在sagnac干涉仪中,光路对光作用,光的运动方向改变,等效为向心力作用,这个力的作用就是使光动量改变使光改变方向, 2πm/h=2π/(cλ) 2πΔf'=(ΔE1'-ΔE2')(2π/h),Δt'=RΔt ? Δθ=2πΔf'Δt'=(2mωrc)(2π/h)(2πr/c)=(4sω)(2πm/h)=(4sω/c)(2π/λ) ? ※※※※ |
在sagnac干涉仪中,光路对光作用,光的运动方向改变,等效为向心力作用,这个力的作用就是使光动量改变使光改变方向, 2πm/h=2π/(cλ) 2πΔf'=(ΔE1'-ΔE2')(2π/h),Δt'=RΔt ? Δθ=2πΔf'Δt'=(2mωrc)(2π/h)(2πr/c)=(4sω)(2πm/h)=(4sω/c)(2π/λ) ? ※※※※ |
菲索流水实验。菲索流水实验测量的也是各向异性的光速(各向异性由流水拖曳引致)。由于水流闭合运动,因此似乎很类似光纤陀螺Sagnac效应装置。但为何其实验结果没有包含Sagnac效应?原因是:流水是流体,无法提供等效引力磁作用(Coriolis力),也即流水虽然在做闭合流动,但以流水参考系看来,光波不受到Coriolis力,因为流水足够“柔软”,没有内部应力,对光波没有什么束缚作用,实际上也无法引导光波(引导光波的是封装流水的静止玻璃管子),因此菲索流水实验中正反方向传播的光波也无频率差。但是如果封装流水的玻璃管子也跟着运动起来(正如圆环光纤或王汝涌实验一样),是封装管子引导光波且封装管子具有转动线速度(和角速度),此时以封装管子参考系看来有Sagnac效应。这样的装置,既有流动的水,又有闭合转动的封装管子,将菲索流水实验和光纤陀螺实验合二为一。王汝涌直线Sagnac效应实验的光纤内芯为空气,光波在内芯空气中传播,空气折射率为+1,因此无法拖曳光速,因此仅有Sagnac效应,没有菲索流水效应。如果将光纤内芯换为其它介质,则两个效应也就合二为一了。 |
西陆Hongbin论坛的人一思考,爱因斯坦就发笑
过几天我将完成论文<< Sagnac效应中光波频率波矢关系及Michelson-Moley实验再探>>。本文是在西陆Hongbin论坛多年讨论之后的一个结果。多年来该论坛的讨论者在讨论一个问题,即问既然在有公转的星球上的光纤陀螺有可测的Sagnac相位(认为有光速各向异性引起),为何Michelson-Moley实验却无法测到各向异性的光速?这的确是一个有意义的问题,但因提问和回答者双方都只使用相对论个别结论,使得答案要么变得发散,要么支离破碎或前后矛盾。为了免于做无谓的论证,本文使用广义相对论的非惯性系度规,给这类问题一个明确的回答。对于Sagnac效应中光速变不变,如何变,光波频率变不变,如何变,将给出确定的回答(不再象以前那样仅仅从个别公式出发做流于表面的判断)。 关于非惯性系中Sagnac效应、光速变化问题以及Michelson-Moley实验之间的关系,我们自2005年以来一直在西陆Hongbin相对论论坛讨论。由于过去讨论者双方(参与人士有十多人)都沿用狭义相对论的式子作为讨论基础(其实不适用于非惯性系),都只抓得非惯性系光波特性的一鳞半爪,导致双方你说你的、我说我的,众说纷纭、莫衷一是。有时一方从这个角度说,另一方从另一个角度说,即使两种是等价的,但由于表面上的不等价,也往往会有争议和冲突。由于双方都没有严格从广义相对论的非惯性系度规出发,都只认得非惯性系光波特性的半鳞只爪,如老和尚的百衲衣,彼此都可以从对方的提问和回答中找到漏洞和破绽(甚至让回答者难堪,因为广义相对论的推导是非常精妙和微妙的,而回答者没有做推导,光凭极个别公式,挂一漏万地解释就根本无法把微妙部分包含进去;即使包含进去,提问者也不一定能理解,反而空生出更多问题,导致回答者更难以解释或自圆其说)。这种争论不但显得幼稚,且往往绵绵无绝期,除了空耗时间和精力,实际上没有多少意义。本文希望从广义相对论的非惯性系度规出发,给这些争论问题有一个确定的回答。任何科学问题的讨论与质疑,都必须彻底进入到理论本身中去才会奏效和产生积极效果。流于表面、在所讨论的理论外面旁敲侧击,自己给自己徒添疑惑和麻烦,所谓产生了相对论的“矛盾”,其实都是因自己而起的矛盾罢了,问题都在自己身上。相对论是基本原理和逻辑结构最少最经济的理论体系,且其数学工具出自数学家之手(狭义相对论用罗巴切夫斯基几何,广义相对论用黎曼几何),两个理论本身所涉及的变换和对称性都满足群论,所谓存在“不自洽”处或可以凭思维实验找到其漏洞,属于异想天开。这样的人有不少(他们大多数人连相对论的门都没有进),二十年三十年如一日的在做这种“质疑相对论”的事情,白白浪费脑力和时间。他们所提的一些问题有时也的确难。不过其实所谓难的原因,是因为与他们讨论的自称懂相对论的人有时懒得去做计算,尤其是不去做广义相对论的基本的计算,往往给出答非所问、或有漏洞的答案,于是越发使得这些“质疑者们”有信心了。黄德民先生是他们当中极少数几位水平最高者之一,头脑清晰、思维敏捷、理解能力很强。他有时所提问题令我难以回答,甚至让我的回答难以自洽,不过只要“彻底进入到相对论理论本身中去”,他的问题就可以回答。所谓“矛盾”,都是因我们自己疏于做基本的计算所致。所以,西陆Hongbin论坛的人一思考,爱因斯坦就发笑。那种游离于理论之外的自寻烦恼式的“质疑相对论”运动可以休矣。 沈建其,2010-10-1 |
问沈建其一个问题,
激光陀螺静止时不发光, 当激光陀螺先转动到角速度ω,然后光源发光,顺、反两路光有没有频率差? ※※※※※※ 孔德之容,唯道是从。 |
我过几天将完成一篇关于该类问题的论文。
当激光陀螺先转动到角速度ω,然后光源发光,顺、反两路光有频率差。 |
[900楼] 作者:caozhangyin 发表时间: 2010/10/02 10:10
讨论来,讨论去,都作为一个高深的问题来探讨,其实不过是小学数学题。悲哉! ==================================== 是的,本来就是小学生问题,可是很多学物理的,竟然连小学生的水平都不如! ※※※※※※ 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! |
建其不顾物质作用,引入玄学的广相时空变化来解释M实验和S实验,又要出拉圾了! 相对论、量子力学是十九世纪物理学向二十一世纪过渡的数学纽带。终究会退出历史舞台。 建议建其好好理解“空间弯曲”的本质,光速常数的本质,不要在“数学纽带”上徘徊,超越相对论、量子力学,进入实在的、逻辑的物理世界! |
《Sagnac效应中光波频率波矢关系及Michelson-Morley实验再探》(pdf, doc版本, 20页)
请来email索取。 JQSHENCN@YAHOO.COM.CN |
诸位物理科学学人,
我已经完成《Sagnac效应中光波频率波矢关系及Michelson-Morley实验再探》。 关于非惯性系中Sagnac效应、光速变化问题以及Michelson-Morley实验之间的关系,我们自2005年以来一直在西陆Hongbin相对论论坛讨论。由于过去讨论者双方(参与人士有十多人)都沿用狭义相对论的式子作为讨论基础(其实不适用于非惯性系),都只抓得非惯性系光波特性的一鳞半爪,导致双方你说你的、我说我的,众说纷纭、莫衷一是。有时一方从这个角度说,另一方从另一个角度说,即使两种是等价的,但由于表面上的不等价,也往往会有争议和冲突。由于双方都没有严格从广义相对论的非惯性系度规出发,都只认得非惯性系光波特性的半鳞只爪,如老和尚的百衲衣,彼此都可以从对方的提问和回答中找到漏洞和破绽(甚至让回答者很难堪,因为广义相对论的推导是非常精妙和微妙的,如果回答者没有做推导,光凭极个别公式,挂一漏万地解释就根本无法把微妙部分包含进去;即使包含进去,提问者也不一定能理解,反而空生出更多问题,导致回答者更难以解释或自圆其说)。这种争论不但显得幼稚,且往往绵绵无绝期,除了空耗时间和精力,实际上没有多少意义。本文希望从广义相对论的非惯性系度规出发,给这些争论问题有一个确定的回答。 供您参考和提宝贵意见。 黄德民先生我已经给他发去了邮件。其他愿意索要电子版的,请给我发电子邮件(jqshencn@yahoo.com.cn)或将电子邮件写在论坛。如果愿意将我的文章(doc,pdf)转贴在百度相对论吧,我很乐意。 |
传闻sagnac效应的解释多达20种,即使是频率法也有很多版本 ※※※※※※ 孔德之容,唯道是从。 |
对【902楼】说: 你这一楼的思想和我的思想有点相同:http://tieba.baidu.com/f?kz=733295784> 摘抄一点如下: 产生Sagnac效应的原因有两个:1.如果光路中有物质--如光在光纤中传播,由于光纤部分拖曳光相对地球力场运动,可以用菲佐实验原理解释;2.如果光路是真空的,由于光相对惯性空间是直线传播,而实验装置相对惯性空间有角速度,利用科里奥利力可以解释。 |
对【905楼】说: 顺、反两路光是没有频率差的! 用光陀螺检测地球自转时,由于地球先就是转动的,随时使光陀螺发射光,产生干涉条纹时,两路光的频率都是相同的。 建议沈先生和各位同好多学习“频率不变原理”,以便熟练运用之。 |
从转动系也许会糊涂, 也就是说,如果光源、光路、接收器不转动,只要观察者转动,对于观察者存在光程差、时间差、相位差,但是相位差是接收器记录的,所以又没有相位差,因此这种转动效应又不是相对转动效应 光纤陀螺已经应用到三维导航,也就是与地球引力场无关 |
对【908楼】说: 悲哀!会有谁向你索取吗?就在这个主帖下你的回帖足可以整理成一本书了,可是仅仅只有一句话才符合客观事实,那就是你多次承认了的地表光速各向异性,广义相对论自然也就成了一堆垃圾! ※※※※※※ 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 |
顺、反两路光是没有频率差的!
------------------------------------- SHEN RE: 这要从两个角度看。我们在讨论这个问题时,暗含了一个假定:在惯性系看来,两束光频率一样。然后再来看非惯性系中是不是频率一样。 另一个假定是,在惯性系看来,两束光频率不一样,再来看非惯性系中是不是频率一样。这无非是参数设定罢了。 我们在讨论时,设定了第一个假定。此外,我要指出:顺、反两路光在转动系内有频率差,但是这个频率是逆变矢量的零分量。实际还有有效频率,有效频率包含了“引力”效应,顺、反两路光的有效频率的确是相等的。我们过去在争议有没有频率差,一个谈的是逆变矢量的零分量,一个谈的是有效频率,所以彼此文不对题。 |
sagnac中的转动是不是绝对转动,如果是,三维导航应当有一个盲区 ※※※※※※ 孔德之容,唯道是从。 |
对【908楼】说: 悲哀!会有谁向你索取吗?就在这个主帖下你的回帖足可以整理成一本书了,可是仅仅只有一句话才符合客观事实,那就是你多次承认了的地表光速各向异性,广义相对论自然也就成了一堆垃圾! --------------------------------------------------------------------------------- SHEN RE: 首先我要承认,我以前回答的那些答案是支离破碎的,也有不对的地方,即使有正确的部分,也对解释问题不起实质性的作用(也说服不了黄德民)。现在我从纯广义相对论度规出发,给转动系中的Sagnac效应和迈莫实验一个完整确定的计算。这个材料可以教会大家如何使用最简单的广义相对论。基本不涉及张量(只有一个最简单的度规张量)。相对论研究者,往往迷恋于张量旋量扭量曲率挠率,但对最简单的问题的计算(如一个转动参考系内的问题)往往不屑一顾,很少去做计算。即使去回答他人问题,用的也是半狭义半广义的支离破碎的思路,这其实与民科实质是一样的(民科不就是一知半解使用相对论的个别公式吗?),这对我也是一个教训。 |
如何做研究?
羊狰狞的绝招:炒剩饭! 虽然成功的希望渺茫,但再不济也有望拾得嫩草一捆。 沈先生要是能跳出牢笼,自由发挥一把,收获当不在羊之下。何苦硬要一辈子固步自封? |
对【915楼】说: SHEN RE: 这要从两个角度看。我们在讨论这个问题时,暗含了一个假定:在惯性系看来,两束光频率一样。然后再来看非惯性系中是不是频率一样。 ------------------------------------------------------- 为什么选一个错误假定?在惯性系中光源是运动的,当然有多普勒频移。为什么会假定“在惯性系看来,两束光频率一样。”。又一个低级错误。
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为什么选一个错误假定?在惯性系中光源是运动的,当然有多普勒频移。为什么会假定“在惯性系看来,两束光频率一样。”。又一个低级错误。
------------------------------------ SHEN RE: 这在实验上很容易搬到。还有,任意情形都可以研究。无论在惯性系中正反光波频率是多少值(如一个是A值,一个是B值,A与B可以是任意,实验上可以任意选取),那么我们都可以来对应地计算转动系中的正反光波频率。 反过来,无论在转动系中正反光波频率是多少值(如一个是A值,一个是B值,A与B可以是任意,实验上可以任意选取),那么我们都可以来对应地计算惯性系中的正反光波频率。 |
不需要关心“在惯性系中光源是运动的”。我们只需要设定它出射之后的光波频率即可。
为什么光源不重要?原因是:假设正方向光波由Rb原子释放,反方向光波由Na原子释放。虽然光源在动,但发射出来的光波频率还是可以相等。 以上都不是什么原则问题。 |
对【921楼】说: 否定多普勒吗?厉害! 明知自己错了,还不承认。不明白辩解的意思,多普勒错啦?
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对【922楼】说: 我上面惯性系与转动系之间有频率差,已经包含了Doppler效应。 不过要注意:它是以引力红移体现出现的。转动线速度wr这里是作为引力势场体现出来的。 SHEN JQ 2010-10-6 |
干涉发生的条件,必须是相干光,同频同幅同相位。当产生相位差时可发生干涉。不知当一来一去的两光束相遇时怎样发生干涉?不能因为解释而不顾事实,事实是萨涅克有干涉并有条纹的移动 ※※※※※※ 这个世界,说不清楚 |
对【924楼】说: SHEN RE: 如果为了观察到清晰的稳定的干涉图样,以便与理论比较,自然要用相干光(我在讨论中,也的确使用了:在惯性系中看来两束光的频率相同;在转动系中看来,两束光频率不同,但是其包含引力作用的有效频率还是相等的,所以都有稳定干涉)。 此外,话要说回来,自然界中还存在大量不能相干的两束光,我的计算中的公式适合一般情形,并不仅仅讨论某个特殊情形。2010-10-7 |
对于我的论文,如果能看懂其数学推导部分,则不会产生自919楼之后的帖子中的疑问。但是,自919楼之后的帖子还是很重要,对于我将来补写,做进一步交代说明,是可以用的。 |
建其,我回来了,匆匆看了一下你的文章,我有如下感觉: 1、该问题确实引起了你的高度重视和认真思考,你愿意开展讨论,追根求源; 2、你的知识丰富,作风顽强,短短几天就完成了长篇论文,既让人感动也让人佩服; 3、你的目标性很强,“凑”公式的能力很强; 4、你虽解决了部分疑问(尤其是你引入有效频率和波矢的概念,将频率变化与光速变化统一起来),但同时又引入了更多更新的疑问。后面我会将我的疑问逐个贴出。
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你的公式(4)得到的正逆光速分别为C+Ur和C-Ur(你原文中的角速度符号不好打,我此处用U代替),必然有一个速度超光速常数C,明显违背相对论(你的这种超速不在相对论允许的超光速范围内),你将如何解释?! |
你说根据度规(2),我们可以写下和的关系,得到公式(5),具体是如何得到公式(5)的,我还没有看明白,请你解释一下!(这不算我的质疑,只是请你解释)。 |
你对Michelson-Morley实验零结果的解释,是基于你的正反光速异向的观点以及你的旋转90度后光臂坐标差不同造成的,如果你的观点正确,那么: 1、Michelson-Morley实验不是对“光速不变假设”的验证,而是相反。这一结论是与正统的观点不一致的,能否得到正统物理学界的理解和支持? 2、你的解释给我们提了一个醒,在解释Michelson-Morley实验时,还应考虑相对论长度收缩效应带来的“旋转90度后光臂坐标差不同”的问题,如果考虑这一效应,目前物理学界用光速学变的观点解释Michelson-Morley实验恰恰是欠缺和不到位的,甚至可以说是错误的,对不对? 3、如果连Michelson-Morley实验都不算是对"光速不变假设"的验证,那么请你说明历史上究竟有哪些实验支持“光速不变假设”?我们是否有必然对历史上的各种实验解释进行全面梳理???
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