你知道嗎？沒有邁克生干涉儀，就沒有現代物理學和天文學

1907年的諾貝爾物理獎授予阿爾伯特．邁克生（Albert Michelson）。邁克生的得獎原因是他改良了干涉儀（interferometer），現在被稱為邁克生干涉儀（Michelson interferometer）。今天回望，我們完全可以說如果沒有邁克生干涉儀，就沒有現代物理學和天文學。

除了天文觀測方法之外，在實驗室里也能夠測量光速。例如使用一個旋轉的齒輪遮擋來回反射的光線，在特定的轉速下光線會剛好穿過齒輪的縫隙。只要知道齒輪的轉速、縫隙的間距和兩面反射鏡的距離，就可以計算出光速。另一個光法是測量真空電容率和真空磁導率，利用麥克斯韋波動方程，我們知道光速= 1／開方（真空電容率× 真空磁導率）。

邁克生從小就著迷於測量光速。他在1870年代開始改良干涉儀去測量光速，在1883年得出光速介乎秒速299,793至299,913公里。邁克生干涉儀故名思義利用波動干涉效應，測量非常小的距離變化。旋轉齒輪把量度速率變成比較容易量度的角速率以提高精確度，而邁克生採用的干涉儀靠反射來加長光線行走的距離，再量度光線的干涉（interference）程度。

干涉是波動的基本性質。波動有波峰和波谷。以水面的波浪為例，波峰是波浪的最高點、波谷是波浪的最低點，而連續兩個波峰或波谷的距離就叫做波長。干涉是指兩個波浪重疊在一起。兩個波峰重疊就會互相疊加、波峰和波谷重疊就會互相抵消，分別叫做建設性干涉（constructive interference）和摧毀性干涉（destructive interference）。

1887年邁克生－莫雷實驗中使用的干涉儀。

邁克生干涉儀是一個平台，平台中心有一塊半鍍銀的鏡子。邁克生把一束光線發射到台中心的鏡子，鏡子會把光束分為互相垂直的兩束光線，然後會各自被另一塊鏡子反射回來結合回一束光線。如果兩束光線行走的距離一樣，最後結合的光束就會發生建設性干涉。邁克生調整鏡子的距離，使兩束光線行走的距離差了半個波長，就會發生摧毀性干涉。量度這個調整的距離就知道波長，而如果知道使用的光的頻率，就能夠以波動速率等於波長乘以頻率算出光速，算出光速就知道如何定義長度，那麼就有了現代物理學和天文學。

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