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为什么说相对论尚未有效解释Sagnac效应
检索发现，到目前为止，解释Sagnac效应的方法，均是在与观察者系（Sagnac仪系）不相关的惯性系上进行的。如果在牛顿理论中，这样做并无不妥，因为牛顿理论中，"时间值"是个不变量，任意参考系得到的结论都是相同的。但在相对论中，这种解释是值得探讨的。因为相对论中，一个参考系中的结论往往并不适用于另一个参考系，尤其是时间值问题，更是如此。最典型的例子莫过于相对论对于"同时性的相对性"论证。 众所周知，按相对论的观点，一列运动的列车从车厢中点向车厢两端同时发出一束光信号，从列车系观察，由于光速不变（各向同性），这两束光将同时到达车厢的两端；所用时间相同，差值为零。可是，如果从另一参考系比如站台系来分析，就会得出与列车系完全不同的结论，分析者会认为，列车的后端是迎着光线的，而前端是背离光线的，因此会得结论说：这两束光是不同时到达车厢两端的。这就是相对论一直宣扬的"相对性的同时性"。 从上述例子可以看出，在相对论中，对于时间差值的分析，任何与观察者系不相关的参考系分析得出的结论，都不适用于观察系。但目前相对论对Sagnac效应的解释，恰恰是在与观察者系（Sagnac仪系）不相关的惯性系上分析计算这两束光的光程差时间值的。虽然计算结果与实验结果相吻合，但同时性的相对性论证过程看，这一结果适不适用于真正的观察者系--Sagnac仪系，是值得怀疑的，至少尚需相对论者做出进一步分析和说明。所以，到目前为上，宣称相对论已对Sagnac效应做出了合理解释，是不客观的！目前的解释是建立在与观察者不相关的参考系进行的，整个解释过程应用的是伽利略变换而非洛仑兹变换的，未涉及到"光速不变"等相对论的核心内容，因此，这种分析计算本质上是牛顿理论而非相对论。 相对论想要解释Sagnac效应，必须从观察者系（Sagnac仪）进行分析，否则，不能算作解释了Sagnac效应。只有从观察系进行分析并得出与实际相吻合的结论，才能宣称相对论对Sagnac效应做出了解释。并且，这种分析计算过程，不能出现与"光速不变原理"以及"光速是极限速度"的观点相违背的地方。 可惜的是，过去人们并没有认清这一点，一直以为相对论解释了Sagnac效应，有的人甚至还认为Sagnac效应是相对论效应。其实这都是误解。通过上面的分析，我们已经看到，到目前为止，相对论并没有真正解释Sagnac效应。对此，希望相对论者加以重视，认真从观察者参考系角度加以分析研究。如果最终得到的结果与实际相符，则是对相对论的进一步肯定。如果得不到相符的结论，就必须正视现实，认真面对人们对光速不变假设的质疑。 希望人们大张旗鼓地宣讲相对论未能有效解释Sagnac效应的观点，使这一点广为人知，促进人们对该问题的研究，推动相对论研究的发展。
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黄德民 2008.02.20 |