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§第二节给科学长上翅膀
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激光在物理学、化学、生物学、地球物理学、天文学、空间科学和宇宙学等基础学科上的应用,使这些学科如虎添翼,更迅猛地向前发展。
激光能够产生超高温、超高压、超高速、超高场强、超高单色性等一些极端物理条件,作为一种强有力的技术手段,使人们可以对一些重大的目前已有的理论和尚未完全解决的问题,进行新的实验和验证,从而不断取得新发现、新突破、新进展、新成就。
在物理学上,科学家们利用激光验证伟大科学家爱因斯坦早在1905年提出的“狭义相对论”
。
爱因斯坦的“狭义相对论”
认为:光速是一切物质运动速度的极限值,没有任何物质运动的速度可以超过光速。
这一假说是建筑在迈克耳逊—莫雷所进行的否定“以太”
存在的实验的基础上的。
前面介绍过:1678年,荷兰物理学家惠更斯提出“以太”
理论,以为光是在充满整个空间的特殊媒质“以太”
中传播的弹性波动。
我们生活的空间里真的有什么“以太”
吗?1887年,迈克耳逊和莫雷为检验“以太”
进行了干涉实验,结果完全否定了“以太”
的存在。
激光出现以后,人们利用激光再次进行了迈克耳逊—莫雷实验,精度提高了1000倍。
科学家们认为:假定有“以太”
存在,那么气体激光的工作频率在“谐振腔”
中应随着光相对于“以太”
流的传播方向不同而改变,这种在“谐振腔”
中的光速的变化(或波长的变化)可通过激光频率的变化来观测。
科学家们实验观测的结果是:尽管使激光器相对于假想“以太”
流的各种方向辐射,激光的工作频率始终不变。
这就是说,“以太”
根本不存在。
在这个实验中,科学家们采用0.03毫米秒的精度证实光的速度是恒定不变的,这样,利用激光再一次验证了爱因斯坦的相对性理论。
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