闲来无事,瞎凑热闹,纯粹是消闲
不与任何人争论,只是对自己几天来思考光纤陀螺仪以及西安-卫星-东京双向信号传输出现sagnac效应等问题的小结
光纤陀螺仪:当光束在一个环形的通道中前进时,如果环形通道本身具有一个转动速度,那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多。也就是说当光学环路转动时,在不同的前进方向上,光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。利用这种光程的变化,使不同方向上前进的光之间产生干涉来测量环路的转动速度。 光纤陀螺仪用于感知旋转角速度,与平动线速度无关,比如将上图的陀螺仪放在北极点或者赤道(垂直地轴),仪器都将感知地球每天一周的自转,这与他静止在北极点还是在赤道以480M/s的线速度运动无关。
关于西安-卫星-东京三者信号传递问题:(只考虑理想情况,不成熟) 由于三者相对位置固定,可以用如下示意图表示 图1 此情形下,双向信号传输出现sagnac效应,体现了地球自转 这种情形应该与下图等效 图2 将上述西安-卫星-东京整体移到北极(如上图),仍然应该出现与图一相同的sagnac效应 (这一点有待验证,如果不出现或有明显差别,貌似问题就严重了,说明光速与系统平动速度有关)
下面考虑西安-卫星-东京系统只绕地球公转而不自转,如下图 是否还会有sagnac效应? 图3 图中可见,西安-卫星-东京系统没有自转,只是绕地球公转,如果图一与图二等效,那么,此图将与下图等效 图4 必然不会出现sagnac效应!
就sagnac效应而言,图1=图2,图3=图4(应该如此),要么同时成立,要么同时不成立
图4肯定是没有sagnac效应了,他完全静止 由西安-卫星-东京系统没有检测到地球公转sagnac效应,似乎证明了图3=图4,即:这个相对惯性空间无自转的系统无论放在哪里,在绕日公转的地球轨道上,还是静止在太阳旋转轴上,都无所谓,只要不自转,就没有sagnac效应 (图3中西安-卫星-东京系统看做不自转的地球,正在绕太阳公转)
若如此,那么图1=图2
【实际上,对物体的运动,讨论来讨论去,最终都将落实到平动和转动上,平动---物体(系统)质心的运动,转动---物体(系统)以质心为定点的旋转】
第二次小结(142楼) 就西安-东京sagnac效应问题再次小结 实际上想通了以后,这是一个非常简单的问题,简单到了最基本的1+1 (这次总结,采用在地轴上挂单摆以辅助说明)
1、如果地球没有自转并在惯性空间静止,单摆的轨迹将始终与地面某经线重合,地球上的黄绿两点之间,来往信号也不会有时间差
2、上面的地球如果在惯性空间存在平移(匀速直线或曲线),单摆轨迹仍然与地面某条经线始终重合(忽略曲线运动向心力,因为不影响摆球轨迹方向),黄绿两点之间信号往来也不存在时间差
3、实际上地球存在自转,那么单摆轨迹不再与地球经线重合而出现偏转,黄绿两点之间信号往来时间也就出现差异 (单摆轨迹相对地面的角速度决定黄绿两点的时间差)
4、现实中地球还在绕日公转,整体平移,但是不管是直线还是曲线平移,摆球轨迹相对地面的偏转角速度始终相等,因此黄绿两点之间的信号时差都与3图相同
因此,地球除自转外的其他运动,不影响黄绿两点之间的通讯 至此,说明黄绿两点之间的信号传输,只受地球自转影响,而与地球的平动无关
如果说西安-东京通讯时间差只体现地球自转而不体现地球公转这个现象,说明了什么问题 那么,古老的傅科摆只对地球自转出现偏转,而不反映地球公转的现象,早已说明了该问题
另外,很多人用陀螺来类比地球,但是一定要注意他们的差别 尽管自转并进动的陀螺在绕定点公转 但是,陀螺的公转与地球的公转本质不同 陀螺的自转轴永远指向公转的中心,方向随时改变 地球的自转轴却不指向太阳而是指向遥远的北极星,方向不变 所以,这是两个性质完全不同的公转,不能类比
以上见解,不敢确保正确,各位有什么意见可以交流,仍然不欢迎脑残 ※※※※※※ 知之为知之,不知为不知,是为人的基本素质,意思是不知道别瞎扯 |