什么是反证实验？
就是为了否定某一个理论或理论预言错误而进行的实验验证，
或者说：假定一个理论是正确的，那么就可以推演一种现象发生，如果实验结果没有这一现象发生，那么就证明这个理论是错误的。
再干脆点就叫反推法，如数学中的反证法与否定法的综合运用。
在物理史上，通过实验来验证一个物理理论的预言现象，实验得到否定的结果，再推翻了这一理论，这本是很正常的事情。
但是，这四大物理实验却不同寻常，非常闻名，都是推翻了当时主流和权威性的物理理论，颠覆了人们的固有观念，把物理学带入了一个新篇章。
限于篇幅，今天讲第一个，下篇待续第二个。
第一个实验：泊松亮斑
要说清楚这个实验，必需回到18世纪时期，关于光是粒子还是波的争论背景。
1、英国物理史上光的“波粒”之争
对于光是粒子还是波，历史上素有争论，物理史上称为“波粒之争”
在英国历史的牛顿时代，牛顿坚持认为光是一种粒子，即粒子学说，而以胡克为代表，坚持光是一种波动。
胡克是英国著名的物理学家，弹性定律中的胡克定律，就是以他的名字命名的，他任英国皇家学院院长的时候，牛顿还是无名小子，因为与牛顿在光是波还是粒子、以及万有引力定律谁先发现而存争论。
胡克在位时期，波动学说是主流理论和权威学说，因此，胡克对名不经传、坚持光是粒子的牛顿，常有轻视和嘲笑，牛顿很委屈。常常连学术会议都不愿参加。
慧眼的天文学家哈雷看了牛顿《自然哲学的数学原理》后，坚持要牛顿发表，在没有版费的情况下，哈雷却拿自己的工资垫付而出版，牛顿因此替代了胡克当上了皇家学院的院长。
这样，胡克被排挤，最后郁郁而死，因为牛顿的权威，光的粒子学说成为主流和权威学说，统治长达一百多年。
1807年，英国有个医生改行研究物理学，作了一个著名的实验，即光的双缝干涉实验，他就是托马斯—杨，实验验证了光是波，他继续发扬胡克、惠更斯的光的波动理论。
但是，托马斯—杨在英国宣传自己的实验和光的波动理论时，却招到了嘲笑和排挤，因为那时候的英国物理学，牛顿是神一般的存在，反对牛顿光粒子学说，就是反对主流和权威学说，更何况是早被否定的胡克、惠更斯的光波动理论。
因此，托马斯—杨的论文连发表的地方都没有，自费出版的《光学》也无人购买，人们讥笑：一个医生的物理论文，完全是外行和无知。
托马斯—杨郁郁不得志，最后放弃了物理学，这个被历史称为全能的人开始了埃及的古文字研究，成为历史上第一个埃及的古文字翻译者。
2、法国物理史上的光的“波粒”之争
法国不同于英国，牛顿的权威性没有英国浓厚，因为在牛顿以前，物理权威理论是法国的笛卡尔，法国人对笛卡尔的情结，一直对牛顿的理论持反感态度，尤其是万有引力定律，法国人始终认为是违反笛卡尔的超距作用力的思想。
19世纪初期，法国科学家对光是粒子还是波，再次论战，特别是托马斯—杨的双缝干涉实验传到法国，更加复活了法国科学家对光是波的认定。
但法国科学院仍然是坚持牛顿光粒子说，面对学术界的争议，力图压制光的波动学说。
1818年，法国科学院提出了两个征文竞赛题目，要求用光的粒子学说解释光学的两个问题。
一是利用精确的实验确定光线的衍射效应；二是根据实验，用数学归纳法求出光通过物体附近时的运动情况。
法国物理学家菲涅耳用半波带法定量地计算了圆孔、圆板等形状的障碍物产生的衍射花纹，向科学院提交了光是波动的应征论文。
这引起了法国科学院的轩然大波，因为题目的要求是用粒子学说来解释这两个问题，菲涅耳却反其道而行之，引起了争议。
当时征文的评委对光是粒子还是波分成了三派，即波动理论的支持者阿拉果；粒子论的支持者拉普拉斯、泊松和比奥；持中立态度的盖·吕萨克。显然，光的粒子说支持者占绝对优势。
所以，菲涅耳的波动理论遭到了光的粒子论者的坚决反对。
作为光的波动说的反对者泊松，为了反对菲涅耳的理论，泊松认定，假定菲涅耳的理论正确，应当能看到一种非常奇怪的现象：
如果在光束的传播路径上，放置一块不透明的圆板，由于光在圆板边缘的衍射，在离圆板一定距离的地方，圆板阴影的中央应当出现一个亮斑，这是不可能发生的现象，因此泊松认为，菲涅耳波动说是荒谬的、不可信的。
波动理论的支持者阿拉果说，那就干脆用实验验证一下，不就行了吗？
菲涅耳没有放弃，当场用实验检验，正如泊松理论预言，影子中心果然出现了一个亮斑。
泊松觉得，这真是不可思议，这样，泊松反而成为光的波动说的支持者，这就为光的波动学说奠定了基础。
后来，，菲涅耳不断研究，用更复杂的计算表明，圆片的半径越小，亮点越明显。
通过实验验证，果然如此。菲涅耳因此荣获了这一届的科学奖。
后人为纪念泊松为这个实验提供了设想，便称这个亮点为泊松亮斑。
菲涅耳从此为光的波动学说注入了新鲜血液，继承了惠更斯和托马斯·杨的波动理论，推翻了牛顿的光粒子学说，光波动学说再次成为了主流理论，也统治了近百年，直到爱因斯坦的光量子理论确认，光的波粒二象性才写入课本。
物理学对光是波还是粒子的理论反复颠覆，是人们对光认识的一次次飞跃。
下篇继续，敬请等待！