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[楼主]  [61楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2008/02/13 20:07 

谁认为sagnac效应能用相对论来解释,那就请解释我的这个问题

http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-103896.html

 [62楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/02/13 21:41 

对【60楼】说:
对了,这样看就比较清楚了,这个c+v=c写起来、看上去总感觉不舒服,

不过狭义相对论的这种推导方法其实是很罕见的,
一般懂一点相对论的都不会找这个麻烦?
其实他们只要说这是个非惯性系,不属于狭义相对论的范畴就可以暂时回避了,
至于广义相对论的解释确实是没有见过,
但是很多涉及saganc的文章现在都要首先强调这是相对论效应,
然后就开始直接使用t=L/(c+v)了,令人感觉是一种无奈的阳奉阴违的意思?
看到这样的论文,总是令人苦笑不得,
(特别是"卫星双向比对"的文章,好象都是如此,其实大多激光陀螺的论文里早就不这样讲了)

 

 [63楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2008/02/13 21:42 

我大致看了一下《卫星双向时间比对及其误差分析》,这与测量光的单向速度是不沾边的。

这篇文章仍然在使用相对论的思想进行对钟,仍然要用到惯性系内光单向速度等于c的约定,不同的是,这不是惯性系内的对钟,需要考虑Sagnac效应。由于Sagnac效应的存在,光的回路速度不等于c,而前面很多朋友把回路速度当作c来考虑问题的。

如果回路速度等于c(即Sagnac效应是零),“卫星双向时间比对”实验,就完全退化为按照光单向速度等于c的约定对钟了,各位的分析也就不存在了。
 [64楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/02/13 22:53 

问题又转回来了,“这不是惯性系内的对钟,需要考虑Sagnac效应”,
现在的问题就是如何在非惯性系中,考虑Sagnac效应?
1、按照经典的初中物理---追击与相遇---解一个一元一次方程,
2、按照相对论...怎么计算?

因为是非惯性系,所以狭义相对论不能用了,那么广义相对论呢?

 [65楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2008/02/14 00:06 

论坛中终于有了明白人。

去年曾指出“用GPS对钟,以便求单向光速的值”是搞笑,反而被人骂了一通。过了一年回来,还是在搞笑,而且是低级的。忍不住才指出其错误,也许又是多事了。哈哈!!
 [66楼]  作者:刘岳泉  发表时间: 2008/02/14 01:35 

对【64楼】说:

    那就请再看看“广义相对论”是如何“证明”迈-盖实验的吧(暂不翻译了):

We saw previously that the time delay (and therefore the difference in the optical path lengths) for a circular loop is proportional to the area enclosed by the loop. This interesting fact actually applies to arbitrary closed loops. To prove this, we will derive the difference in arrival times of the two pulses of light for an arbitrary polygonal loop inscribed in a circle. Let the (inertial) coordinates of two consecutive mirrors separated by a ubtended angle q be

 

 

where w is the angular velocity of the device. Since light rays travel along null intervals, we have  c2(dt)2 = (dx)2 + (dy)2,  so the coordinate time T required for a light pulse to travel from one mirror to the next in the forward and reverse directions satisfies the equations

 

 

Typically ωT is extremely small, i.e., the polygon doesn't rotate through a very large angle in the time it takes light to go from one mirror to the next, so we can expand these equations in wT (up to second order) and collect powers of T to give the quadratic

 

 

The two roots of this polynomial are the values of T, one positive and one negative, for the co-rotating and counter-rotating solutions, so the difference in the absolute times is the sum of these roots. Hence we have

 

 

This is the net contribution of this edge to the total time increment. Recalling that the area of a regular n-sided polygon of radius R is nR2sin(2π/n)/2, the area of the triangle formed by the hub and the two mirrors is R2sinθ/2. It follows that each edge of an arbitrary polygonal loop inscribed in a circle contributes 4Aiω/(c2 - v2cosθ) to the total time discrepancy, where Ai is the area of the ith triangular slice of the loop and v = ωR is the tangential speed of the mirrors. Therefore, the total discrepancy in travel times for the co-rotating and counter-rotating beams around the entire loop is simply

 

 

where A is the total area enclosed in the loop. This applies to polygons with any number of sides, including the limiting case of circular fiber-optic loops with virtually infinitely many edges (where the "mirrors" are simply the inner reflective lining of the fiber-optic cable), in which case q goes to zero and the denominator of the phase difference is simply c2 - v2. For realistic values of v (i.e., very small compared with c), the phase difference reduces to the well-known result  4Aw/c2. It's worth noting that nothing in this derivation is unique to special relativity, because the Sagnac effect is a purely "classical" effect. The apparatus is set up as a differential device, so the relativistic effects apply equally in both directions, and hence the higher-order corrections of special relativity cancel out of the phase difference.

 

详见:http://www.mathpages.com/rr/s2-07/2-07.htm>

 



※※※※※※
相对论一派胡言 物理界混淆是非 时空物绝对独立 “倒相者”返璞归真
 [67楼]  作者:刘岳泉  发表时间: 2008/02/14 01:59 

对【66楼】说:

    继续看看它是如何盗用典型的伽利略变换公式解释Sagnac效应的:

It's also worth noting that the amount of angular travel of the device during the time it takes for one pair of light pulses to circumnavigate a circular loop is directly proportional to the net "anisotropy" in the travel times. To prove this, note that in a circular Sagnac device of radius R the beam of light in the direction of rotation travels a distance of (2π - ωt1)R and the other beam goes a distance of (2π + ωt2)R where t1 and t2 are the travel times of the two beams, and ω is the angular velocity of the loop. The travel times of the beams are just these distances divided by c, so we have

 

(更正:两公式的右边都丢了R,这就是连初中生也知道的两个典型的伽利略变换公式)

Solving for the times gives

 

 

so the difference in times is

 

 

where A = 2πR2  and v = ωR.  The "anisotropic ratio" is the ratio of the travel times, which is

 

 

Solving this for ωR gives

 

 

Letting q denote the angular travel of the loop during the travel of the two light beams, we have

 

 

Substituting for wR this reduces to

 

 

Therefore, the amount by which the ratio of travel times differs from 1 is exactly proportional to the angle through which the loop rotates during the transit of light, and this is true independent of R. (Of course, increasing the radius has the effect of increasing the difference between the travel times, but it doesn't alter the ratio.)



※※※※※※
相对论一派胡言 物理界混淆是非 时空物绝对独立 “倒相者”返璞归真
 [68楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2008/02/14 09:47 

[65楼] 作者:吴沂光 发表时间: 2008/02/14 00:06 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除论

去年曾指出“用GPS对钟,以便求单向光速的值”是搞笑,反而被人骂了一通。过了一年回来,还是在搞笑,而且是低级的。忍不住才指出其错误,也许又是多事了。哈哈!!
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非常正确!
 [69楼]  作者:拉方  发表时间: 2008/02/14 10:07 

科学站队之后,你的言论可能有效,例如刘岳泉的言论。
否则和动物语言一样一律无效!
 [70楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/02/14 13:50 

对【67楼】说:

他认为这是“纯经典效应”:

“It's worth noting that nothing in this derivation is unique to special relativity,
because the Sagnac effect is a purely "classical" effect.
The apparatus is set up as a differential device,
so the relativistic effects apply equally in both directions,
and hence the higher-order corrections of special relativity cancel out of the phase difference.”

 [71楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/02/14 15:08 

继续【56楼】说:

Tab=Δab + ΔT
Tba=Δba - ΔT
中的Tab和Tba是已知量:
在A处计算出:Tab=tb-Ta (tb是B通过电话告知A的)
在B处计算出:Tba=ta-Tb (ta是A通过电话告知B的)
未知量有三个:
 Δab、Δba、ΔT ,
但当不考虑sagnac效应时(发、传、收的双向用时误差都相对很小),
有:Δab=Δba,
于是两个方程可以解出两个未知数:Δab和ΔT,
两式相加得到:
Δab= (Tab + Tba)/2
两式相减得到:
ΔT = (Tab - Tba )/2
按照算出的ΔT调整其中一个时钟,直到使得两钟的记录计算值相等(ΔT=0,Tab=Δab=Tba):
Tab = Tba

这就是从理论上讲,忽略“发、传、收”的双向不对称用时,且假设不存在sagnac的情况,
显然就变得很简单了,只靠“钟面已知量”就可以算出两钟的不同步时差ΔT,
也许在他们校钟的早期就是这样考虑的(也许学界也象张老师那样把sagnac忘得一干二静了)?
可是当测量精度提高后,特别是象中日这样东西向对钟的情况,
如果考虑到:|sagnac|=常数S,就有两种可能的情况:
Tab= S + ΔT
Tba= -S - ΔT
以及:
 Tab= S - ΔT
Tba= -S + ΔT

对于第一种情况:
相当于把同步误差的计算值比实际值大:
Δt= S+ΔT = (Tab - Tba )/2
虽然依旧可以调出:Tab = Tba,
可是当两钟搬运同地校对,就会发现两钟的不同步时差总是常数S,
假设调的是A钟,于是A比B快了S秒,
或者总是发现:“实测+计算”得到的单向传播时间Δab ≠  (Tab + Tba)/2,


对于第二种情况:
也是一样,只是不同步计算值比实际值小,
假设还是调的A钟,不过这次就是A比B慢了S秒,
总之,运钟校对时总是发现存在不同步时差S秒,
有点象光纤陀螺实验中总是发现陀螺存在一个固定的漂移角速度---15度/小时(具体视纬度而定),
最后还是一个光纤陀螺的外行,天文的内行想到了地球自转的问题,否则也够那些人头痛好一阵的?
所以我们现在的理论经常是落后于实验观测的,这种事多了,自然会有人开始怀疑某些理论了?

 [72楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2008/02/14 15:45 

Tab=Δab + ΔT
Tba=Δba - ΔT
中的Tab和Tba是已知量:
在A处计算出:Tab=tb-Ta (tb是B通过电话告知A的)
在B处计算出:Tba=ta-Tb (ta是A通过电话告知B的)
未知量有三个:
Δab、Δba、ΔT ,
但当不考虑sagnac效应时(发、传、收的双向用时误差都相对很小),
有:Δab=Δba,
于是两个方程可以解出两个未知数:Δab和ΔT,
两式相加得到:
Δab= (Tab + Tba)/2
两式相减得到:
ΔT = (Tab - Tba )/2
按照算出的ΔT调整其中一个时钟,直到使得两钟的记录计算值相等(ΔT=0,Tab=Δab=Tba):
Tab = Tba
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

重犯了陈氏弟子们的错误。这个错误曾被我和正和打回原形。



 [73楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/02/14 15:49 

愿闻其详,说的对,我就再修正,何来“原形”之说?
 [74楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2008/02/14 16:11 

ΔT = (Tab - Tba )/2
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
Tab 和Tba是与 ΔT 有关的函数,随ΔT 不同而不同,所以ΔT = (Tab - Tba )/2 是个不定方程。

 [75楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/02/14 16:34 

Tab=Δab + ΔT
Tba=Δba - ΔT
中不是已经考虑了ΔT 对 Tab的影响了吗?
“Tab 和Tba是与 ΔT 有关的函数”,不错呀,上式不就是具体的函数关系表达式吗?
或许你认为上面的两个式子(Tab与ΔT的函数关系)有问题?


ΔT = (Tab - Tba )/2 是有前提条件的,即当假设:Δab=Δba 时才成立,应该没错吧?
 [76楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2008/02/14 16:57 

"ΔT = (Tab - Tba )/2是个不定方程"指的是,这个方程会变换成:0=0
 [77楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2008/02/14 16:58 

分析我举的运动小球例子,你就清楚了。
 [78楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/02/14 17:13 

ΔT = (Tab - Tba )/2
当Tab - Tba =0时,就是:0= ΔT = (Tab - Tba )/2 = 0,
或者当ΔT=0时,就是:Tab = Tba ,这是很简单的问题呀?
不明白你说的“0=0”是什么意思?被你搞糊涂了,
 [79楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2008/02/14 17:45 

72:

在sagnac效应为零,其它延时可以忽略的情况下,这应该是没有问题的,这是典型的相对论对钟方法。其中Δab=Δba,隐含约定光在两个方向的速度相等。另外,还要加一点东西,那就是至少先要调整其中一个钟的走时,保证回路光速等于c,这样就可以实现“光单向速度等于c”的约定,并完成让该约定成立的对钟。
 [80楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2008/02/14 17:52 

不要糊涂,用你的方法“分析我举的运动小球例子”,计算结果与台下观众的数据对比,你就清楚了。
 [81楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/02/14 18:11 

就是嘛,别吓唬我,这可是最基础的东西,错不得的,否则会差之千里的,
你说的“运动小球例子”是什么?在几楼?
 [82楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2008/02/14 18:22 

53楼

※※※※※※
有所突破——《隐参量在物理学中的作用和地位》,诚请指点。http://wang.sellcn.com/com/wyg/ns_detail.php?id=28976&nowmenuid=83686&cpath=&catid=0
 [83楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2008/02/14 18:32 

82:

你说的这个例子,我在54楼有过分析,与yanghx说的不存在否定的关系。请注意,对钟必须要有一些人为的规定或约定,不同的约定会有不同的对钟结果,对钟不存在唯一必然的结果。如果不能理解这一点,你会陷入思维怪圈,而难以自拔!
 [84楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2008/02/14 19:00 

回复:我只有一个观点:试图用GPS对钟来测量单向光速是逻辑反复的。因为结论本身就存在于前提条件中。


另至yanghx:
“ΔT=0时,就是:Tab = Tba ,这是很简单的问题呀”
、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、
不论ΔT为何值,都有:Tab = Tba
 [85楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2008/02/14 19:08 

当然,用回路平均光速不变原理也可以进行约定性的对钟,由其所得的变换是Edwards变换。若是我们能够找到一个与爱因斯坦等效的对钟,则Edwards变换退化为Lorentz变换。

 [86楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/02/14 19:11 

Δab=10/X
Δba=10/Y
(X+Y)/2 = 20/3
ΔT= (Tab-Tba)/2 - (Δab-Δba)/2

Tab和Tba可以通过双向传递信号实验求出,
其他5个都是未知量,可只有4个方程,无解?

最后如果给出了X和Y,当然就可以求出:Δab、Δba、ΔT了?
如同我们有了相对光速的概念后,比如就可以知道:X=c+v,Y=c-v,
(假设舞台相对地面以速度v运动,传递信息者不是小球而是闪光)
距离10可以实测,于是问题就有解了?

 [87楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2008/02/14 19:23 

若知ΔT具体值,自然,实验就可测出X,Y的值了。问题是实验求不出ΔT具体值。

纵是X=5,Y=10,但按你设计实验方法,得出的是Tab = Tba 。
 [88楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/02/14 19:26 

如果怕得罪相对论,也可以假设:X=Y=c,
Δab=10/c  + sagnac
Δba=10/c   - sagnac
至于这个sagnac是属于哪种效应就暂时不争论了?
(总之目前事实是:
说属于经典问题的用经典方法轻松算出了,
说属于相对论效应的却拿不出相对论的算法来?)

 [89楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/02/14 19:30 

对【87楼】说:
何以见得呢?
 [90楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2008/02/14 20:20 

[84楼] 作者:吴沂光 发表时间: 2008/02/14 19:00 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除回复:我只有一个观点:试图用GPS对钟来测量单向光速是逻辑反复的。因为结论本身就存在于前提条件中。


另至yanghx:
“ΔT=0时,就是:Tab = Tba ,这是很简单的问题呀”
、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、
不论ΔT为何值,都有:Tab = Tba
------------------------------------------------
在相对论中,单向光速是实践基础上的一种约定,而不是测量来的。要理解这一问题,必须有更广阔的对钟思路,那就是可以有无数的对钟方法,每一种不同的对钟方法下光的单向速度都是不同的,相对论只是从无数的对钟方法中挑选出满足约定的那种对钟方法。这样“对钟”和单向光速之间是相互支持、或者相互配合的关系,就不存在所谓的逻辑循环问题。

“不论ΔT为何值,都有:Tab = Tba”,这个结论是欠考虑的。

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