来这便是书局给肖潇附赠的销售方案,让说书先生将肖潇的《难题集》推销出去,给他们分钱。
“望江楼,望江流,望江楼下望江流,江楼千古,江流千古,”买了书的书生迫不及待地翻开,“哎,这这么对啊?太难了、太难了……”
“老师出的真的太难了,”另一边监生们也在抱怨,“光速怎么可能测出来?我们什么时候会学到这里啊?”
光速如何计算呢?
事实上,人类历史上是伽利略在1607年进行了最早的测量光速的实验。
伽利略的方法是,让两个人分别站在相距一英里的两座山上,每个人拿一个灯,第一个人先举起灯,当第二个人看到第一个人的灯时立即举起自己的灯,从第一个人举起灯到他看到第二个人的灯的时间间隔就是光传播两英里的时间。但由于光速传播的速度实在是太快了,这种方法根本行不通。但伽利略的实验揭开了人类历史上对光速进行研究的序幕。
1676年,丹麦天文学家罗麦第一次提出了有效的光速测量方法。他在观测木星的卫星的隐食周期时发现:在一年的不同时期,它们的周期有所不同;在地球处于太阳和木星之间时的周期与太阳处于地球和木星之间时的周期相差十四五天。他认为这种现象是由于光具有速度造成的,而且他还推断出光跨越地球轨道所需要的时间是22分钟。1676年9月,罗麦预言预计11月9日上午5点25分45秒发生的木卫食将推迟10分钟。巴黎天文台的科学家们怀着将信将疑的态度,观测并最终证实了罗麦的预言。
罗麦的理论没有马上被法国科学院接受,但得到了著名科学家惠更斯的赞同。惠更斯根据他提出的数据和地球的半径第一次计算出了光的传播速度:214000千米/秒。虽然这个数值与目前测得的最精确的数据相差甚远,但他启发了惠更斯对波动说的研究;更重要的是这个结果的错误不在于方法的错误,只是源于罗麦对光跨越地球的时间的错误推测,现代用罗麦的方法经过各种校正后得出的结果是298000千米/秒,很接近于现代实验室所测定的精确数值。
1725年,英国天文学家布莱德雷发现了恒星的“光行差”现象,以意外的方式证实了罗麦的理论。刚开始时,他无法解释这一现象,直到1728年,他在坐船时受到风向与船航向的相对关系的启发,认识到光的传播速度与地球公转共同引起了“光行差”的现象。他用地球公转的速度与光速的比例估算出了太阳光到达地球需要8分13秒。这个数值较罗麦法测定的要精确一些。菜德雷测定值证明了罗麦有关光速有限性的说法。
光速的测定,成了十七世纪以来所展开的关于光的本性的争论的重要依据。但是,由于受当时实验环境的局限,科学家们只能以天文方法测定光在真空中的传播速度,还不能解决光受传播介质影响的问题,所以关于这一问题的争论始终悬而未决。
十八世纪,科学界是沉闷的,光学的发展几乎处于停滞的状态。继布莱德雷之后,经过一个多世纪的酝酿,到了十九世纪中期,才出现了新的科学家和新的方法来测量光速。
1849年,法国人菲索第一次在地面上设计实验装置来测定光速。他的方法原理与伽利略的相类似。他将一个点光源放在透镜的焦点处,在透镜与光源之间放一个齿轮,在透镜的另一测较远处依次放置另一个透镜和一个平面镜,平面镜位于第二个透镜的焦点处。点光源发出的光经过齿轮和透镜后变成平行光,平行光经过第二个透镜后又在平面镜上聚于一点,在平面镜上反射后按原路返回。由于齿轮有齿隙和齿,当光通过齿隙时观察者就可以看到返回的光,当光恰好遇到齿时就会被遮住。从开始到返回的光第一次消失的时间就是光往返一次所用的时间,根据齿轮的转速,这个时间不难求出。通过这种方法,菲索测得的光速是315000千米/秒。由于齿轮有一定的宽度,用这种方法很难精确的测出光速。
1850年,法国物理学家傅科改进了菲索的方法,他只用一个透镜、一面旋转的平面镜和一个凹面镜。平行光通过旋转的平面镜汇聚到凹面镜的圆心上,同样用平面镜的转速可以求出时间。傅科用这种方法测出的光速是298000千米/秒。另外傅科还测出了光在水中的传播速度,通过与光在空气中传播速度的比较,他测出了光由空气中射入水中的折射率。这个实验在微粒说已被波动说推翻之后,又一次对微粒说做出了判决,给光的微粒理论带了最后的冲击。
1928年,卡娄拉斯和米太斯塔德首先提出利用克尔盒法来测定光速。1951年,贝奇斯传德用这种方法测出的光速是299793千米/秒。
光波是电磁波谱中的一小部分,当代人们对电磁波谱中的每一种电磁波都进行了精密的测量。1950年,艾森提出了用空腔共振法来测量光速。这种方法的原理是,微波通过空腔时当它的频率为某一值时发生共振。根据空腔的长度可以求出共振腔的波长,在把共振腔的波长换算成光在真空中的波长,由波长和频率可计算出光速。
当代计算出的最精确的光速都是通过波长和频率求得的。1958年,弗鲁姆求出光速的精确值:299792。5±0。1千米/秒。1972年,埃文森测得了目前真空中光速的最佳数值:299792457。4±0。1米/秒。
光速的测定在光学的研究历程中有着重要的意义。虽然从人们设法测量光速到人们测量出较为精确的光速共经历了三百多年的时间,但在这期间每一点进步都促进了几何光学和物理光学的发展,尤其是在微粒说与波动说的争论中,光速的测定曾给这一场著名的科学争辩提供了非常重要的依据。
第152章
肖潇当然知道这个年代不太可能有人发明了天文望远镜或者齿轮,不过他的真正用意是启发人们对光的思考,打破这个时代人们的一些认知。所以他并没有将这道理放到难题集考验的考题之中,因为他知道没人能找到答案,于是放到了扩展思考题,只是旨在要人们认识到光的存在。光学是物理学中最古老的一个基础学科,也是现代科学研究中最活跃的学科之一,大致经历了几何光学、被动光学、量子光学和现代光学等四个时期。小到人们使用的眼镜,大到载人航天技术的应用,证明了光学在人类发展中无比重要的地位。肖潇作为一个动手能力几乎为零的废柴,他不会磨镜片,也不会做电机,能想到的便只有开发这些古人的潜力,让他们自己动脑发明。第一步便是打破他们的认知。
天上住着神仙,地下有阎罗王,水里龙宫金碧辉煌?肖潇表示等到天文望远镜出来,人们看到一个又一个荒芜的星球之后便会知道自己认识的狭隘。而与生俱来的认知一旦被打破,那么再想像之前一样坚定便不可能了,这便是肖潇想要看到的结果。现代高度发展的科技自然伴随着“南朝四百八十寺”的衰败,可是对比百姓的幸福程度,肖潇更希望高科技的到来,让白玉国尽快进入“工业革命”时代。
“现在自然测不出来,只有理论支撑,”肖潇看着荣千秋收拾教具,心里想必须要说服刘自明将玻璃尽快上市,毕竟是一项便民发明,“至于理论的话,大概下个月我们便会讲到。”
围着肖潇的二年级生吵闹起来,想到自己马上就学到了感到激动。肖潇也没有管,看荣千秋收拾好了便让监生们让出一条道来,带着他离开了学堂。不过肖潇要去找张毅三人,于是便让荣千秋会博士厅,自己则调转方向往广业堂走去。
“你和他关系很好?”
肖潇的身后突然传来一个熟悉的声音,他一回头发现竟然是多日不见的荣子晋。说来也是奇怪,荣子晋自从上次在博士厅见过荣千秋之后便再也没有单独出现在肖潇面前,只是上课的时候会和洪博文一起出现。肖潇虽然也好奇两人之间发生了什么,不过这荣子晋终究不熟,他便息了探究的心思。
“你说荣助教?”肖潇摇头,“同僚而已。”
“我劝你还是跟他保持距离的好,”荣子晋哼了一声,“他可不是什么好人。”
肖潇觉得有些好笑:“那你是好人了?”
荣子晋嘴角一下子耷拉下去,却不知为何没有反驳,只是沉默。两人之间的气氛突然冷凝下来,荣子晋什么话都不说,肖潇便也不说话。直到快走到广业堂时,荣子晋突然停住脚步,神情复杂地望着肖潇:“如果,我说如果我们必须为敌,老师会对我手下留情么?”
肖潇皱眉,思考荣子晋这句话的含义。是荣左相要有什么大动作了?还是刘自明要对荣家下手了?
“算了,当我没问,”荣子晋突然一扬嘴角,“不过看在最后的师生情谊上,我还是想提醒老师一声,小心荣千秋。”
荣子晋说完便头也不回地离开了,留下一头雾水的肖潇望着他渐渐远去的背影发呆。不知怎的,肖潇心中竟然生出一丝奇怪的不舍来,就像有种两人再无交集的失落感。可是肖潇的脚仿佛生了根,提不起追赶的念头。追上了又怎样呢?他要问什么?又要怎么挽留?
努力忽略心中的不适,肖潇走进广业堂将要去吃饭的冯有才三人叫了出来。自从看到《难题集》的成书之后,肖潇便将小说的印制也交给了平成书局,昨天肖潇便将第一本成书领了回来。可惜今天上了一天的物理课,肖潇到了放学才抽空把这书送给三位。
“这是我们写的那《择天记》?”张毅不敢置信地摸着深蓝书皮上三个墨字,抬头看肖潇的眼里仿佛有星光。另外两个人也渴望地看着那一本书,小脸泛着不正常的红晕。
“因为是第一本的缘故,所以让郑博士重新编写了一番,将你们三个人写的段落挑选好的混合起来,”肖潇解释道,“剩下的提纲不是发给你们了?我建议你们可以集思广益,三个人合写,这样也能保证质量。”
“当然这主要是为了减轻郑博士的工作量,”肖潇分析着三人的表情继续说道,“你们也可以推举一个人出来继续写,另外两个则写新的,我把提纲给你们。”
三人接过提纲之后对肖潇深深鞠躬行礼,感谢肖潇考虑如此全面。看着学堂里的监生一个又一个的走出来去吃饭,肖潇告诉他们分成在什么时候发放给他们之后便离开了,摸着咕咕叫的肚子往聚贤门走。
“几天还去不去醉仙楼?”
肖潇刚准备上马车,却没想到又遇到郑白。郑白笑眯眯地抚着胡子说道:“今儿可是月初,该公布一楼的擂主了。”
郑白对肖潇自信满满,心想这回可要去蹭一顿喜酒,一解酒馋。肖潇终究抵不过郑白的死缠烂打,想到自己去确认一下也好,便拉郑白上马车往醉仙楼前去。
“你可得请喝酒!”郑白开心地胡子又一翘一翘的,“这最后的胜者除了你还有谁?”
两人踏入醉仙楼的大门,果然里头闹哄哄的,看来这结果才出来不久。只是当有人眼尖看到肖潇进门之后,便突然用一种混杂着同情和兴奋的视线注视着他,然后扭头告知同桌的友人。还没等肖潇和郑白找到位子呢,两个人发现这一楼的吵闹声竟然渐渐小了下来,直到最后竟然安静到针落可闻。
“肖博士要吃点什么?”小二清脆的声音打破了这奇怪的氛围,他对肖潇倒是记得挺清。
“博士?一个连一楼擂主都不是的博士?”有人小声嗤笑,可惜在这安静里显得分外刺耳,所有人都不由自主地看向这个胆大的“出头鸟”。跟他同桌的人连忙扯扯他的袖子,讪笑着望向肖潇。
“一楼最后的胜者不是你?”郑白震惊地数着肖潇诗作底下的正字,不懂为什么比第二名多三个还赢不了。
小二递过菜单,咧了咧嘴赔笑道:“肖博士可能不知,这必须要当过三次擂台主、最后正字最多才能升上这二楼。博士虽然正字最多,可只做过两次擂台主,所以自然……”
“毕竟当时只剩下十几天,肖博士没能一直当擂台主其实也很正常,还请博士下个月继续了。”小二说完便离开了,好像生怕肖潇找茬一般。郑白却是忿忿不平,觉得肖潇不应该连一楼擂台主都当不上。
“时也,命也,”肖潇失落的同时还要安慰郑白,“毕竟时间短,其中一个三天突然被人夺去擂主之位其实也正常,我下个月继续参加便是。”
附近坐着的客人在屏息凝神听完肖潇的话之后心里也放松下来,敬佩这肖博士是个有肚量的君子。于是有几人便站了起来,举着酒杯说要