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光速不变原理有实验证据吗？ 爱因斯坦在1905年发表的论文《运动物体的电动力学》中提出了两个基本假设：1相对性原理；2.【光速不变原理：在所有惯性系中，真空中的光速具有相同的量值c。也就是说，不管光源与观察者之间的相对运动如何，在任一惯性系中的观察者所测量的真空中光速都是相等的。】 光速不变原理是指什么？是指所有介质如真空、玻璃、水、空气中光速都相同吗？显然不是。是指同一介质中光速各向同性吗？也不是，如果是，那么我们也可以说声音速度不变。光速不变原理是指在所有惯性系中，真空中的光速具有相同的量值。 那么我们考察一下历史，光速不变原理有实验证据吗？ 请注意： 有人会问：运动是相对的，观察者相对光源运动和光源相对观察者运动有什么区别吗？ 可以看出，狭义相对论的【光速不变原理：在所有惯性系中，真空中的光速具有相同的量值c】，没有得到任何实验证明！ ※※※※※※ 《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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问：光速不变原理有实验证据吗？
答：光速不变原理没有实验证据！ 爱因斯坦在1905年发表的论文《运动物体的电动力学》中提出了两个基本假设：1相对性原理；2.【光速不变原理：在所有惯性系中，真空中的光速具有相同的量值c。也就是说，不管光源与观察者之间的相对运动如何，在任一惯性系中的观察者所测量的真空中光速都是相等的。】 第二个假设与实验结果一致，但显然与伽利略变换不相容。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 请指出第二个假设与“什么实验”结果一致好吗？？？ |
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【第二个假设与实验结果一致】，是教科书的说法。教科书把迈——莫实验等都说成是证据，我已经在上面分析了，没有一个实验是证明不同惯性系中光速相同的。 ※※※※※※ 《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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没有！除迈-莫实验之外，历史上所有相关的著名实验都是对相对论“光速不变原理”的直接否定！！！
不信就去看看我的论文。 ※※※※※※ 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 |
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不能说都是否定光速不变原理的，但是确实不是证明光速在不同惯性系不变的。 ※※※※※※ 《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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对【5楼】说： 不能？那是因为你还并不知道狭义相对论在相关数学方法上是如何瞒天过海或偷梁换柱的。过去你一直没有把精力用在这简单的光速问题上，你也一直都是高度相信百年来这么多高手不会在这简单的问题上犯糊涂。 ※※※※※※ 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 |
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以上实验都不是从其它惯性系检验光速的，所以不能说是证明光速不变原理的。
同样，也不能说是否定光速不变原理的，因为它们都不是从其它惯性系检验的。 至于在数学方法上面瞒天过海、偷梁换柱，那是数学上的事情，我现在只说实验上的事情。 ※※※※※※ 《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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2.单向光路实验，包括两梅塞实验、转动圆盘的穆斯堡尔效应实验、两莱塞实验等；
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ 张元仲书中分析单向光路实验（两梅塞实验、转动圆盘的穆斯堡尔效应实验、两莱塞实验）时有误。实际上，单向光路实验在相对性原理框架下，严格证明了光速不变。 |
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作者:吴沂光 发表时间: 2008/02/14 实际上，单向光路实验在相对性原理框架下，严格证明了光速不变。 请吴先生简要的介绍一下：单向光路实验在相对性原理框架下，是怎么严格证明了光速不变的好吗？ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ |
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再论光速不变原理的实验基础
我在《光速不变原理有实验证据吗？》一文中，分析和总结了历史上的光学实验类型，发现没有一个实验是从不同惯性系验证光速不变的。为什么会是这样呢？ 我想原因可能是这样的：所有实验都是在地球表面这一近似惯性系进行的，如果要验证光速不变原理，就必须在相对地球表面运动的惯性系做实验。那么为什么没有人想到这一点呢？我想不是没想到，而是因为实现起来有困难！ 相对地球表面运动的惯性系可以是火车、飞机、卫星。高速火车的速度大约300公里/小时，折合0.083公里/秒（这还是近一二十年的火车速度，几十年前能到达100公里/小时就不错了）。普通亚音速客机和运输机的速度大约900公里/小时，折合0.25公里/秒（为什么不提两倍音速的超音速飞机？因为世界上除了协和客机以外，其它超音速飞机都是战斗机）。卫星的速度大约几公里/秒。 迈——莫实验干涉仪的精度只有1公里/秒的等级，把它放在火车和飞机上，能测量出干涉条纹移动吗？只有放在卫星上，才有可能测量出。据朱永强老师说，美国计划在卫星上做迈——莫实验，实验结果今年会出来。 而其它实验如回路干涉仪实验、Kennedy——Thorndike实验、两梅塞实验、转动圆盘的穆斯堡尔效应实验、两莱塞实验等，精度很高，应该能测量出光的各向异性，为什么不放在火车和飞机上做？我想可能是因为这些实验所用的设备太多、太复杂，对环境要求太高，如对震动、调节水平、电磁干扰等有严格要求，火车和飞机无法满足。 现代科学的发展日新月异，实验方法、设备也在不停的完善和改进，使得我们有可能在火车和飞机上验证光速不变原理。复旦大学朱永强老师设计了一种仪器，可以在运动火车上测量出电磁波的各向异性。而按照光速不变原理，在运动的火车上，电磁波应该像地面一样保持各向同性，应该测量不出各向异性。朱永强老师认为电磁波以恒定速度c传播是相对地面的，而在运动火车上，电磁波相对火车首尾的速度不同。当然，对这个实验结果还有其它解释，有人提出是地球电磁场影响了实验仪器，而不能以此否定电磁波在不同惯性系速度速度不变。 而利用同步卫星进行中日双向时间传递实验则是否定不同惯性系光速不变的有力证据。电磁波从西安经过同步卫星传到日本，同时从日本经过同步卫星传到西安，同一路径，电磁波所用的时间不同，这已经证明回路光速不是不变的，而不是张元仲研究员在《狭义相对论实验基础》一书中所说的“至今实验检验的只是回路光速的不变性”。 造成电磁波往返中日两地时间不同的原因很简单——地球自转。地球自西往东旋转，而电磁波往东和往西传播速度相同，所以电磁波往西传播即从日本到达西安所用时间，比往东传播即从西安达到日本所用时间要长。这被称为Sagnac效应。以上分析既符合经典理论，也符合相对论分析。有人甚至说，Sagnac效应也是相对论效应。 请大家特别注意的是，以上分析如果是按照相对论分析的，那么，以上分析是站在什么惯性系分析的？是站在地面这一近似惯性系吗？显然不是！请注意以上分析“电磁波往东和往西传播速度相同”，是站在地球外面的太空这一惯性系分析的。 而站在地面这一近似惯性系分析，如果光速不变原理成立，在任一惯性系中的观察者所测量的真空中光速都是相等的，那么，“电磁波往东和往西传播速度相同”在地面这一近似惯性系也应该成立，那么，电磁波往返西安——同步卫星——日本的时间应该相同！有人会说，西安——同步卫星——日本不是一条直线，而是折线，不能这么分析。那么，我们单独分析西安——同步卫星这一条直线，在地面这一近似惯性系分析，如果光速不变原理成立，该怎么解释往返时间不同呢？ 注意，请不要从地球外面的太空这一惯性系解释，谁都知道从地球外面的太空角度来解释没有任何困难。但那是另一个惯性系，现在需要你做的是，从地面这一近似惯性系来解释！ 所以我认为，利用同步卫星进行中日双向时间传递实验，是否定不同惯性系光速不变的有力证据！ ※※※※※※ 《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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我仔细看了一下《狭义相对论实验基础》，可归结为三类： 1、M-M实验（包括类M-M实验）， 2、sagnac干涉仪（包括双频干涉--激光陪频）， 3、横向多普勒效应， ========================================================== 1、M-M干涉仪： a、M-M实验书里说的很清楚了，最小上限为：1500米/秒， b、书中的“Shamir和Fox(1969)用两根透明固体细棒”实验最接近光纤M-M实验， 灵敏度达到“10^-5个条纹移动量”，这是相当高了，但估计细棒长度有限？ 所以书中并没有给出该实验的上限值， c、互垂微波谐振腔和互垂激光谐振腔实验属于类M-M实验，其实原理已经是完全不同了， 激光驻波干涉与谐振腔相对以太的运动会引起怎样的频率变化似乎还没有理论分析可查？ 也许可以从“光纤谐振陀螺”理论中找到答案？ 不过据说现在这种只需要很短光纤的谐振型陀螺还不是很稳定，以后可能会成为很有前途的装置， 书中给出的上限是：950米/秒， 2、sagnac干涉仪： 这个就不必说了，臂长显然不够，也许他们不知道“迈-盖实验”的结果？这很奇怪， 3、横向多普勒效应： a、属于装置平动（原子钟平动实验），这与我们的“大铁盆实验”是一个道理， 书中也认为微波的传播方向会产生偏斜，可是偏斜的方向是顺“以太风”方向的，可能问题就出在这里了， 这个问题说过几次了，估计与“横向sagnac”特殊性有关，不再重复， 而且按照以太论，光波的多普勒效应与声相同，所以没有横向多普勒效应，那么要检验什么就不知道了？ （上限：30米/秒） b、属于装置转动，这个在“大铁盆实验”中很容易看到光点的偏移，不过空气惯性的影响也要考虑到， 但是要测量地球自转，旋转半径可能需要很长才行，而且也存在那个“光束偏斜”问题， 而且也无法检验经典理论不承认的“声横向多普勒效应”， （上限：1.6米/秒） c、属于装置转动，虽然此实验给出的上限最小：0.9米/秒，但也还是存在上面说过的问题， 三个实验使用的公式都是：差频的相对改变Δυ/υ≈uv/cc， 我不知道这个公式是怎么来的，还请各位指点一下？ 都知道相对论的横向多普勒公式就是“时慢公式”：t= T/sqr（1-vv/cc）， 显然推不出这个公式呀？所以这个Δυ/υ≈uv/cc是怎么来的呢？ （上限：0.9米/秒） |
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对【11楼】说： 与我的看法是一致的，我同样不知道这些相关公式是怎么来的，但横向多普勒效应公式在我的理论中是必然存在的，因为光行差存在的客观性，如果没有横向多普勒效应也同样可以否定我的整个理论。 ※※※※※※ 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 |
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这么高精度的实验，怎么连计算公式的出处都难找吗？
总不至于是硬给经典多普勒加上一个“横向效应”吧？有点晕， |
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对【13楼】说： 著名的物理学家康特(W.Kantor)剖析了60多个相对论"实验验证"的第一手资料后认为："全都基于错误的方法或无效的逻辑"。 ====================================这句话我的确相信，因为在我所知道的所有实验和观测事实中，找不出真正符合相对论(包括广相)理论结果的，所以我对“引力红移”，“引力时钟减慢”，“光线偏转”数据，以及雷达波返回延时实验等等，尽管我的引力场以太理论也能定量解释，但我一直都是持保留态度。 我曾提到的“夏皮罗效应”，就是指这“雷达波返回延时”的光速引力场减慢实验。 ※※※※※※ 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 |
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请大家特别注意的是，以上分析如果是按照相对论分析的，那么，以上分析是站在什么惯性系分析的？是站在地面这一近似惯性系吗？显然不是！请注意以上分析“电磁波往东和往西传播速度相同”，是站在地球外面的太空这一惯性系分析的。
而站在地面这一近似惯性系分析，如果光速不变原理成立，在任一惯性系中的观察者所测量的真空中光速都是相等的，那么，“电磁波往东和往西传播速度相同”在地面这一近似惯性系也应该成立，那么，电磁波往返西安——同步卫星——日本的时间应该相同！有人会说，西安——同步卫星——日本不是一条直线，而是折线，不能这么分析。那么，我们单独分析西安——同步卫星这一条直线，在地面这一近似惯性系分析，如果光速不变原理成立，该怎么解释往返时间不同呢？ 注意，请不要从地球外面的太空这一惯性系解释，谁都知道从地球外面的太空角度来解释没有任何困难。但那是另一个惯性系，现在需要你做的是，从地面这一近似惯性系来解释！ ------------------------------------------------------------- 这个思路就有些对头了。我们首先要考虑，西安东京实验是站在哪一惯性系中看问题的，这涉及到时间和长度的计量基准问题（暂时还不涉及对钟的问题）。如果把地球看作是非惯性系，而时间长度的计量基准是按照另一个（想象）惯性系的“回路光速为c”进行的，那么，这个Sagnac效应的存在就合理了。但是，如果把地球看作是惯性系，在地球系严格按照“回路光速为c”进行时间长度的计量（这是实践基础上的一种人为规定或约定），则一定不会出现这个Sagnac效应（即使真的有以太飘移，即使地球不是一个真的惯性系）。 也就是说，如何规定时间长度的计量会影响实验结论的。现在的问题是，难道我们对时间长度的计量不是按照“地球系回路光速等于c”进行的，那么，我们正在使用的时间长度计量是以什么（或以哪一惯性系）为基准定义的，具体是怎样操作的？ |
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对【12楼】说：
好象是这么回事： 假设：垂直于原子束的光程为L（一个垂直金属管），电磁波与原子束的夹角=A， 已知：原子束速度=u，以太速度=v，那么：cos(A)=vT/L'， 经典多普勒公式：f1= [c/(c-u)]fo
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至少这里没有考虑接收器相对以太风（或光束）的光行差？
如果考虑到光行差，那么不是频差Δυ加倍，就是相互抵消？ 就要看他们假设电磁波的偏斜方向是顺以太风呢？还是逆以太风了， 这一点完全可以用“横向光点偏移”（大铁盆实验）来检验， 如果认为我的“大铁盆实验”精度还不够，以后还可以做更精密的实验， |
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对【17楼】说： 你的“大铁盆实验”精度已经足够了，把你的装置用“三点成一线”来解释：激光器内的“反光点”(即反射镜)、“聚焦点”或半透明出光镜(我连名字也记不清了，大意如此)和光电管上的采光点。 在谐振腔内不同位置点的原子发光都要汇集到反射镜与半透镜之间形成驻波，在没有横向漂移的前提下有一个确定的共同反射镜而形成的驻波方向是确定的，当出现横向漂移时就会在原来的反射镜与半透镜之间出现一个偏转角而难以形成驻波，于是反射镜上的反光点必须朝漂移的逆方向偏转反射才能形成与谐振腔相同方向上的激光驻波，这种方向上的偏转一直保留到光电管上的采光点始终不变，因而横向漂移效应消失了。 以上的证明过程要注意一点，就是“朝漂移的逆方向偏转反射”指的是在以太中静止的观测者所“看到的”，而与实验室一同运动的观测者“看到的”方向始终没有变化。 还有一个观测事实，就是在实验过程中每次转动方向时的光电压都会不稳定，要等谐振腔的驻波方向调整好以后(应该是与接通电源到激光驻波形成过程所需时间)，具体这些现象你比我清楚。这种“零偏转”的基本原理我也曾向你和志新解释过，即使是实验精度再提高10个数量级也是测不出横向漂移效应的，希望这一次的解释能使你满意。 ※※※※※※ 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 |
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这个事我简单解释一下，
半导体激光器没有谐振腔和驻波的问题， 是P-N结发光，是一个很小的发光点，红光是四射的，不是定向发光的， 必须用一个放大镜把光聚焦后，出射光才具有不错的方向性， 所以一般的玩具激光器就只有一个聚焦透镜（放大镜）， 我用的激光器只是把放大镜换成一个望远镜（一凸，一凹）， 这样可以调节聚焦点的位置（变焦距）， 先不管理论假设怎样解释才合理吧， 现实的实验结果是：横向sagnac效应测不到， 那么相应的纵向sagnac效应是否可以照样存在呢？ 从王汝永实验和卫星校钟的情况看，应该是存在的， 至少还不能完全用横向sagnac实验来否定纵向sagnac效应， 另外有一个事实也许大家也注意到了， 就是正在标准M-M实验一步步改善的时候，出现了激光， 按说以前使用的钠光源方向性比较激光差多了，激光的发现按说是如虎添翼， 至少激光可以增加反射次数，光臂长度因此可以提高不少吧？ 可奇怪的是他们好象并没有按照这个思路去改善已有的实验， 而是转向“透明固体细棒”和“互垂激光谐振腔”的实验， 也许他们认为只要精度足以否定30km/s就可以了？没有必要去测量465m/s？ 结果使得“上限”并没有多少改进，只是从原来的1.5km/s改进到0.95km/s， 难道激光比钠光的优势就仅此一点点吗？ 不仅如此，后来的进一步的高精密实验都转向了“横向多普勒效应”， 这样测量465的问题似乎已经走进了一个死胡同？我的“大铁盆”也是如此， 那么这个M-M实验还有没有必要重新按原始的方法继续做下去呢？ 时空的断点似乎在1930年（Joos给出上限：1.5km/s），但愿有人能继续下去，这个险值得冒？ （要是能找到1930年Joos做的M-M实验资料就好了） |
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老杨：
测465M/S的实验结果是现成的，已经测到！关键是怎样解释，或者说看相对论有没有可解释的退路。 |
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“已经测到！”是什么意思？你是说用光纤陀螺已经测到了？
我现在说的是用标准的M-M干涉仪测量出465m/s，这你知道的呀？ |
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对【19楼】说： “M-M实验”实际上是测往返的平均“纵向漂移效应”，但必须是将仪器转动90°进行前后两次观测比较干涉条纹位置是否发生移动。随着测量技术的不断进步，我相信测量地球自转是完全可能的，但是现在把“上限”停留在0.95km/s的水平，我认为其目的只是为了否定30km/s的效应，而地球的自转效应都明知已有“M-G实验”结果就无虽再做这种花钱不讨好的类似同样实验了，更重要的是明白人都明知道美国GPS系统是建立在光速在地球引力场静止生标系中才是各向同性的，地面光速肯定各向异性而否定相对论，“科共体”谁会支持这种实验？ 横向多普勒效应与横向漂移效应是有本质区别的，前者是二级效应的精度要求相当高却可以实施，后者是一级效应看似原理简单实际上却不可测量(无论是谐振腔还是P-N结激光器，都要视为“三点一线”)，也许历史上只有你才最先想到这种方法，不知为什么相对论者们怎么就无人想到用这种实验方法来否定光速漂移？ ※※※※※※ 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 |
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对【20楼】说： 我相信，可是难道象我国的“科共体”们刻意隐瞒迈-盖实验那样找不到公开资料？都来搜索“Generalized Sagnac Effect”试看？ ※※※※※※ 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 |
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回21楼老杨：
为什么一定要M-M干涉实验，其它的回路干涉实验就不行？ 至于为什么说测到了，先卖个关子，等你考虑几天后再告诉你吧！ |
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对【23楼】说： 找了很多“Generalized Sagnac Effect”都是王汝勇他们的文章，可怎么就成了“郑翊教授发现的新物理效应”？ ※※※※※※ 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 |
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“我相信测量地球自转是完全可能的，但是现在把“上限”停留在0.95km/s的水平，我认为其目的只是为了否定30km/s的效应，而地球的自转效应都明知已有“M-G实验”结果就无虽再做这种花钱不讨好的类似同样实验了，” 好象还不是这么简单，否则也没有必要再做精度更高的3个横向多普勒实验了？ 估计是正方与反方各做各的实验，用以证明各自的理论， 张元仲显然只挑选对相对论有利的实验， 而我们需要寻找或继续那些对加利略时空有利的实验证据？ 也许支持加利略的学者没有意识到测量出465的意义何在？ 这个老黄搞什么鬼？其他回路不就是陀螺了吗？这还要想几天吗？ |
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对【26楼】说： 横向多普勒效应实验并不是为了测光速，而是被张元仲张冠李戴弄进来证明所谓的“时间膨胀效应”的，因为普遍被认为经典理论中没有横向多普勒效应，所以才以此来证明经典理论公式都是相对论的近似结果。 ※※※※※※ 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 |
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不对，书里写的清楚嘛，第二章是要说明“光速不变原理”的，
光速不变性实验分成： 1、闭合光路实验---M-M等， 2、单向光路实验---横向多普勒实验（3个）， |
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对【28楼】说： 事实上多普勒效应的频率并不能代表速，声源运动时频率改变却并不影响速度，现在将光速定义为频率与波长的乘积是错误的，地面东西方向之间存在波长差异却因为这种循环定义而无法区分，所以才使人们不能接受东西方向存在光速差异的事实。 |
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照你的说法，现在学界普遍接受用M-M干涉仪肯定可以测出465的说法了？
那么就是不知道测出这个465有什么用？ |