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SHEN Jian Qi(ZJU) RE:
“显然,这就是Sagnac仪原理。由Sagnac效应可知,由于光纤环的转动,两束光到达时刻不同,时间差大小与光纤的旋转角速率及光纤环周长相关。”这里叙述有错。由于“沿地球绕太阳的公转轨道(重合)设置,其旋转角速率与地球的公转角速率相同”,光纤上任何一点都处于局域惯性系(自由落体),这种“自转”在本质上属于“公转”,这里不存在等效引力磁场(任何引力电性与引力磁性力都不存在),也就不存在Sagnac效应。只有当光纤旋转角速率大于或小于地球的公转角速率,那么才会有Sagnac效应。 ================================================================ 沈建其的观点不值一驳! 他在前几天回答我的问题的时候,我就说过这话。 当时我不想驳斥他,是因为他喜欢避重就轻、转移话题。 GPS卫星也是处于局域惯性系(自由落体),按照沈建其的观点,就不存在Sagnac效应。但是事实呢?请看王汝涌教授的话: GPS 中有很多旋转运动:GPS 卫星是作圆周运动的,GPS 地面站和固定在地面的 GPS 接收器是随地球自转的,因此 GPS 中的 Sagnac 效应很多,而且由于速度大、距离大,它的数值也大。如在同一轨道上的两个 GPS 卫星之间进行信号的传递,从后面的卫星传到前面的卫星所化的时间比从前面的卫星传到后面的卫星所化的时间要多出几百纳秒,这是一个很大的值,也被称为 Sagnac 修正。有意思的是虽然人人都承认这个事实,但一些人称它是相对论性的修正,因为在这些人看来光速不变原理是说在一个惯性参考系中光速是 c,而当接收器运动时,光束要多走一些或少走一些,因此到达接收器要晚一点或早一点,这就是Sagnac 修正[14]。对这些人我们不得不提醒他们光速不变原理是说在所有的惯性参考系中光速都是 c,而不是只在一个惯性参考系中光速是 c。在一个惯性参考系中光速是 c,接收器运动时接收时间会变,这正是经典理论或以太论的观点[15]。事实上 前面提的Sagnac 效应随着两个卫星距离的缩短会变小,但只要有距离就有时间差。我们知道当作圆周运动的两点距离小到一定程度,它们和直线运动就没有差别,但时间差仍然存在,这如何和光速不变原理相容?特别是我们曾提到如果用作圆周运动的两个飞机来代替两个卫星作信号的相互传递,也会有时间差。而当两个飞机改变一下它们的飞行方向而作匀速直线运动时,难道这时间差会跃变为零[16]? ※※※※※※ 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! |
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过去,你总是大力强调“自转”与“公转”的区别,我认为区别不大才专门设计了这种公转与统一的方案,这次你倒好,说“这种"自转"在本质上属于"公转"”,太牵强了吧。如果你以“光纤上任何一点都处于局域惯性系”为理由,那什有哪种光纤“光纤上任何一点不是处于局域惯性系”?
【【【SHEN RE: 关于“这种"自转"在本质上属于"公转"”,我在以前“大力强调“自转”与“公转”的区”时就指出过。现在只是老调重弹而已。 至于“那么有哪种光纤“光纤上任何一点不是处于局域惯性系””,当光纤自己自转起来时,此时光纤内部物质之间有应力,说明有虚拟的惯性力,包括等效引力磁力,这种情况就不是局域惯性系,就有Sagnac效应。那个环球光纤,光纤内部物质之间没有应力(说明也无任何虚拟的惯性力,包括等效引力磁力,故而无Sagnac效应),因此是局域惯性系。 以上观点我在以前也已经说明。】】 你说“只有当光纤旋转角速率大于或小于地球的公转角速率,那么才会有Sagnac效应”,你的意思是不是说,当光纤旋转角速率正好等地球的公转角速率时,光纤仪就失效?如果真是这样,飞机、导弹、卫星上的光纤(激光)陀螺在该速率上就会失效,你认为可能吗?更主要的是,地球并不具有特殊性,太阳系中还有金星、土星、木星等等,按你的逻辑,对应它们的公转速率也会失效;还有,太阳系之外还有很多恒星、行星,对应的公转速率多得很,是不是都会失效?那光纤陀螺还怎么用? 【【【SHEN RE: 飞机、导弹上的光纤(激光)陀螺可以一直工作,因为它没有绕地球公转。绕地球一转的飞机的升力来自空气,没有空气,它就掉下来,它不算绕地球公转。 至于卫星上的光纤(激光)陀螺,我觉得这个原理应该与你上面的公转的环球光纤是不一样的。它涉及到的因素有很多,包括固定在地面上随着地球自转的接受装置。我不清楚GPS的Sagnac效应是指哪部分。但是,有一点是可以确认的,卫星观察到的光速(沿着公转路径)是各向同性的,因为卫星自己是在自由落体。但是,由于“当接收器(卫星)运动时,正(或反向)光束要多走一些(或少走)一些,因此到达接收器要晚一点(或早一点)”。所以干涉相位是存在的。但这种干涉相位不应该是那种真正意义上的Sagnac效应。王汝勇教授(及其他人)把这也叫做Sagnac效应,可能因为公式与真正的Sagnac效应非常相似(甚至相同)。但从黄新卫的帖子看,王也提到“有意思的是虽然人人都承认这个事实,但一些人称它是相对论性的修正”,说明这种称呼不是所有人认同。 至于迈-莫实验是零结果,很好解释,因为迈莫实验的干涉回路没有像卫星(或环球光纤)那样把整个转动系统包围起来。Sagnac效应的干涉相位为转动角速度被回路包围的通量(所以与回路面积有关),但前提是回路必须要把这个等效“引力磁荷”(即转动中心,是极点)包围进去。迈-莫实验回路就没有包围这个极点,它只是在远离极点的外部围了一下,自然没有拓扑效应,即无Sagnac干涉相位。 总之,以上两个例子(公转环球光纤和迈-莫实验)都是光速不变,都是局域惯性系,但是在公转环球光纤中,由于“当接收器(卫星)运动时,正(或反向)光束要多走一些(或少走)一些,因此到达接收器要晚一点(或早一点)”。只不过有人把这也叫做Sagnac效应罢了。(这可能也是一种拓扑效应,因为在闭合环路上,观察者运动时,正(或反向)光束要多走一些(或少走)一些。既然是拓扑效应,那么称呼为Sagnac效应也是可以的)。但在迈-莫实验中,无此对应效应,因为观察者没有在闭合环路上运动。观察者与仪器一起在整体运动。 】】】 |
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对【103楼】说: 建其,头顶上的卫星是绕地球公转的,按你的说法,这样的卫星上就不能用光纤陀螺,因为它会失效!可是,谁说过卫星上不能用光纤(激光)陀螺? ----------- shen re: 请认真看我上面的解释。 它不失效,它有干涉相位。但光速不变仍旧成立,由于对于卫星,Sagnac效应测量的是观察者在光线回路上的绝对运动,所以有相位。我原先不把它叫做真正的Sagnac效应(所以我昨天说你的环球光纤不存在Sagnac效应)。由于我现在认识到它测量的是观察者在光线回路上的绝对运动,也算一种拓扑效应,要称呼它为Sagnac效应,也罢。这只是称呼上的不同习惯问题。我们之间的实质问题是:固定在光纤上的观察者看到的仍旧是不变的光速。 |
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补充[107楼]:
我记得一些实验教科书上,在解释Sagnac效应的时候,其处理(计算)依据就是“固定在光纤上的观察者看到的仍旧是不变的光速,观察者在光线回路上的绝对运动”,我当时还纳闷,为什么没有用到等效引力磁势? 现在认识到,两者是等价的。用到等效引力磁势,则光速各向异性;但利用不变的光速,那么考虑的是观察者在光线回路上的绝对运动。 对于本例环球光纤,则一定要用思路“固定在光纤上的观察者看到的仍旧是不变的光速,观察者在光线回路上的绝对运动”。 |
| 建其,好好理理你自己的思路和用词吧!什么叫“观察者在光线回路上的绝对运动”???观察者与光纤是相对静止的,何来光线回路上的绝对运动?什么叫绝对运动?我从来只强调变速运动的绝对性,没有说过什么绝对运动!如果你说的“观察者在光线回路上的绝对运动”是指观察者变速运动的绝对性,那么对地球上的观察者来说同样存在!所以,还是请你好好理理思路! |
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对【113楼】说: [113楼] 作者:jqsphy
========================= 前面说了,我不在乎这种效应叫什么名字,“固定在光纤上的观察者看到的仍旧是不变的光速”意味着正反光线在光纤任意段所用时间处处相等,但整个回路却出现时间差,为什么?请你解释。不要只提引力磁场这些与时间差相距其远的概念,我要的是具体的与时间差有关的解释!!!!! |
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建其,好好理理你自己的思路和用词吧!什么叫“观察者在光线回路上的绝对运动”???观察者与光纤是相对静止的,何来光线回路上的绝对运动?什么叫绝对运动?我从来只强调变速运动的绝对性,没有说过什么绝对运动!如果你说的“观察者在光线回路上的绝对运动”是指观察者变速运动的绝对性,那么对地球上的观察者来说同样存在!所以,还是请你好好理理思路!
----------------------- SHEN RE: 对,观察者与光纤是相对静止的,但在光线回路上却是绝对的。光线回路是闭合的,所以可以定义出绝对位置,因为它的坐标0与2*pi是同一个位置。而在自由惯性系中,不存在这样的点(同一个点,有两个坐标数值)。对地球上的观察者来说,公转轨道上是有绝对运动,但可惜迈-莫实验测量不到。因为迈-莫实验的环路是局部的,不是整体的。地球上的观察者没有在迈-莫实验的光线环路上运动,而是与整个实现系统一起运动。 |