一记乌龙
科学家推翻某种观点或理论时,先是在理论上找到某种瑕疵,然后才是设计实验来证明自己的观点。在科学史上有一个著名的乌龙事件,那就是泊松亮斑,泊松千方百计想证明光的波动学说是胡扯,哪里知道自己所付出的种种努努恰恰证明了光的波动学说的合理性。
菲聂耳通过实验发现了光的衍射花纹,从而提出了光的波动理论。泊松看着这个理论就不爽,这简直是胡说八道,光怎么可能是一种波?他必须反击,必须给这些胡说八道的家伙以沉重的打击,让他们从此闭上嘴。泊松是非常厉害的数学家和物理学家,他信奉光是一种粒子很排斥光是一种波。要击败对手的最好方法就从对手的观点出发,通过推理和演绎得出一个荒唐的或者自相矛盾的结论,从而证明对手理论的错误。
通过数学计算,泊松还真的发现了菲聂尔理论的一个匪夷所思的现象:如果在光束传播的路径上放置圆形挡板,由于光的衍射,在离圆形挡板一定距离的地方,光波的相互叠加,就会在圆形阴影的中央出现一个亮斑。在当时这是不可思议的现象,因此泊认为他的计算结果能够证明光的波动学说很荒谬。
泊松的计算是没问题,难道光的波动学说真的错了?菲聂尔很难接受这个结果,他决定用实验来验证一下。如果换个人可能已经缴枪投降,但菲聂尔很是倔强,他和阿拉果根据泊松的计算设计了相应的实验。哇塞!在实验中还真的看到了泊松所说的那个亮斑,这就坐实了光的波动学说的正确性。泊松本想把球踢进对方的球门里,哪里知道这一记大力传球把球踢到了己方的球门里,不知对这个结果泊松会不会很郁闷?
当然,科学家之间的争论是关于真理的争论,而不是街头无赖的胡搅蛮缠,在实验面前,泊松即使不愿意也只能接受光的波动理论,人们为了纪念泊松为实验提供了方法所以就把那个亮斑命名为泊松亮斑。
用对方的理论来证明对方是错的,这是辩论中大杀器,在科学发展史上属于常见的桥段,正是这种相互之间诘问才能使得理论趋于完善。
量子力学里有一个著名的不确定性原理,即不可能同时准确测量粒子的位置和动量,这就由海森堡提出来的。爱因斯坦很不喜欢这个不确定性原理,他对量子力学的领头大哥玻尔说:上帝不会掷骰子。玻尔反驳道:爱因斯坦,不要告诉上帝怎么做。
为了反驳不确定性原理,爱因斯坦设计了一个思想实验证明了不确定性不成立,而玻尔通过长时间思考之后,用爱因斯坦的广义相对论证明那个实验可以证明不确定性的正确性。这一次论战很精彩,这一次论战也很高深,远远超出普通人的想像。不过爱因斯坦精心设计的场景刚好能够证明不确定原理的正确性,也算是一记乌龙吧。