对 Michelson-Morley 实验的怀疑

对 Michelson-Morley 实验的怀疑

许多的经验告诉我，当所有的逻辑都完美地适配在一起，却只有一个“特例”的时候，你就应该思考对这个特例的理解是不是错了，所以才导致这个特例的存在。

对于物理学，所有现象都符合伽利略观察到的“匀速运动的观察者体验到的所有物理规律，都和静止的观察者一样”——除了光。有一个实验说，运动的观察者观察到的光速，不随自己的运动而改变，而其他物体都不这样。为了解释这一个特例，就是相对论产生的原因。

我觉得光速这个特例，值得大家做更多的探索。我发现它的依据 Michelson–Morley 实验，实验装置过于复杂，依赖和限定条件很多（比如地球的运动），依赖的原理过于间接和脆弱，而且有太多可能的干扰，比较难复现。实验数据的解释和理解似乎也有问题，有被人曲解的嫌疑。实验本来的目的，它证明的事情，和“人们说它证明的事情”，似乎是两回事。

如果你仔细读了 Michelson–Morley 实验的说明，就会发现它只是显示了：没有探测到近地面的 aether wind（以太风）。这个 aether（以太），就是人们曾经认为光的传播需要的介质，就像水是水波传播的介质一样。实际数据其实显示“好像有一点以太风”，但他们说这是“误差”，因为不符合“期望的强度”。严肃地说，我觉得这样把实际探测到的数据，简单地解释为“误差”，是不够慎重的。也许它不是误差呢，也许你期望的强度并不正确呢？

我的理解是，如果那真是误差，这个实验也许大概率说明了“近地面的 aether wind 不存在或很微弱”（注意限定词），却并没能证明“aether 不存在”，也没有证明“光的传播不需要介质”，更没有证明“光的速度不随观察者的运动而改变”。所有后面这些说法，似乎都是其他人的发挥甚至曲解。这就像没探测到风，就说“空气不存在”一样。

实际上，Michelson 和 Morley 起先只是想做实验显示“aether 存在”。这就像如果你能证明“风存在”，就可以支持“空气存在”这个说法。如果 aether wind 存在，那就可以支持“aether 存在”这个说法，所以他们就试图探测 aether wind。然而他们却失败了，没有成功探测到期望强度的 aether wind。后来人们就开始说，这个实验“证明了 aether 不存在”，进而说它证明了“光的传播不需要介质”，进而说“光的速度不以观察者的运动而改变”……

如果你没能证明 A，那就等于证明了 NOT A 吗？学过逻辑的人都知道这是不对的。你没能证明 A，那就只说明你没能证明 A，并不等于 NOT A 就被证明了。所以我看不明白为什么 Michelson–Morley 实验没能证明“aether 存在”，就等于“证明了 aether 不存在”，然而这似乎就是物理学文献普遍告诉你的。

我们应该严格区分“证明”和“猜测”。经常发生的事情似乎是，有人做了一个实验，就声称已经“证明”了什么，不容置疑的样子，而那往往只是一种猜测，事实完全可以是另外一回事。是的，实验正确也不一定真能证明什么，而且实验的“证明力”其实可以很弱。历史上实验太多了，数据正确结论却错误的实验，比比皆是。“地平说”支持者们也做过很多实验的，跟你说各种证据显示地球就是平面，然而他们真的“证明”了地球是平面吗？

我发现相对论的教材并不比地平说更严密。相对论的教材往往直接告诉你：“Michelson–Morley 实验证明了光速不随观察者运动而改变。” 说得好像这实验本来就是用来证明这个事情的，这就是终极结论，不容置疑的一样。这种说法，包括了我曾经喜欢的《Relativity in Illustration》。这本书几年前帮助我理解了狭义相对论，然而现在读第二遍，我发现已经不怎么喜欢了。我觉得作者其实缺乏理性和科学的态度，经常使用“必定”之类的绝对化说法，而其实证据不足。我已经在书上写下了很多质疑和批评。

“Michelson–Morley 实验证明了光速不随观察者运动而改变”这个说法，很像 AI 视觉领域的“Top-5 标准”。实验数据可能都没错，但“Top-5 标准”使得数据被曲解为“超越人类的机器视觉”，以此说法掀起 AI 热潮，而数据本来说明的事情完全是另一回事。人们都太相信实验和数据，却经常不去仔细理解数据到底说明了什么，不仔细检查数据与结论之间的逻辑关系。所以就算实验和数据完全正确，也可以得出错误的结论。

难以置信，整个 AI 领域居然会采用如此歪曲数据的标准，没有一个内行专家站出来指出这个异常严重的问题，但这就是我看到的事实。既然 AI 领域可以这样，物理领域大概也不会例外。人的本质都是一样的，人都是可能腐败变质的。而且不只是个别的人，整个领域的人都可以一起变质。

关于光速是否恒定，光是否需要介质，历史上还有其它一些实验，得出了不同的结论，科学界却似乎很偏爱 Michelson–Morley 实验。光就这一个实验得出“光速不随运动改变”的结论，坚定地把它叫做“事实”，好像是千古不变的真理，不允许任何人质疑。一百多年过去了，也没有设计过不同的实验来显示同样的结论。我觉得这不是科学的态度，我开始怀疑物理学家们的推理和解释数据的能力，甚至开始怀疑他们的道德品质。

我建议大家都直接地，实际地去看看这实验具体在做什么，而不是偏听别人的解说。我将会花一些时间把这一切弄明白——破解物理学。