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否定地球拖动以太的实验，请大家发表看法
[楼主] 作者:黄新卫  发表时间:2008/02/05 12:19
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果真有以太这种物质吗？

1880年左右麦克森发明干涉仪〔后来公称为麦克森干涉仪（见图三）〕。

1892年到芝加哥大学后，他继续探讨以太存在的另一个问题：假设以太存在及假设以太静止不动，但地球会携带以太一起运动。则地球运动的影响对以太的牵引（drag）效应，是否随著海拔愈高而影响愈小？

他於是在Ryerson实验室造了一座长60米高15米的大型干涉仪。为考虑地球自转及公转运动速度的影响，实验安排连续观测五天，每天在不同时辰观测4次。他预测一天内干涉条纹变动大於7条。实验值却不到1／20条。

1923～1925年，著名的麦克森-格尔-皮尔逊（Michelson-Gale-Pearson）实验在芝加哥西南方的Clearing草原上进行，使用长613米宽339米的大型干涉仪，光的通路为直径30厘米、抽成半真空的管子。预测地球运动的影响会造成0.23条干涉条纹变动。实验量测值亦接近0.23条，与佛雷奈尔的静止以太理论预测值相符，但也与狭义相对论及广义相对论的预测值相符，故此实验无法为以太是否存在下结论。

1926年，麦克森及米勒在加州威尔逊山天文台，先后又装设两部大型干涉仪，再作以太飘移实验；因该处海拔很高，预想地球运动的影响可减到最小。结果量测值不及预估值的1／50，仍找不到以太存在的证据。

以太测定实验与光速测定实验一样，几乎陪著麦克森度过一生。

以太不存在的实验结果，证明光的传递不需要介质。此结论也成为相对论的重要基石之一。



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 [2楼]  作者:dyn2w  发表时间: 2008/02/05 14:57 
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黄先生所列举的不可为不是事实，历史上对于这些实验做了一些结论，但并不客观，就象你的结论一样。

    就如你所言，这种实验结果应该是两个，其一是以太根本就不存在，其二是预测以太理论的错误。

    因为以太理论根本就没有找到以太，所以以太理论肯定是错误的，既然以太理论是错误的，那么以太真的不存在吗？结论：不确定！！！（这仅仅是逻辑推导，以太就可能存在）



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 [3楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/02/05 19:10 
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1、1900年，莫莱与米勒（D. C. Miller）装设更大的干涉仪，预估干涉条纹变动约2条，
但实验量测值不及预估值的1／80。

2、1892年麦克森到芝加哥大学后，他继续探讨以太存在的另一个问题：假设以太存在及假设以太静止不动，
但地球会携带以太一起运动。则地球运动的影响对以太的牵引（drag）效应，是否随著海拔愈高而影响愈小？
他於是在Ryerson实验室造了一座长60米高15米的大型干涉仪。为考虑地球自转及公转运动速度的影响，
实验安排连续观测五天，每天在不同时辰观测4次。他预测一天内干涉条纹变动大於7条。实验值却不到1／20条。

3、1923～1925年，著名的麦克森-格尔-皮尔逊（Michelson-Gale-Pearson）
实验在芝加哥西南方的Clearing草原上进行，使用长613米宽339米的大型干涉仪，
光的通路为直径30厘米、抽成半真空的管子。预测地球运动的影响会造成0.23条干涉条纹变动。
实验量测值亦接近0.23条，与佛雷奈尔的静止以太理论预测值相符，
但也与狭义相对论及广义相对论的预测值相符，故此实验无法为以太是否存在下结论。

4、1926年，麦克森及米勒在加州威尔逊山天文台，先后又装设两部大型干涉仪，再作以太飘移实验；
因该处海拔很高，预想地球运动的影响可减到最小。结果量测值不及预估值的1／50，仍找不到以太存在的证据。



===================================
先根据以上不很完整的线索做一点分析：
赤道半径为6378.137公里，极半径比赤道半径少21.405公里

取地球半径为r=6378137米，假设实验都是在英国附近做的，
英国的赤道投影半径r = R*cos（纬度50度）= 6378137*0.64 =4099787米，
英国处的地球自转线速度：v=rω =4099787(2π/24*3600) =300 米/秒，
这是地球公转线速度30000m/s的1/100，

那么如果干涉仪可以测量出地球的自转，就应该可以测量出大约：“公转预估值”/100 的条纹移动，
在1中，“公转预估值”是移动2条，而实测是：不足“公转预估值”/80，
在2中，“公转+自转预估值”是移动7条，而实测是：不足“公转+自转预估值”/140，
在3中，“预测地球运动的影响会造成0.23条干涉条纹变动”或许可以理解成是地球自转产生的0.23条？
在4中，实测是：不足“公转预估值”／50，

从以上分析看，实测值总是在围绕“公转预估值”/100这个地球自转观测值左右变化？
3中的情况不太明确，在“预测地球运动的影响会造成0.23条干涉条纹变动”中的“地球运动”是什么意思？
是地球的公转还是自转？从“与狭义相对论及广义相对论的预测值相符”看，应该是指的地球自转？
真是这样的话，就说明早在20年代就已经可以用干涉仪准确测量出地球自转线速度了（某纬度下的）？

值得注意的是，对于地球公转的预估条纹移动量直接与该干涉仪的臂长成正比，
就是说，现代干涉仪的臂长越长，“预估条纹移动数”就应该越大（光的波长基本都差不多？），
比如：
1、“迈-莫实验”的最初臂长是11米，所以“公转预估条纹移动数”只有0.4条，
2、1900年，莫莱与米勒（D. C. Miller）装设更大的干涉仪，预估干涉条纹变动约2条，
3、Ryerson实验室造的长60米高15米的大型干涉仪，预测一天内干涉条纹变动大於7条，
（可以假设：地球自转引起了1/20条的实测移动量=0.05条）
4、1923～1925年，著名的麦克森-格尔-皮尔逊在芝加哥西南方的Clearing草原上进行，
使用长613米（注意：增加了10倍）宽339米的大型干涉仪，显然臂长一定增加了不少，
可“预估值”怎么会反而减小到0.23呢？
如果假设臂长增加了5-10倍，那么预估值应该是变动35-70条呀？
由于实际臂长不但与设备长度有关，还与光反射次数有关，所以假设这次实验的光臂长实际增加了5倍，
那么0.05条*5倍=0.25条，这大概就刚好是这次实验预估的地球自转引起的条纹移动量了？

所以看来，也许早在20年代就已经可以用干涉仪准确测量出地球自转线速度了（某纬度下的）？
希望有更确切的资料能确证这件事，应该不难吧？

 [4楼]  作者:张崇安  发表时间: 2008/02/05 19:33 
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否定以太后,光速就不是"不变",而是服从速度伽利略速度合成——这正是相对论的错误根源！
丁一宁死抱着以太不放——恐怕走道崖路上去了！
 [5楼]  作者:dyn2w  发表时间: 2008/02/05 20:51 
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对【3楼】说：
这些都是错误以太理论的指导下做的实验。

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 [6楼]  作者:dyn2w  发表时间: 2008/02/05 20:51 
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对【4楼】说：
张先生的结论好象正好相反吧。

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 [7楼]  作者:张崇安  发表时间: 2008/02/05 21:08 
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由于光子群流的速度与光源(次源)间服从速度合成,所以地表光子群流就表现为伴随地球自转、公转，在数学处理上，恰恰类似于随动以太（大家一定要注意：这不是以太观），解释迈莫实验数学相同！但是，比以太观念简单优美！
 [8楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/02/05 21:15 
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说明一下，实验3就是“迈克尔逊---盖尔实验”，测量的就是地球自转，
但使用的已经不是“迈克尔逊干涉仪”了，而是利用1913年Sagnac发现的“Sagnac干涉仪”，

3、1923～1925年，著名的麦克森-格尔-皮尔逊（Michelson-Gale-Pearson）
实验在芝加哥西南方的Clearing草原上进行，使用长613米宽339米的大型干涉仪，
光的通路为直径30厘米、抽成半真空的管子。预测地球运动的影响会造成0.23条干涉条纹变动。
实验量测值亦接近0.23条，与佛雷奈尔的静止以太理论预测值相符，
但也与狭义相对论及广义相对论的预测值相符，故此实验无法为以太是否存在下结论。

========================
另外在张元仲《狭义相对论实验基础》中说到：
“Joos(1930)他用改进的干涉仪做了这种实验，给出的上限是1.5公里／秒，
在用迈克尔逊干涉仪所做的“以太漂移”实验中这个结果是精度最高的。”

这样看来好象现在还没有人用迈克尔逊干涉仪精确测量过地球自转线速度（某纬度下）？
这似乎有点难以置信，就现在干涉仪的精度，应该很容易测量出来的，
可能他们认为已经没什么意义了？





 [9楼]  作者:dyn2w  发表时间: 2008/02/06 06:47 
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对【8楼】说：

的确没有什么意义，因为地球自转速度的测定可以通过非常直接的方式，没有必要通过这种绕了很大的弯的实验。麦盖实验应该也是错误的以太理论实验，凡认为以太被地球拖曳着就存在问题的隐患，问题多出在这些位置。

    如果以太是一种微粒（因为光是横波，所以光就应该是一种机械波，因而传导机械波的媒介应该是一种微粒），在万有引力的作用下，以太根本就与地球是一个整体（因为空气对它没有拖曳作用）。所以希望静止地在地球上做出以太漂移实验，只能够得出地球是宇宙的中心的结论，并且也是客观事实。不过这个客观事实并不就等于地球就是宇宙的中心，而是在地球万有引力范围内，以太静止地围绕在地球表面。



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[楼主]  [10楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2008/02/06 09:43 
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我认为上世纪初的这些实验不但不能否定地球拖动以太，反而证明了地球拖动以太。
这些实验包括海拔很高的威尔逊山天文台做的实验，最多距离海平面3000米，而地球只能拖动3000米厚的以太吗？
西安——同步卫星——日本微波通信证明地球相对以太运动，光速不可能不变。而上世纪初的实验证明了地球表明相对以太静止，这就是地球像拖动大气层一样拖动以太的最好证明！

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[楼主]  [11楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2008/02/06 10:09 
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可以想像，如果迈——莫实验、威尔逊山天文台做的实验发现干涉条纹移动，也一定会被相对论支持者解释为sagnac效应，与光速不变毫不相干！

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 [12楼]  作者:张崇安  发表时间: 2008/02/06 13:19 
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10楼:黄新卫:如果你认为地球带着以太跑.你是否意识到:这可能是大海行船拖动吸附于船上的水走?海水对行船是有力作用的,阻碍船的运动,因此,船要在海水中行进,必须补充燃料!
既然地球拖动以太运动,地球也必然受力,地球的"燃料"从何补给?你也是抱住以太不放!
[楼主]  [13楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2008/02/06 13:47 
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光和电磁波都有波的特性，与机械波有共性，因此，过去物理学界不能不猜想，光和电磁波像声波、水波一样，也有传播媒介——以太。
张先生提到的问题确实值得研究，但是，据此责难以太存在，理由还不充分。
我们知道，变化的电场将辐射电磁波，可是，绕原子核旋转的电子为什么不辐射电磁波呢？
谁也无法给出满意答复，只能说在微观下，麦克斯韦的理论不完全成立。
同样，如果以太确实存在，那么对于张先生的问题，我们也只能说，以太还有许多不为人知的奇特性质值得进一步研究。

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 [14楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/02/06 16:32 
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有个问题先有必要澄清：
如果地球可以拖动地表的以太同步运动，那么光纤陀螺还能测出地球的自转角速度吗？

比如把“迈-盖实验”放到南极，会测量到地球自转引起的sagnac时差吗？
以前设想的“环极地光纤实验”也就是一个大型的“迈-盖干涉仪”---Sagnac干涉仪，
如果地球的万有引力或其他碰撞、摩擦拖动力可以拖动其附近的以太同步运动，
在极地或任何纬度下都不应该测量出地球自转角速度了？

我原来也知道只靠465米/秒的线速度，地球要想完全拖动其周围的以太是不大可能，
所以就只有考虑是不是漫长时间的拖动效果或者是当太阳系大爆炸时地球具有的“天性”，
但是考虑到地球的公转，地球并不是停在某处搅动该处的以太，
或者说，就算地球可以搅动部分以太，可是当它公转到另一处时，又要“重新”搅动该处的以太，
这样一来就谈不上漫长时间的搅动累积了？
至于“天性”当然只是一种猜测，现在看来只能暂时把这种“天性”赋予太阳系了，
因为测不到地球以公转速度相对以太运动，只能测量到地球以自转速度相对以太运动，
最后也就只有假设：以太是按照“开普勒速度”围绕太阳运动的，

比如你在一个大台风中（不是风眼），如果你的运动速度等于该处的风速，
你就不能用测量声速的方法（比如我那个“声尺”）测量你围绕风眼的运动速度，
但是可以测量出你相对该处空气的自转速度，
当然你可以向着风眼方向做径向运动，这就可以用“声尺”测量出你相对空气的速度了，
这相当于我们发射一个飞向太阳的飞船，如果我们能制作出“光尺”或者有高精度的“迈-莫干涉仪”，
估计就一定能测量出相对以太的速度了，

按此分析，如果美国把“迈克尔逊干涉仪”搬上太空站，
太空站相对地球的线速度记得大约是8000米/秒，也就是说太空站相对“开普勒以太”的速度至少是8000m/s，
这样的话，只要干涉仪的臂长和精度足够（比如用光纤迈克尔逊干涉仪），
就一定可以测量出8000米/秒引起的条纹移动？
（当然还要考虑地球自转的修正：条纹移动对应的速度= 8000m/s + 太空站与地球保持同步时的线速度）
张崇安是在哪里看到“美国太空迈克尔逊干涉仪实验计划”的？大概什么时候开始实验呢？




[楼主]  [15楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2008/02/06 17:27 
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我不清楚光纤陀螺测地球的自转角速度具体是什么样的，我认为在地球表面是测不出的。否则，迈——莫实验也应该能测出以太风。
美国太空迈克尔逊干涉仪实验计划我听朱永强老师说过，大概今年上半年就有结果

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 [16楼]  作者:dyn2w  发表时间: 2008/02/06 21:15 
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对【10楼】说：
你的观点怎么又变过来了？看看你的结论与你主题的结论正好相反，前后矛盾我也看不懂你到底持何种观点。不过我不认为以太会只在3000米以下拖动以太，30000米左右空间的以太，同样被地球拖曳。与大气层一样，地球运动前方被拖曳的以太可能要薄很多，而地球运动后方被拖曳的以太可能要厚很多。

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 [17楼]  作者:马国梁  发表时间: 2008/02/07 14:46 
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地球根本不可能拖动以太。因为对于以太来说，地球就象一个漏水的鱼网，所以她在以太的海洋里是可以畅通无阻的。
我们知道，在任何原子中，其内部都是空荡荡的。实物的电子、质子体积都非常小。这就象一群麻雀一样，难道它们飞起来能拖动大气吗？
 [18楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/02/07 15:14 
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其实他们可能已经用迈克尔逊干涉仪测量到了地球自转以太风，见3楼的分析，
但是要很精确的测量恐怕不是很容易，需要更长的测臂，还要能旋转，
没有一定的投资还不行？那个测引力波的干涉仪虽然臂长达到4000米，但是无法旋转，参见照片：
http://boinc.equn.com/einstein/einsteinathome.htm
这显然无法用来测地球自转以太风？

光纤迈克尔逊干涉仪再查一下资料看，估计臂长过长会有稳定性的问题，
浙大对光纤迈克尔逊干涉仪很有研究，不知沈建齐是否了解一些这方面的情况？
这件事之所以重要的原因之一是：如果我们确认了静止于地球的仪器相对以太有465m/s的相对速度，
那初期的“绝对速度计”实验就不用上飞机了，可免除最辣手的振动问题，
（一般的亚音速飞机速度也就250m/s左右）

如果美国真的愿意做这个实验，估计一定会有所获的，不过事先一定要计算清楚，
预估值对应的以太风速度不要又搞成“公转速度”了，那是肯定测不到的，
必须按照“自转速度”+相对地球的线速度来计算“条纹移动预估值”，这就要求干涉仪有很长的臂，
在航天飞机或太空站那样的情况下，估计只有光纤干涉仪才可能有足够的臂长？
不过他们既然已经有了同步卫星和GPS卫星的对钟Sagnac时差经验，
就应该想到：迈克尔逊干涉仪测量到的只会是“地球自转+太空站相对地球的线速度”的相对以太风，



[楼主]  [19楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2008/02/07 20:46 
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今天是初一，大家新年好！春节过得快乐吗？

回复16楼：我的观点并没有前后矛盾，我不同意1楼文章的观点，所以提出来供讨论。
回复17楼：我认为地球肯定拖动了以太，地表上的光学实验测不出以太风就是证明。

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 [20楼]  作者:张崇安  发表时间: 2008/02/08 07:48 
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13楼新卫：我要说，如果地球带着以太跑，必然和太阳系带着的以太之间相互作用，这种力对于地球的运动是阻力，地球就、已经运动了46亿年了，你不觉得矛盾？
我记得黄德民说过，如果存在大范围以太，宇宙天体可能早就停止运动下来了！可是，这是事实吗？
为了阐释以太的奇怪现象，叶波不得已提出提出以太对大小物体呈固态、液态的说法，你说他累不累，你要是走这条路，也会很累！麦克斯韦终生寻找以太，提出以太的各种力学模型，最后失败——他已经累了一生！
[楼主]  [21楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2008/02/08 08:53 
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张先生，您为什么不觉得电子围绕原子核旋转很荒唐呢？要知道电子应该辐射电磁波的，应该能量耗尽而落入原子核，为什么您不反对这种荒唐的原子理论呢？

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 [22楼]  作者:dyn2w  发表时间: 2008/02/08 08:59 
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对【17楼】说：
马国梁先生春节好。以太被地球拖曳如果象先生描述的那样，的确不能够被拖曳。但是，我得出了以太另外一种存在的方式：因为以太微粒存在质量，而空气对它没有拖曳，在万有引力的作用范围内，以太微粒在万有引力作用下应该静止地依附在地球表面，这种假设马先生能否找到反面证据？

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 [23楼]  作者:张崇安  发表时间: 2008/02/08 13:23 
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改的
 [24楼]  作者:张崇安  发表时间: 2008/02/08 13:24 
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[21楼] 作者:黄新卫 发表时间: 2008/02/08 08:53 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除张先生，您为什么不觉得电子围绕原子核旋转很荒唐呢？要知道电子应该辐射电磁波的，应该能量耗尽而落入原子核，为什么您不反对这种荒唐的原子理论呢？
=======================================
攻击面太大我就晕了！

 [25楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/02/08 14:39 
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地球的自转可能确实有“以太阻力”存在，
据说：
“一年有多少天？一天有多少小时？中国地质大学3名师生的回答竟是：
每年长达500天，每天只有17个小时！不过，屈原皋、解古巍和他们的老师指的是10亿年前。”
参见：
http://www.oldurchin.com/kxchb.asp?cnt_id=782
http://www.whyandhow.org/cn/info/226488/history-story.shtml

只是由于地球自转的速度较慢，所以以太阻力很微弱而已？
可以对比一个在真空室中以465m/s运动的电子，它受到的以太阻力（或它产生的辐射）就很小，
可是如果这个电子或地球的线速度接近光速的话，以太阻力（辐射阻力）就很明显了？

同样，地球绕太阳公转，如果它与以太之间存在相对运动，也要受到以太的加速力或减速力，
在10亿年前，如果它们之间还有一些速度差的话，经过这么多年后，速度差可能就已经很小了？
但是轨道半径可能会因公转线速度减小而减小，所以现在只有365天了，也许是比较稳定了？

现在的电子自转周期是不是比10亿年前有所减小还不知道，其公转周期和轨道可能不太稳定，
因为环境温度变化较大，毕竟地球周围的辐射场还是比较稳定的？
总之大可不必担心地球受到微小的“以太阻力”而自转很快消失？那是很多年以后的事了，
公转就更不必要担心了，因为当星球的速度与该处以太的速度接近后，就基本没什么以太阻力了，







 [26楼]  作者:dyn2w  发表时间: 2008/02/08 15:08 
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对【25楼】说：
    羊歌乐先生春节好，我认为你还是有理解上的问题，以太为什么会出现与地球自转的阻碍？为什么不把它理解成为自身就在地球的引力下与地球同步运行？为什么一定要设定一个与地球运动的阻碍？为什么不把它看作是地球运动系统的一部分？归根结谛，先生还是有旧以太理论的思维，要突破旧以太理论，就需要寻找新以太理论，问为什么以太会出现这种现象。

    “一年有多少天？一天有多少小时？中国地质大学3名师生的回答竟是：每年长达500天，每天只有17个小时！不过，屈原皋、解古巍和他们的老师指的是10亿年前。” 地球自转的减慢绝对不会是以太形成的，而是星体间的作用力形成的。这个问题设及到朱永焕力，而不是广义相对论的以太拖曳。

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 [27楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/02/08 17:18 
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老丁故意的吧？我怎么成了羊歌乐？他可是江南人氏，我远在云南大狱，呵，

假设以太跟随地球同步运动主要是为了解释“迈-莫实验”的零结果？
可现在的事实是：
1、“迈-盖实验”和光纤陀螺都可以精确测出当地的地球自转角速度分量，
2、“迈-莫实验”并非完全的零结果，现在最精确的“迈-莫实验”给出的以太风上限是1500m/s，
3、更精确的“双原子钟实验”类似我的“大铁盆实验”，都可能存在光源横向运动产生“光源光行差”的问题，
（具体参见张元仲的《狭义相对论实验基础》中的“两莱塞实验”）

就是说，“迈-莫实验”否定的是地球相对以太的速度是公转线速度，
但到现在为止，还没有任何“迈克尔逊干涉仪”可以否定地球相对以太的速度是地球自转线速度？
可是同时期的“迈-盖实验”却很好的说明了：地球相对“公转以太”的运动是可测的，
这种“公转以太”（或叫“开普勒以太”）的假设同样可以解释“迈-莫实验”的近似零结果，
而且可能还可以解释今后在地表用高灵敏“迈干涉仪”测量出的地球自转以太风的“非零结果”？

不过我还有一个问题没有想得很清楚，就是地球磁场的问题，
按照“以太说”，磁场是相对以太的运动效应，那么怎样协调这个465m/s的以太风与地球实测磁场之间的关系呢？
我现在只有暂且粗略认为：
地球磁场主要是由地核内的铁磁高温离子流体拖动以太产生的，但只是部分拖动（特别是地表），
还不足以显著影响光的传播速度，但对一般的电磁实验却有一定影响，
这个问题复杂一点了，以后再细说了，






[楼主]  [28楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2008/02/08 18:00 
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张先生不觉得电子围绕原子核旋转而不辐射电磁波很荒唐，那么，实物粒子同时具有波动性不是也难以费解吗？为什么偏偏对地球拖动以太感到难以理解呢？
我不是说地球拖动以太一定是符合客观事实的，只是想说，以太是一种比较合理的假说，也许存在问题，但是也许是我们没有洞知它的特性。

※※※※※※
《从真实同时推导出有别于伽利略和洛伦兹的新变换》http://bbs2.xilu.com/cgi-bin/bbs/view?forum=newphysics&message=10472
 [29楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/02/08 19:39 
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是呀，我们现在对以太的性质的确是知之甚少，
所以只能用猜测和假设这样的说法来探讨，张兄大可不必过于认真了？
用非此即彼的思维方式很难适应这种一会可能性增加，一会可能性减小的探索方法？
羊歌乐说的不错，任何理论的建立都需要一大批相关实验的验证配合才有可能实现，
他也是很早就支持以太说的，曾经还与他商量过合作搞“飞机实验”的事，


黄新卫说的不错，发现回旋辐射之前和之后一直就有很多人都在思考这个问题，
特别是在高温状态下，绕核电子的速度一定很高了（比如钢水），
可是难道还测量不到电子的绕核辐射吗？

[楼主]  [30楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2008/02/08 20:05 
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特别是在高温状态下，绕核电子的速度不会提高，而是原子间碰撞加剧，这是我的理解


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《从真实同时推导出有别于伽利略和洛伦兹的新变换》http://bbs2.xilu.com/cgi-bin/bbs/view?forum=newphysics&message=10472

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