洛奇的转盘实验

迈克耳孙和莫雷的实验结果发表后,科学界大为震惊。这个零结果对菲涅耳部分曳引假说是一个致命打击。迈克耳孙和莫雷倾向于斯托克斯的完全曳引假说,但是从斯托克斯的完全曳引假说出发,必然会引出

① A.A.Michelson,Am.J.Sci,22,1881,p.120.

① A.A.Michelson,E.W.Morley,Am.J.Sci.,34c.,1887p.333

一个结论,即在运动物体表面有一速度梯度的区域。如果靠得很近,总可以察觉出这一效应。于是英国物理学家洛奇(OliverJosephLodge,1851

—1940)在 1892 年做了一个钢盘转动实验,以试验以太的漂移。他把两

块靠得很近(相距仅 1 英寸)的大钢锯圆盘(直径为 3 英尺)平行地安

装在电机的轴上,高速地旋转(转速可达 4000 转/分)。一束光线经半镀银面分成相干的两路,分别沿相反方向,绕四方框架在钢盘之间走三圈,再会合于望远镜产生干涉条纹(如图 5−16)。

■图 5−16 洛奇钢盘实验原理图

如果钢盘能带动其附近的以太旋转,则两路光线的时间差会造成干涉条纹的移动。但是,不论钢盘转速如何,钢盘正转与反转造成的条纹移动都是微不足道的。洛奇写道①:

“以太被转盘携带的速度不大于转盘的 1/800”。

洛奇的钢盘实验虽然没有迈克耳孙−莫雷实验的影响大,但是它的结果导致人们对斯托克斯的完全曳引假说也失去了信心,迫使人们接受费兹杰惹在 1889 年和洛仑兹(HendrikAntoonLorentz,1853—1928)在 1892年分别提出的收缩假说。这个收缩假说在推动物理学的革命方面曾经起过承前启后的历史作用。