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爱因斯坦狭义相对论是总结迈克尔逊—莫雷干涉实验的零结果，否定了以太存在，并以“相对性原理”和“光速不变原理”为前提创建狭义相对论，演绎出“同时的相对性”、运动时钟变慢和运动方向尺度收缩。爱因斯坦接受了洛沦兹的在运动方向“长度收缩”和拉莫尔的“时间膨胀”观点，提出了尺缩钟慢的革命的时空观，开创了用光速C来度量空间长度和度量时间的历史，光速C就成为物理学中度量空间和时间的两把尺子。但经过仔细分析，洛沦兹的“长度收缩”是正确的，而拉莫尔的“时间膨胀”是不可取的，但是爱因斯坦接受了这两种观点，并用来解释相对论中新的时空理论。这是一种误导的解释，承认时间膨胀就是承认经典力学分析方法没有错。由于历史原因，虽然新的时空理论提出，但缺乏严格正确的物理属性的说明，使得“光速不变原理”假设和“时间膨胀”预言推论出的光速产生了严重困惑达100年之久。SR“长度收缩”和“时间膨胀”的新时空观并没有对迈克尔逊—莫雷实验零结果作出正确解释。1. 时间膨胀解释的缺陷和存在的问题十九世纪末，为了解释迈克尔逊—莫雷干涉实验的零结果，用经典力学的分析方法，出现了既可用洛沦兹“长度收缩”观点对实验零结果作出解释，又可用拉莫尔“时间膨胀”来解释实验零结果，来解释其中只须选择一种就可以得到解释。 在讲解相对论的教科书中，总有解释时间膨胀的思想实验原理图1，说明运动的时钟显得比静止的时钟走得慢的结论这是一个思想实验分析：
同时推出如下等式： 为了进一步说明错误所在，在图2中用一组虚线来表示波阵面，两个波阵面之间表示一个波长，当光源因有速度V使光来回走了折线，表面上看折线之间的几何距离是加长了，但是对一个平面波来说，波长不会加长，频率不会降低。因为波振面之垂直距离决定波长，所以波长和频率是不会改变。教科书中分析得到时钟走慢所出现的“时间膨胀”是不存在的，用平面波来分析波的频率不变即时率不变。在实际情况来分析尤其是反射镜来分析，反射镜是一个新光源，应该用球面波来分析。由于用了“时间膨胀”的错误认识，因此统一时空的总体物理结构认识和解释就不可能得到正确的物理特性和物理结构，只有“时间收缩”和“长度收缩”才能对光速不变原理在各个惯性系中光速等于常数协调统一，100年的困惑就不存在了。  教科书中分析得到时钟走慢所出现的“时间膨胀”是不存在的，用平面波来分析波的频率不变即时率不变。在实际情况来分析尤其是反射镜来分析，反射镜是一个新光源，应该用球面波来分析。由于用了“时间膨胀”的错误认识，因此统一时空的总体物理结构认识和解释就不可能得到正确的物理特性和物理结构，只有“时间收缩”和“长度收缩”才能对光速不变原理在各个惯性系中光速等于常数协调统一，100年的困惑就不存在了。2 “时间收缩”的由来和证明作者在“原子钟的相对论效应的探讨”一文中用相对论动力学中质能守恒原理进行分析讨论，得到了运动坐标系中铯133在磁场中辐射频率的关系式 , 说明在运动坐标系中辐射频率  通过腔体和外面电子线路产生的频率在腔体内作用，这时地球自转速度方向V1，飞机的飞行速度V2，铯原子束喷射速度V3，三个速度是综合结果，铯原子束的速度大约120米/秒，三个速度均在可比较的范围内，原子钟U型腔位置的影响是不可能忽略， 的速度和 ,要是U型腔处在南北方向三种情况，可能性的结果明显的在不可忽略范围内，所以对实验结果质疑是不可避免的，实验结果精度没有保障。要是实验中作了安排但没有说明，这说明什么？三种不同结果都可以认为是正确的，所以不是一个钟在天上一飞就能产生横向多卜勒效应的时钟快慢的。在基本原理正确的基础上，只有通过对具体情况的分析才能得出正确结论。 3 一个正确的实验结果 （1）分析结果地球赤道的自转速度465米/秒，北京位置在北纬40°，因此北京位置地球自转速度是356/秒（465米/秒·COS40°=356米/秒），铯原子喷射速度330米/秒，实验证明由西→东的速度等于686米/秒（356米/秒+330米/秒=686/秒），由东→西的速度等于26米/秒（356-330=26米/秒），按“时间收缩”观点来看，实验结果误差在20%范围以内，这是因为东西方向是有偏差的，速度是平均速度等，但可以说明原理。 按 由西向东频率变高 0.5
1.5 （2）实验结果 1981年3月中国计量科学研究院对我国时间基准原子铯钟Cs-Ⅲ号的研究报告13页中的实验结果分析可以认为是对“时间膨胀”结论的一个否定结论，原计算结果见下表。
西安导航技术研究所 陶惠均 |
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