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上一主题:判断物质运动是否为“粒子流”还... 下一主题:世界上谁最不相信神?——兼谈现...
 [691楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2010/09/23 21:57 

对沈建其说:
沈先生现在改口了,认为两光束不能同时回到起点。
我多次请沈先生解释,如果这样,那么转动系看来,把光纤等分为无数段,两光束通过每一段微小路程的时间也不相等,也就是dx/dt不相等,或者说正反向光速不相等,为什么迈——莫实验和其它实验都检测不到?
沈先生解释了为什么检测不到。于是我问他,既然存在这个正反向光速不相等,而迈——莫实验和其它实验都检测不到,那么这些实验还是有效实验吗?
沈先生认为有效吗?
估计会说有效。

沈先生就是这样的人:如果伽利略的两个铁球不同时落地,那么这证明了亚里士多德的理论;如果同时落地,仍然证明了亚里士多德的理论。

不是吗?

※※※※※※
我的论文《迈克尔逊——莫雷实验能证明光速不变原理吗?》http://prep.istic.ac.cn/inte.html?action=getFile&id=282098c627c468eb0127c46dac2c0203 是检验一个人物理水平的试金石,如果一个人认真阅读了它还不能认识到相对论是不能成立的,那么他就不是搞物理的料了!
[楼主]  [692楼]  作者:hudemi  发表时间: 2010/09/23 22:01 

对【685楼】说:

黄德民先生,你对这个问题的看待,眼光还不够宽广。

关于"卫星上的光纤陀螺能测量到绕地公转"我一直在解释(即与迈-莫实验无法测量到绕地公转之间这个"矛盾"现象一起来解释,即如何调和这个"矛盾")。

第一种解释,就是基于干脆假设卫星上的光纤陀螺不能测量到绕地公转。(((违背事实,不必再说!否则是浪费你的精力,浪费版面空间!)))

第二种解释,就是基于承认卫星上的光纤陀螺能测量到绕地公转。(((如果这样,等于你承认主楼的巨大光纤环也能测量到绕日公转,对不对?那么如何协调节迈氏实验结果与该光纤结果的矛盾,你仍然没有一点解决迹象!!!!!)))

这两种可能性都存在,只是在于"转动的绝对性"在多大程度上能贯彻而已。我认为黄先生过于狭隘地理解这个实验"矛盾"问题。虽然不够说非常正确的得到答案,但答案已经包含在我的以上所有帖子里面。尤其是684帖。

这类"矛盾"问题与马赫原理一起,已经有百年历史,你我只是重拾这个"矛盾"问题而已。它不可由任何局域的动力学理论来解决。必须引入宇宙学框架才能解决。(((请解决给大家看!正如上面所说的两点,要么违背事实,要么对解决主楼的矛盾没有任何意义!)))

(((黄德民)))

[楼主]  [693楼]  作者:hudemi  发表时间: 2010/09/23 22:05 

对【686楼】说:

黄德民先生,在牛顿力学里面,"转动的绝对性"在多大程度上有效,是完全不明确的。注意:牛顿虽然承认绝对空间的存在,但牛顿方程里面根本体现不了"绝对空间"的存在(要是能体现出来,必然有一个描述绝对空间的物理参数出现在牛顿力学方程中,但实际没有)(((请注意,在牛顿力学中,“转动的绝对性”与“绝对空间”没有任何关系,这一点我们以前应该讨论过!)))。所以,牛顿的哲学观和牛顿力学方程之间,是言不由衷的。

无论是牛顿力学方程还是相对论方程,都无法预报"转动是绝对的"有多大程度上有效。事实上,由于牛顿力学方程和相对论方程都没有出现与"转动是绝对的"命题有关的物理参数,所以,局域的牛顿力学方程和相对论方程其实反倒预报了"转动是相对的"这一观念。但转动的绝对性,我们可以认为其有一定道理。这就导致一个不协调之处。我们因此需要宇宙学来补充。也正是因为如此,转动问题与马赫原理一样,一直处于争论之中。这样,因为原本就在争论之中。这个问题就算这样"解决"了。(((因为争论还在继续,所以问题就算解决了,你的思维还真是有趣啊!)))

(((黄德民)))

2010-9-23, 沈建其

[楼主]  [694楼]  作者:hudemi  发表时间: 2010/09/23 22:13 

对【688楼】说:

【【SHEN RE: 这个问题原本就与相对论或牛顿力学都没有多大关系。原先我以为可以在太阳系中解决,那时我也不打算用相对论(如果相对论可以解决,那么牛顿力学也可解决它。在这个问题上,两者理论无多大区别)。后来发现太阳系中无法解决,那么只有用整个宇宙的总星系(我认为我已经找出了思路,总星系就是核心思路,684楼即为具体操作)。无论解决与否,这类问题都与相对论或牛顿力学都没有多大关系。要么是我们需要好好贯彻广义相对论宇宙学,去解决这个问题(((前面我已经说了,不管真实情况如何,即便把你设想的各种可能性全部考虑上,你的解释仍无法解决矛盾!要么与事实抵触,要么仍无法解决主题贴的矛盾。这也意识着即使你想往广义相对论或转动的相对性上靠,也没有任何出路!你仔细考虑考虑,是不是这么回事!)))要么我们需要去发展相对论和牛顿力学,以使得它在宇宙尺度上能将"转动是绝对的"在多大程度上成立确切预言出来。总之,转动,这是一个宇宙尺度上的问题,即使有新理论发展,它所发展的也是宇宙尺度上的理论,该理论包含一个与"转动绝对性"有关的物理参数。现有理论(相对论和牛顿力学)都没有这样的物理参数,这是它们的不足(假如说),但这不等于说是它们的矛盾。它们自己本身内部是不矛盾的。只是它们缺少一个大尺度的依赖参数而已,它们无法预报它们在多大尺度上理论无效。而绝对转动,就是一个大尺度的问题,它们无能为力。要说修正相对论,也就这么一个思路。】】

(((黄德民)))

[楼主]  [695楼]  作者:hudemi  发表时间: 2010/09/23 22:32 

建其,给你开出史上最优惠的条件,请尽情发挥你的想象,不管你赋予转动什么性质(绝对也好,相对也好,绝对相对混合也好),不管你赋予总星系什么性质,不管你赋予科氏力什么性质,都可以,只要你能1、解释卫星光纤陀螺能测量绕地公转事实;2、解决主题贴矛盾就行!

请吧!

黄德民

 [696楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2010/09/23 22:35 

黄德民的"转动的绝对性"其实就是"超自然"的啊。转动的绝对性,对谁绝对呢(((既然是绝对的,就不存在对谁的问题!对谁都一样!!就象牛顿理论中认为时间、长度、质量是绝对的一样,不存在对谁的问题!!!)))

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SHEN RE: 在牛顿力学中,质量和时间,都是一个标量;长度(距离)也是标量,所以不存在对谁的问题。但角速度是一个矢量,必然有对谁的问题。正如速度一样,也是有对谁的问题。既然转动(角速度)是绝对的,必然有个最终相对谁的问题,正如绝对速度也最终有一个相对谁的问题。

再注意:
“转动是绝对的”,在牛顿力学方程中是无法预报的,是未确切的。正如绝对速度,在牛顿力学中也无法预报(它无法告诉我们你的绝对速度是多少)。所以,牛顿相信绝对速度这个哲学观念,这与他的方程是不一致的(言不由衷的)。黄德民相信绝对转动,但牛顿力学方程与相对论方程都无法预报绝对转动。要么是绝对转动这个结论不可靠,只是部分正确;要么我们的确要发展一个能把它与绝对转动联系起来的相对论和牛顿力学(即方程中需要包含一个与绝对转动有关的物理参数),即相对论和牛顿力学都要修改。

总之,都不是你所说的“不存在对谁的问题”“对谁都一样”的问题。我倾向于认为“绝对转动这个结论不可靠,只是部分正确”,正是因为如此,才造成迈-莫实验与光纤陀螺两者有如此差别的原因。如果绝对转动完全不存在,那么迈-莫实验与光纤陀螺都将是零结果。但黄德民一直主张光纤陀螺有非零结果。那么基于此,绝对转动,只是在一定程度上是绝对的。如何来度量这个“一定程度上”的问题,684帖我回答了一个方法。
[楼主]  [697楼]  作者:hudemi  发表时间: 2010/09/23 22:51 

建其,说再多的话也没有用,请看我695贴给你开出的最优惠条件!
[楼主]  [698楼]  作者:hudemi  发表时间: 2010/09/23 22:56 

建其,你多次说过希望相对论是错的,以便能有机会大显身手。可机遇真到了你身旁时,你却死死将它拒之门外,真让人想不通!
 [699楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2010/09/23 23:03 

[695楼] 作者:hudemi
建其,给你开出史上最优惠的条件,请尽情发挥你的想象,不管你赋予转动什么性质(绝对也好,相对也好,绝对相对混合也好),不管你赋予总星系什么性质,不管你赋予科氏力什么性质,都可以,只要你能1、解释卫星光纤陀螺能测量绕地公转事实;2、解决主题贴矛盾就行!

请吧!

黄德民

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SHEN RE: 卫星光纤陀螺能测量绕地公转,这个Sagnac相位原本广义相对论和牛顿力学都能解释和计算的(但要加上“一级比一级低的其余角速度,但可以忽略”这个围绕总星系的说明)。理论计算和实验想必都应该能符合得很好。所以用不着我解释。广义相对论和牛顿力学无法预报“转动是绝对的”在多大程度上正确,这个问题被它们马马虎虎过关了(因为一级比一级低的其余角速度可以忽略)。所以,总星系这个条件倒被躲过了。但迈-莫实验躲不过;依次,光纤陀螺实验,最终也要用总星系概念来重新审察一番。

我要解释的就是:如何基于迈-莫实验零结果这个条件,来说明一级比一级高的转动线速度为何测量不到,也即“转动是绝对的”这个命题的份量如何。684帖即是一个回答。无论什么样的回答,矛头必然指向总星系。正如如果要回答绝对速度的绝对性有多少份量,矛头必然也要指向最终的一个参考系(绝对空间或者总星系)。局域地选择几个参考系,是无法研究这个问题的。转动问题,从一开始就与最终的参考系(绝对空间或者总星系)有关。尤其是自转问题,更是如此。我们说地球是自转的,那么自转轴是相对于谁的?这个问题自从牛顿以来,到今天还没有能确切回答呢?暂时的答案是总星系(马赫原理就是与此有关)。总之,这个问题,我认为解决了。即684帖的答案:转动线速度一定不可测(所以迈-莫实验是零结果);转动角速度是否可测,未定(因为一级比一级低的其余角速度可以忽略,光纤陀螺实验可以马马虎虎躲过“总星系”审察,所以结果未定,需要由实验来回答)。黄德民先生相信光纤陀螺一定可直接测绕地公转,我也可以认同(684帖显示,转动角速度会比转动线速度更容易测量到,因为绝对的转动角速度主要还是由最局域最低级也是最大的角速度体现);但或许也不一定。这要看“绝对转动”在多大程度上可靠。这里还有一些细节要琢磨。但总之,既然谈到测量转动,必然要与宇宙大尺度总星系概念联系起来;不联系起来,绝对无法回答这个问题。
[楼主]  [700楼]  作者:hudemi  发表时间: 2010/09/23 23:10 

对【699楼】说:

不心说那么多原因和道理,请你明确回答:

在主题贴中,巨大光纤测得的结果是否为零?A到B的光速与B到A的光速是否相等?

你的意思是前者不为零,后者相等,对不对?请明确说!!!

 [701楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2010/09/23 23:18 

请解决给大家看!正如上面所说的两点,要么违背事实,要么对解决主楼的矛盾没有任何意义!
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SHEN RE:

"违背事实", 可以算违背,但也谈不上绝对违背。首先,由于网上对于卫星上光纤陀螺的论述,看起来不象黄德民先生所说的“把地球实验室装置直接放到卫星上去”一样简单。我也看到过“相反光束在卫星轨道上互相追踪”的说法。所以,我不得不从正反两方面来看(即使其中一方面是废话,因为问题背后还隐藏着问题)。我完全承认:局限在地球系看,那个最局域最低级也是最大的角速度(绕地的角速度)的确可以由“把地球实验室光纤陀螺装置直接放到卫星上去”来测量(牛顿力学和相对论都可以计算这个相位)。答案似乎安安稳稳,但这只是问题的一面,由于转动角速度是绝对的,我们不能只看它绕地的公转角速度,所以需要从总星系角度来重新考察。尤其是迈-莫实验,更加需要从总星系角度来考察。

我觉得黄德民先生完全没有看清“绝对转动”这个问题背后隐藏的本质。这个本质从牛顿时代到马赫以来,一直在争论。你我休想凭着牛顿力学框架(或相对论框架)来把它解决掉。必须引入总星系(虽然这个概念不是很明细,这这也是几百年争论存在的主要根源)来解决。
[楼主]  [702楼]  作者:hudemi  发表时间: 2010/09/23 23:22 

对【701楼】说:
这些我已不太关心,因为说得再多也扯不清,更主要的是,它对于你解决主题贴内容没有多大帮助,请你明确回答700楼问题,不要回避!也不必过多解决原因!!
[楼主]  [703楼]  作者:hudemi  发表时间: 2010/09/23 23:22 

建其,先下线了,明天来看你的回答!
 [704楼]  作者:__hegel  发表时间: 2010/09/23 23:28 
 [705楼]  作者:__hegel  发表时间: 2010/09/23 23:42 
 [706楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2010/09/23 23:54 

不心说那么多原因和道理,请你明确回答:

在主题贴中,巨大光纤测得的结果是否为零?A到B的光速与B到A的光速是否相等?

你的意思是前者不为零,后者相等,对不对?请明确说!!!
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SHEN RE: 关于“巨大光纤环能不能测量到绕日公转”,这个实验是介于迈-莫型实验和光纤陀螺型实验之间(它兼有自转和公转的共同特色,也兼具测量转动线速度与转动角速度)。所以我目前无法回答,这需要由实验来确定,看看“转动的绝对性”在多大程度上观测。如果说能测量到,那么牛顿力学和相对论都可以来计算。

我觉得迈-莫实验和光纤陀螺实验之间的“矛盾”问题的本质已经揭示,即把它引入到这个百年争论问题范畴。至于百年争论的结果是什么,那是另一个问题,一方面需要看我们如何将牛顿力学(或相对论)与宇宙学结合起来看转动,另一方面要看实验结果。目前的“解决”只能算是“不确定中的确定”水平。它(转动问题)原本就是一个古老的在争论的问题。我们只不过在迈-莫实验和光纤陀螺实验(以及巨大光纤环)之中具体展开而已,马赫和牛顿则用水桶实验展开而已。巨大光纤环,算是黄德民和黄新卫对于转动这个问题的研究的一个力作,可以与“水桶实验”相媲美。

但是这类转动问题(水桶实验和转动问题)本身并不能看出牛顿力学和相对论方程上的自我矛盾(它只是无法解释而已。无法解释的原因在于牛顿力学和相对论方程本身无法研究绝对转动)。牛顿力学被相对论所取代,也并非因为水桶实验和转动问题的存在。为了能研究绝对转动,方法有二:一是认为在转动问题上,牛顿力学和相对论方程本身无缺陷,只是要研究宇宙大尺度和总星系性质,来预报“绝对转动”的正确性;二是认为牛顿力学和相对论方程对于转动问题,有先天缺陷,需要在牛顿力学和相对论有关方程上添上一项积分项。牛顿力学和相对论方程原本都是微分的局域方程,它的确无法回答转动这类问题(事实上,在广义相对论中,的确无法定义角动量,因为角动量的定义是动量叉乘位置矢量r,而由于时空弯曲,r在广义相对论中是毫无意义的,有意义的是的微分dr)。牛顿力学本身也是局域的理论,所以如果添上一个积分项,积分项包含着预报“绝对转动”有效性的参数。这个自牛顿时代以来多年的问题可以通过这个方法解决。这是最省事的。不过我还是更希望采纳第一法,把它与宇宙大尺度和总星系性质联系起来。
 [707楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2010/09/23 23:59 

对【702楼】说:

700楼的答案是:无法回答。“巨大光纤环能不能测量到绕日公转”,这个实验是介于迈-莫型实验和光纤陀螺型实验之间(它兼有自转和公转的共同特色,也兼具测量转动线速度与转动角速度),这需要由实验来确定,看看“转动的绝对性”在多大程度上观测。

要是能给出确切回答,马赫原理也就确切了,也就没有必要争议百年了。

不过黄德民这个巨大光纤实验倒可以替马赫原理来一个实验操作上的证明。过去马赫原理的讨论,也是泛泛而谈,无实验上的证明。巨大光纤实验可以具体来检验马赫原理。不过,这个巨大光纤实验,还是难以实际操作。这是遗憾。

 [708楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2010/09/24 00:09 

建其,你多次说过希望相对论是错的,以便能有机会大显身手。可机遇真到了你身旁时,你却死死将它拒之门外,真让人想不通!

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SHEN RE: 首先,这两个实验的“矛盾”与狭义相对论无关。其次,它是牛顿力学和广义相对论共同面对的问题。这类转动问题古已有之,并非是因为这两个理论内部存在什么不自洽的地方(转动问题自牛顿时代就有,但牛顿力学和相对论并非因为转动问题或马赫水桶实验而要求倒闭,只是证明在这两个理论中还缺少必要的元素)。

我认为,这类转动问题(其实是克利奥里力对光线的作用),不需要区分牛顿力学和广义相对论。如果牛顿力学能解决,广义相对论一样能解决。如果牛顿力学无法解决,那么就要来看广义相对论的宇宙学(来研究“绝对转动”)。

下面是706的帖子:

为了能研究绝对转动,方法有二:一是认为在转动问题上,牛顿力学和相对论方程本身无缺陷,只是要研究宇宙大尺度和总星系性质,来预报“绝对转动”的正确性;二是认为牛顿力学和相对论方程对于转动问题,有先天缺陷,需要在牛顿力学和相对论有关方程上添上一项积分项。牛顿力学和相对论方程原本都是微分的局域方程,它的确无法回答转动这类问题(事实上,在广义相对论中,的确无法定义角动量,因为角动量的定义是动量叉乘位置矢量r,而由于时空弯曲,r在广义相对论中是毫无意义的,有意义的是的微分dr)。牛顿力学本身也是局域的理论,所以如果添上一个积分项,积分项包含着预报“绝对转动”有效性的参数。这个自牛顿时代以来多年的问题可以通过这个方法解决。这是最省事的。不过我还是更希望采纳第一法,把它与宇宙大尺度和总星系性质联系起来。
 [709楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2010/09/24 00:15 

我认为,关于光纤陀螺实验可测‘一级比一级低的转动角速度总和’与迈-莫实验无法测到‘一级比一级高的转动线速度总和’这两个实验之间的“矛盾”,我在684帖中已经算是解决(至少解答的思路应该是正确的)。至于环球光纤实验,则将继续和马赫原理一样,将再争论很多年。因为环球光纤实验虽然比马赫原理具体多了,看起来会预报出确定结果,但实际上这个实验与马赫原理一样,还是无法实际操作。这是很大的遗憾。所以,转动问题,最终还是难以研究。这些原本大家都是应该能料到的,但争论到如今,才明白。
 [710楼]  作者:刘岳泉  发表时间: 2010/09/24 00:19 

对【686楼】说:
    建其:你说牛顿方程里面根本体现不了“绝对空间”的存在,那么你知不知道在天体力学领域,为什么要求对水星轨道近日点进动值的观测值与力学计算有那么高的精度吗?按照相对论和“马赫原理”,行星绕太阳按1020度或10000度标准算转一圈都没任何区别吧?反正一切运动都是相对的,广义相对论却要去计算那“多余的”43",是不是那些天文学家们无聊都吃饱了撑的故意弄出些这样数据呀?我想要补充告诉你的是,在牛顿方程里面体现出的“绝对空间”根本就远没有43"这么大的数据,马赫原理完全是胡说八道!

※※※※※※
我不反相对论,因为它整个就是一堆垃圾!例如﹕狄拉克推导正电子的“相对论”方法、计算原子光谱精细能级分裂的拟合“公式”等等等等
 [711楼]  作者:__hegel  发表时间: 2010/09/24 00:24 

在主题贴中,巨大光纤测得的时间差为零. 能测量到绕日公转
A到B的光速与B到A的光速相等.

至于为什么,考虑空间效应,考虑相位差。

※※※※※※
孔德之容,唯道是从。
 [712楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2010/09/24 00:26 

建其,你多次说过希望相对论是错的,以便能有机会大显身手。可机遇真到了你身旁时,你却死死将它拒之门外,真让人想不通!
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SHEN RE:

(接708楼)
所谓“相对论是错”的,也就是在于对转动问题的无法确切处理。这是从牛顿力学中继承过来的问题。任何局域的理论都无法解决绝对转动问题(因为任何局域的理论,都只是牛顿力学局域方程的修正罢了,而这个修正与这类绝对转动问题并没有关系)。

如果黄德民要提出新的理论,那么他可以试一试,但如果也是牛顿力学局域方程的修正,那么也是无能为力的。我的解答思路有二,即708楼,不是考虑总星系,就是考虑一个新的积分项,总之都与非局域有关。这就是黄德民所说的“以便能有机会大显身手”。

鉴于绝对转动问题,原本就是古老的问题,如果我的708楼两个思路还不奏效,那么就让这个问题继续存疑下去了。未来能解决绝对转动问题的理论,必然也会带“非局域”元素,它的局域部分,应该包含牛顿力学和相对论。
 [713楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2010/09/24 00:39 

我看大家的挑战是徒劳的。以前,单纯从思辩角度,是看不出相对论的内在不自洽性。于是现在就改为从实验角度来挑战,黄德民等人提出环球光纤实验(实验依据是迈-莫实验和光纤陀螺实验),这应该是很好的例子了,但是最终还是涉及到“绝对转动”这个原本自牛顿时代以来就说不清道不明的问题。当黄德民说出“转动是绝对的,因此转动可测时”时,问题就一连串地来了。这最终还是不了了之。沈建其2010-9-24
 [714楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2010/09/24 09:06 

670楼] 作者:xhzjzs 发表时间: 2010/09/23 18:09

吴沂光先生:你的瞬时信号对钟使我想到了一个主意:非定域作用能达到这种速度,利用非定域来校钟。
实验怎么设计就由实验者去花心思吧。一个问题还是很重要,就是用什么方法确认两地的钟被校准了。
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能谈谈“非定域来校钟”有关知识和原理?谢谢!

 [715楼]  作者:__hegel  发表时间: 2010/09/24 12:32 

量子纠缠啊

※※※※※※
孔德之容,唯道是从。
[楼主]  [716楼]  作者:hudemi  发表时间: 2010/09/24 13:49 

对【707楼】说:

建其,没想到最终的讨论结果是让你“无法回答”,你无法回答不要紧,要么:

1、请你与你的同事、同行商量,看能不能回答,看他们是否认同你的说法;

2、如果你和你的同行都无法回答,那么,说明这个问题意义重大(按你的说法是可以与"水桶实验"相媲美),我们应该公开发表出来让所有的物理人都来讨论,对不对?!!!!

(另外,你不要总是认为此问题牛顿理论无法解回答,事实上以牛顿理论为基础的拖曳假说都能解决主题贴矛盾。)

黄德民

 [717楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2010/09/24 15:39 

环球光纤实验问题的解决

黄德民先生昨天曾问“在主题贴中,巨大光纤测得的结果是否为零?A到B的光速与B到A的光速是否相等?” 昨天我觉得难以回答,因为它似乎介于光纤陀螺对转动角速度的可测与迈-莫实验对转动线速度的不可测之间。经过一番思考,并与电磁学中的Aharonov-Bohm效应比较,我认为可以回答。答案是:巨大(环球)光纤测得的Sagnac结果不为零;但A到B的光速与B到A的光速是相等的。前者就是光纤陀螺的结果;后者就是迈莫实验的结果。这两个结果其实不矛盾。所谓存在矛盾,乃是黄德民先生以及我本人“世界本无事,庸人自扰之”的结果。

我们过去有一个误解,就是认为在Sagnac效应中,克利奥里力(参考系转动角速度或等效引力磁势)对粒子动量p作出修正,必然就等同于对粒子速度作出修正。过去我也对此深信不疑,实际上这是完全不对的。分析如下:

光的Sagnac相位,的确是因为克利奥里力所对应的矢势对光子动量p作出了修正,但这不等于是对光子速度的修正,而是对光的频率作出了修正。设转动参考系的角速度是w,克利奥里力所对应的矢势就是a=mw× r。m为光子动质量。光子动量为p=mv。在势场中,总是要定义一个正则动量P,它是P=p+a。 所以粒子动量p=P-a。 在环球光纤某点上,向左向右分别发射两个一模一样的光子,这里的所谓的“一模一样”,只能是正则动量大小一样,而非粒子动量大小一样(实际上,在势场中,或者在环球参考系中,根本无法区分粒子动量p与矢势a=mw× r。能测量到的有物理意义的是由p和a联合起来的物理量即正则动量P)。假设顺时针传播的光子正则动量数值大小是P=p+a,那么逆时针传播的光子正则动量数值大小是P’=p’-a. P与P’大小是一样的。事实上,P’与P也都是守恒的(这就是在分析力学中正则动量要被提出来的原因之一)。由此,粒子动量p与p’就不相等了。这个不相等并没有造成光子速度的不等,而是造成了光子动质量(正比于光子频率)的细微差别。所以,Sagnac相位实际上是与相反方向光子频率细微差别有关的。这样,Sagnac相位的计算有如下两种方法:

方法一:根据公式p’= P’+a, p= P-a来计算。P与P’大小是一样的(或者说,P’与P也都是守恒的),那么P与P’对相位的贡献就没有多少意义;剩下的就是要计算矢势+a与-a对相位的贡献。非常简单,就是它们的路径积分。这也是我以前所熟悉的方法,也是吴沂光的方法,也是电磁学中的计算Aharonov-Bohm相位的方法。a=mw× r,就是等效引力磁势。

方法二:矢势a=mw× r造成了对光子动量p与p’的修正(各向异性的修正),但最终遭到修正的不是光子的速度,而是光子的动质量(正比于光子频率)。顺时针与逆时针的光波频率具有频率差异,这也会导致一个相位。这个相位数值大小与方法一的结果是一样的。

以上两种方法完全等价。但方法二很少有人提出过。我记得曾经有一篇文章是讲述Sagnac相位与Doppler效应的关系的,大概就是与以上两法有关。

除了以上两法以外,还有一种错误的方法三。这正是黄德民先生以及我本人“世界本无事,庸人自扰之”的根源。
错误的方法三:矢势造成了对粒子动量p与p’的修正,但最终遭到修正的是光子的速度,而非光子的动质量(正比于光子频率),光速具有各向异性,由此在环球光纤实验或光纤陀螺实验中,也可以得到一个相位。这个相位的数值与上面两种方法计算结果也完全一样。我们也称呼它为Sagnac相位,并认为这是对Sagnac相位的正确解释。

过去直到昨天,我一直采用正确的方法一和错误的方法三来做为计算Sagnac相位的依据(并认为它们两法都正确,且等价)。这个论坛上很多人,包括黄德民先生,虽然不明白(或不喜欢,或不了解)方法一,但都懂得错误的方法三。这样,就导致我们大家(包括我)都在“盲人骑瞎马,夜半临深渊”,以为发现了所谓的矛盾。的确,在环球光纤实验中,看起来是有“矛盾”的。这个“矛盾”根源就在于我们采用了错误的方法三。

所以,光纤陀螺实验Sagnac相位的本质是:克利奥里矢量势对光子动量的修正。如果要问进一步的修正,那么修正的是光子的频率,而非光子的速度。而迈莫实验测量的却是光子的速度。所以,迈莫实验与光纤陀螺实验本质上是两个不同的实验。过去我们太强调两者的同一性这一面了。根据迈-莫实验结果,转动不会修正光速。转动会修正光子动量,但最终修正的是光子频率,由频率带来的相位差,就是光纤陀螺的实验结果。

以上结果,也是我通过与电磁学中的Aharonov-Bohm效应类比得到的。电子围绕着一个磁通量走一圈(实际实验可以用一个细圆管来引导电子走一圈),电子就会有一个相位(Aharonov-Bohm相位),这个相位与磁场强度成正比(磁场强度就类比于Sagnac效应中的转动角速度,转动角速度就是一个等效磁场)。注意:电子在绕着一个磁通量走一圈时,电子所在位置并无磁场强度(电子的轨迹只是包围了磁通量而已),电子本身并没有受到Lorentz磁力(类似克里奥利力),但电子在绕一圈之后,电子波函数就会有一个与磁场大小有关的相位。如果我们把磁场撤去之后,电子也照样与原先一样运动,运动情况不会有什么不变,因为无论撤不撤磁场,电子都没有受到Lorentz磁力。但是前者有一个Aharonov-Bohm相位,后者没有(但有没有磁场,对电子的速度是没有影响的)。同样,在环球光纤实验中,有没有环球光纤的公转,对于光波速度也无影响,但是对于光波频率倒是有影响(来自于对光子动量的修正)。

所以,环球光纤实验“矛盾”排除了。至于为什么光纤陀螺实验可测‘一级比一级低的转动角速度总和’与迈-莫实验无法测到‘一级比一级高的转动线速度总和’这两个实验之间有如此大的区别,其根本原因是什么,确实难说。我的答案仍旧是认为与总星系有关,用相对论宇宙学来解决(即认为三维空间的宇宙其实是四维超曲面,宇宙有限但无边界也无中心),由此得到:转动(以及自由落体公转)不会修正光速,但可以修正光的频率,进而导致对光子动量的修正,产生Sagnac相位。迈-莫实验与光纤陀螺实验不存在什么矛盾。

至于转动(以及自由落体公转)为什么不会修正光速,其根源在哪里?除了我用相对论宇宙模型来说明外,其他人自然也可以提出自己的解释,这在本质上与相对性原理(包括Galileo相对性原理)的起源有关(由于宇宙的尺度是有限的,宇宙微波背景可以看作一个优越的参考系,相对性原理以及Galileo相对性原理是否在大尺度上有破坏,好比晶体的Bloch定理在晶体边界上受到破坏一样,的确有人在探讨。总之,矛头最终都指向这个最终的参考系,或总星系,或宇宙大尺度,或微波背景)。

综上,讨论这类问题,虽然我有所得,澄清了我自己以前对Sagnac相位计算的误解(即我过去错误认为上面的方法三是对的),但是这在时间和精力上的代价也是很大的。我也认为黄德民先生的确有深邃眼光,能看到某些问题之间的“矛盾”之处。但是,这些“矛盾”在很多时候,是我们自己的理解错误所造成的。真的是“世界本无事,庸人自扰之”。我的答复其实是在不断的纠错而已,这个纠错的过程有点艰难,夹杂着你们的原始错误以及我自己的错误(即也放过了你们的错误),“矛盾”似乎越来越深,最终逐渐走出迷雾。
沈建其 2010-9-24
 [718楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2010/09/24 15:48 

(另外,你不要总是认为此问题牛顿理论无法解回答,事实上以牛顿理论为基础的拖曳假说都能解决主题贴矛盾。)

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SHEN RE: 环球光纤转动能不能修正光速,我在上帖(717楼)已经解决。

至于你说的“拖曳”假说,是以太拖曳吧。这不太好。牛顿力学方程中没有以太这一条东西。如果一定要引入以太拖曳,那么就与我引入总星系一样,本质上思想类似。但总星系是有观测依据的,相比之下,以太,更加虚无一些。
 [719楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2010/09/24 15:50 

我希望大家少做一些“世界本无事,庸人自扰之”的事情。虽然这些问题可以暴露我们一些概念上的误解。但这也是自己与自己挣扎而已。不要把自己的便秘归咎于抽水马桶质量不行。
 [720楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2010/09/24 15:57 

请大家看我的长帖。长帖中有对该“转动问题”的认识回顾(从我的立场观念来回顾),以及我的解释(最终正确解释请见684帖和717帖)。总的说来,我们在庸人自扰。但我指出了是什么样的庸人自扰。我的答复其实是在不断的纠错而已,这个纠错的过程有点艰难。

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