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光的相速度和群速度
[楼主] 作者:董银立  发表时间:2008/06/10 10:40
点击:1778次

 随着与光速不变原理相悖的事实不断出现,相对论者只好抛出相速度和群速度之说。

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相速度:光在媒质中的相速度在某些频段可以超过真空中的光速。要传递信息,需要把变化较慢的波包调制在正弦波上,这种波包的传播速度叫做群速度,群速度是小于光速的(这里有明显错误,信息可以调制到电磁波的振幅上,电磁波的频率仍旧是单一的。这里提到的"群速"可能不是正宗的群速)。

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群速度定义:

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【介质中电磁波速度为: a=c/n ,而如前所述, n一般说来是电磁波频率的函数, 导致不同频率电磁波在介质中跑的不一样快。显然a=c/n是速度, 是某一特定频率电磁波的(相)速度。

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    因此介质中不同频率的每个平面波的速度一般说来不一样, 以至于我们的初始波形会随时间变化。

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    这个变化中的波形的中心位置随时间移动的速度就是所谓群速。在真空中或者与频率无关线性均匀介质中,所有不同频率的分波传播速度一样, 波形不会改变。】

 \

可见所谓群速度是针对多种频率的电磁波而言的,而对于特定频率的电磁波而言,它只有相速度而没有群速度,或者说它的相速度和群速度永远是相等的。

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相对论者还进一步修补说,光速不变原理中的光速指的是"群速度"。这样一来,光速不变原理就从来没有被实验检验过,似乎也永远不可能被实验来检验了。因为历史上所有有价值的光速实验,不论是(表面上)与光速不变原理相符的,还是与光速不变原理相悖的,用的都是"单一频率"的光波,其中涉及到的光速都是"相速度"。比如:迈克尔巡--莫雷实验、塞格纳克效应实验、菲索流水实验、光波多普勒效应实验等等都与"群速度"无关!

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如果把相对论修补为一个无法被实验检验的理论,那么它一定是伪科学了。



※※※※※※
当用加速度计测量地球加速度的实验出现零结果后,无人惊呼:难道地球的加速度是零?!难道地球是宇宙中心?!当mkex-ml实验测量地球速度是实验出现零结果后,人们又何必惊呼:难道地球静止在绝对空间里?难道地球是宇宙中心?
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 [2楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/06/10 11:13 

光速不变,只是真空中的光速不变.
在介质中,由于带电粒子参与相互作用,就不要简单地把真空中的光速不变拿到介质中来套.

尽管不存在介质中的光速不变,但介质中的群速与相速各自都满足相对论的速度叠加公式,也就是说,介质的光学规律仍旧满足相对论.

在反常色散中,群速叶可以超光速.

在通常的介质中,色散一般很弱,所以群速与相速基本相等,所以也就不再区分群速与相速. 迈克尔巡--莫雷实验、塞格纳克效应实验、菲索流水实验、光波多普勒效应实验等等,既是群速也是相速的实验.

我看,董真的很吃力. 很多知识,董学了一半,听了一半,然后就只顾自己去做苦行僧般地思考,产生这个疙瘩,产生那个疙瘩,痛苦十分. 这都是在浪费时间与精力.

 [3楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/06/10 12:49 

请教董博士:
在介质中,C=1/sqrt(εμ)是否成立?
[楼主]  [4楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/06/10 13:03 

对【2楼】说:

光速不变,只是真空中的光速不变. 【【【而且不论观测者的运动速度是多少,(真空中)光速相对该观测者都不变。这才是“光速不变原理”。】】】

\
在介质中,由于带电粒子参与相互作用,就不要简单地把真空中的光速不变拿到介质中来套. 【【【我当然知道介质中的光速(相对介质)不是C,而是C/n】】】】




在反常色散中,群速叶可以超光速. 【【【群速超光速也不会推翻光速不变原理?该原理太牛了。】】】

/

在通常的介质中,色散一般很弱,所以群速与相速基本相等,所以也就不再区分群速与相速. 迈克尔巡--莫雷实验、塞格纳克效应实验、菲索流水实验、光波多普勒效应实验等等,既是群速也是相速的实验.【【【废话!干涉实验中用的“单一频率”的光,何来“色散”,何来“群速”。因此这些实验不是用来检验所谓的“群速”的。】】】

【【【沈博士还是说说“光速不变原理”中光速指的是“相速”还是“群速”吧。】】】



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 [5楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/06/11 12:53 

【【【沈博士还是说说“光速不变原理”中光速指的是“相速”还是“群速”吧。】】】
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SHEN RE: 光速不变,只是谈真空中的光速不变.在真空中,相速=群速.你说“光速不变原理”中光速指的是“相速”还是“群速”呢?
我就不多说了.否则你又要说我'废话'了.
[楼主]  [6楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/06/11 13:17 

对【5楼】说:

在介质中,光速不论是相速还是群速超过的C,都不会否定相对论了?

出现什么样的实验结果才会否定相对论?



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当用加速度计测量地球加速度的实验出现零结果后,无人惊呼:难道地球的加速度是零?!难道地球是宇宙中心?!当mkex-ml实验测量地球速度是实验出现零结果后,人们又何必惊呼:难道地球静止在绝对空间里?难道地球是宇宙中心?
 [7楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/06/11 13:21 

即使证明以太客观存在,也无法否定光速不变,但可以否定狭义相对论。
[楼主]  [8楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/06/11 13:52 

对【7楼】说:
郭峰君,鉴于你的智商、品德、心理等问题,请你离我远点。我没兴趣搭理你。

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当用加速度计测量地球加速度的实验出现零结果后,无人惊呼:难道地球的加速度是零?!难道地球是宇宙中心?!当mkex-ml实验测量地球速度是实验出现零结果后,人们又何必惊呼:难道地球静止在绝对空间里?难道地球是宇宙中心?
 [9楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/06/11 16:59 

凡事讲求以理服人,你发脾气图什么呢?
 [10楼]  作者:西陆陈诚  发表时间: 2008/06/11 19:02 

对【7楼】说:
  如果证明了“以太”的客观存在性,则“光速不变原理”将不攻自破(因为“光速不变原理”成立的前提条件是“真空”),“狭义相对论”也就失去了相关推理的重要基础“原理”!!
  实际上,“光速不变原理”至少存在严谨性问题,故不难想象,由此思维方式下的任意数学运算至少将不可能推导出严谨结论。
  继爱因斯坦之后,曾有一些人试图在爱氏思维方式下给出新的合乎数理规则的相对论时空变换,但却没有哪一种推导方式能够经得起严格的推敲…
 [11楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/06/11 19:20 

to 西陆陈诚:
大家不得不接受并承认是:所有星体相对于地球都是运动的,但是无论来自所有星球的光,在地球上测量都是相同值,我们反对的应该只是“光速不变原理”,不是“光速不变事实”,并且要创立新的物理学假说来更好地解释“光速不变事实”。甚至可以说,任何不能自洽地解释“光速不变事实”的假说都是没有任何生命力的。
 [12楼]  作者:西陆陈诚  发表时间: 2008/06/11 19:43 

对【11楼】说:
  “光速不变事实”???就凭“无论来自所有星球的光,在地球上测量都是相同值”结论(是结论还是猜测)???…
  如果“光速不变事实”真的是“事实”的话,这不是验证“光速不变原理”了吗??…
 [13楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/06/11 19:56 

to 西陆陈诚:
爱因斯坦提出的“光速不变原理”是对“光速不变事实”做出的“只知其然,不知其所以然”的一种假说。如果谁能对“光速不变事实”提出“只知其然,也知其所以然”的新假说,谁将比爱因斯坦更天才、更伟大。
 [14楼]  作者:西陆陈诚  发表时间: 2008/06/11 20:09 

对【13楼】说:
    按你的观点,“光速不变事实”还真的是客观事实了?!!只不过爱因斯坦“只知其然,不知其所以然”而已罢了?…
 [15楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/06/11 20:30 

是的,因为你、我、他都没有发现任何与“光速不变事实”相悖的客观现象。
 [16楼]  作者:西陆陈诚  发表时间: 2008/06/11 22:49 

对【15楼】说:
  没有发现某“现象”应该不等于不存在该“现象”!!
  曾记得有人说:宇宙中不可能存在任何“绝对的常数”(我比较欣赏该观点,也相信他并没有发现光速是“绝对不变的”)。
  你、我、他都没有发现任何与“光速不变事实”相悖的客观现象时,应该不能说明与“光速不变事实”相悖的客观现象就一定不存在!
  感觉睡狮应重新审视自己的“光速不变事实”观点,我只能作为朋友言尽于此…
 [17楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/06/12 01:54 

to 西陆陈诚:
第一、通过行星光谱线普遍存在红移现象就能充分证明。与标准光谱线比照,星系光谱线红移为全部光谱线红移,现在在天文学上认为可能是由于行星远离地球引起的,所以诞生了“大爆炸宇宙论”,我们只能认为光频率降低了,而没有任何理由认为光速减慢了。
第二、数百年来,对真空中光速值的测量只是越来越精确,从来没有发现真空中的光速有加快或减慢现象存在。
第三、如果来自双星的光速可变,如果来自超新星的光速可变,预言可以观察到异样的现象,但是实际上不存在异样现象。
第四、著名的迈莫实验未能证明以太风存在,也等同于证明了“光速不变事实”。
这些证据都是对“光速不变事实”的强有力支持。主要是看谁能创立新的假说来合理地解释它。
 [18楼]  作者:西陆陈诚  发表时间: 2008/06/12 08:03 

对【17楼】说:
    既然诸多证据都是“光速不变事实”的强有力支持(且不说这些“强有力支持”是否有问题),这即表示:“宇宙中不可能存在任何‘绝对的常数’”之说并不能自圆其说了?!…
[楼主]  [19楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/06/12 11:41 

地球可以曳引地球表明的光煤质,因此地球上的光(不论是太阳还是其他星球发射的)的速度都一样。

封闭的汽车可以曳引空气,但汽车上有个小洞,外面的声波可以通过洞进入汽车,我们会发现汽车内的声波(不论汽车相对地球上空气的速度是多少,或不论是车内喇叭还是车外的喇叭发射的)的速度都是一样的(相对汽车内的人)。
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当用加速度计测量地球加速度的实验出现零结果后,无人惊呼:难道地球的加速度是零?!难道地球是宇宙中心?!当mkex-ml实验测量地球速度是实验出现零结果后,人们又何必惊呼:难道地球静止在绝对空间里?难道地球是宇宙中心?
 [20楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/06/12 12:39 

to 西陆陈诚:
“光速不变事实”是指在特定物理条件下光速相对保持不变,不是绝对不变,即光速是否变化在理论上取决于当地的ε、μ是否存在变化。
 [21楼]  作者:平阳睡狮  发表时间: 2008/06/12 12:41 

董先生在【19楼】的发言对“光速不变事实”和“声速不变事实”很有启发性意义。
[楼主]  [22楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/06/12 12:45 

地球可以曳引地球————表面——的光煤质,因此地球上的光(不论是太阳还是其他星球发射的)的速度都一样。

封闭的汽车可以曳引——汽车内部——空气,但汽车上有个小洞,外面的声波可以通过洞进入汽车,我们会发现汽车内的声波(不论汽车相对地球上空气的速度是多少,或不论是车内喇叭还是车外的喇叭发射的)的速度都是一样的(相对汽车内的人)。

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【但是,地球上的人相对地面运动时,光速必变;汽车内的人相对汽车运动时,声速必变!】


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当用加速度计测量地球加速度的实验出现零结果后,无人惊呼:难道地球的加速度是零?!难道地球是宇宙中心?!当mkex-ml实验测量地球速度是实验出现零结果后,人们又何必惊呼:难道地球静止在绝对空间里?难道地球是宇宙中心?

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