第297章顛覆
簡單的頒發證書儀式過後，邁克爾遜對李諭說：“按照傳統，我們要與新入會員進行一次物理學的研討。”
李諭說：“沒有問題，會長請。”
邁克爾遜想了想說：“不若就采用我擅長的光學領域吧。閣下一定知道，當今物理學界對於光速不變一事至今無法給出解釋，甚至英國的物理學泰鬥開爾文勳爵將其稱為一朵烏雲。”
邁克爾遜提出這問題太切合了，畢竟此朵烏雲就是他的邁克爾遜莫雷試驗帶來的。
李諭說：“的確是一朵不得了的烏雲，因為光速不變無法用經典的力學理論詮釋。”
邁克爾遜說：“問題正是出在這裡，很多人隱隱能夠感覺到它背後似乎藏著什麼自然界的奧秘，所以不少人嘗試從理論上解釋或者證明它。”
李諭卻說：“我想光速不變根本無法解釋也無法證明，因為這本身就是最基本的一個物理量，就像玻爾茲曼常數等。”
邁克爾遜說：“但依照麥克斯韋先生的方程組，光速可以推導出來。”
邁克爾遜說的推導，就是利用麥克斯韋方程組進行光速計算。
過程涉及了一些較為高深的數學內容，不過總體上並不是特彆難，不用專門的數學係，物理係的學生也可完成。
畢竟後世的物理專業離不開重要的數學工具。
總之經過一係列如張量、旋度的代入後，就可以得到一個光速非常簡單的表達式：
c=1eμ。
受限於格式，分母有根號沒打出來，不過不影響理解。）
總之最後光速可以僅由兩個常數決定，即真空介電常數e與真空磁導率μ。
既然後兩個都是常數，那光速自然也是常數。
麥克斯韋與狹義相對論相距隻有0.1毫米。
但在狹義相對論誕生的前夜，麥克斯韋未能想明白為什麼光速成了一個常數，這是個超級棘手的問題。
不過實際上，現代人都明白，嚴格意義上，我們不能說麥克斯韋方程組推出了光速或證明了光速不變原理，以上的推導僅僅是給出了光速與電導率和磁導率的關係。
於是李諭說道：“會長先生，您作為優秀的物理學家，一定知道，自古以來很多最基本的物理道理都無法進行證明。”
“無法證明？”邁克爾遜本來想反駁，但自己畢竟浸飲於光速測量太多年，深知不會有錯，或許無法證明真的就是答案。
李諭繼續說：“柯南·道爾先生的《福爾摩斯探案集》中，福爾摩斯對華生說過這麼一句話，當你排除一切不可能的情況，剩下的，不管多難以置信，那都是事實。”
看過相關電影或者影視劇的一定非常有印象，這句話用英文說出來也挺酷。
邁克爾遜說：“我看過這套優秀的推理小說集，你的引用頗有道理。如果誠如你所說，光速不變無法證明，那它豈不成了一個公理或者公設？”
李諭鄭重說：“沒錯！”
邁克爾遜倒吸一口涼氣，數學史上堪稱革命般的轟轟烈烈第五公設近在眼前，他不得不表示出了極大的震撼。
所謂公設，就是無需證明的基本原理。
歐幾裡得用五個公設便推演出了龐大的歐式幾何，即大家熟知的經典幾何學，五大公設看起來都非常基礎：
1任意一點到另外任意一點可以畫直線
2一條有限線段可以繼續延長
3以任意點為心及任意的距離可以畫圓
4凡直角都彼此相等
5同平麵內一條直線和另外兩條直線相交，若在某一側的兩個內角和小於二直角的和，則這二直線經無限延長後在這一側相交。
問題出在了第五公設上。
因為它和前四條比，明顯太長了。
就連歐幾裡得本人都對它不滿意，想要證明它，但無功而返。
——千萬不要覺得數學家是沒事找事乾，數學的建立一直是最為嚴謹的，一點馬虎不得。
後來數學公理化，甚至對1+1=2進行了一次漫長的證明過程。
注意，是“後來”，也就是起碼在1903年底這個時間點上，還沒有給出證明。
這事比較複雜，簡單說就是7年後羅素和他的老師懷特海開始寫《數學原理》，就是要搞定各種悖論，然後用邏輯來解釋公理。
最初他們繞了很大的彎子，證明1+1=2用了379頁紙！
這本書看起來就是天書。
當然更沒必要看，因為他們繞的彎子太多，語言也太囉嗦。
很多人都吐槽過，再加上此後哥德爾不完備定理橫空出世，基本上宣告了羅素這套理論的失敗。
但人家總歸是進行了探索嘗試。
其實後世人們可以用皮亞諾公理體係，兩頁紙就證出來1+1=2。
在繞回來第五公設，它實際上不僅深深影響了數學界，對物理學界尤其是相對論的誕生同樣影響深遠，所以不得不說。
因為第五公設直接導致了非歐幾何的誕生。
俄國的數學家羅巴切夫斯基與德國的黎曼分彆完成了自己的非歐幾何演繹。
二者並不太一樣，但過程都是數學史上革命級彆的大事。
言而總之，就是一旦基礎的公理或者公設錯了，整個數理大廈都要修改，然後誕生出一座更加恢宏的大廈。
數學界已經經曆了一次如此的大規模改動。
而作為先導，數學完成了革命，物理等學科就可以利用數學工具進行革命。
因為相對論就是建立在了黎曼幾何之上，也就是非歐幾何之上。
後來人們耳熟能詳的“引力導致時空彎曲”等理論，離不開黎曼的幾何。
另外，引力也是個看似最好理解，卻是個超級無底洞般的大坑。
甚至愛因斯坦晚年都在這上麵栽了大跟頭，直接導致所謂“大統一理論”不可能完成。
因為愛因斯坦走錯了方向，引力實際上是最難的，應該最後納入。
不過怪不得愛因斯坦，因為那時候人們還不知道四大作用力中的強力與弱力。
其中關係有點複雜，以後得慢慢說。
反正現在邁克爾遜瞬間就聽出了李諭話中的意思：“你是說，光速不變應當作為一種公理進行龐大的推演？”
李諭點點頭：“相對於麥克斯韋方程推導出光速表達式中所用的兩個常數電導率和磁導率，真空光速是一個更為基本的物理量。當然，不能否認麥克斯韋方程組的偉大，它用一種簡單的方式向我們暗示了光速可能是不變的。”