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结合Sagnac效应与迈-莫实验引出的疑问 Sagnac效应和迈克尔逊-莫雷实验，对于关注光速问题的人来说应该不陌生。但两者之间生出的疑问，或许没有多少人认识到，现予以讨论。 设想有一个巨大的光纤环，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，如下图所示。很明显，在地球上的观察者看来，与地球交汇的这部分光纤是静止的，仿佛地球在带着整个光纤环绕太阳公转。 现在，假设该环上设有激光发射器和激光接收器，激光发射器沿光纤内部一正一反同时发射两束光，然后激光接收器在发射处接收这两束光，比较谁先谁后到达。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。 |
| 事实上，类似问题在几年前我都讨论过了（但没有提具体实验方案），可惜一直没有得到满意的答案。近几年，黄新卫先生一直在就此问题作深入讨论，并且提出了具体的实验方案供大家讨论。但我看到的情况是，多数人对此没有清醒的认识，始终在无关紧的问题上纠缠。为此，我在黄新卫先生实验方案的基础上设计了这一方案（由于我没有全程跟踪黄新卫的讨论，或许黄新卫先生提出过相同的方案也未可知，如果真是这样，敬请谅解！），这一方案可避开自转与公转区别的无谓争论，可避开非惯性系与局域惯性系的无谓争论，还可避开引力场等问题的无谓争论，将Sagnac效应和迈-莫实验几乎直接结合到了一起。希望人们能够将问题的本质看得更加清楚，便于对问题的深入讨论。 |
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这是很简单的问题,用不着特别的讨论.
地面处的以太相对地球静止就是相对迈克尔逊--莫雷实验干涉仪静止， 而太阳系的以太相对你的光纤环是运动的,所以它们的结果不同. |
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二楼讲到与黄新卫的实验，其二者实质并没什么区别。若与黄新卫PK，黄新卫的版权优先。但黄德民的易于讨论，基本没有引力场的纠结，但永远不可能实践。 ※※※※※※ 什么是时间？在明了这个概念之前，扯“速度”没有意义。时间是真实的存在吗，和空间一样是客观实在吗？怎么速度变化导致尺度、质量都变化了呢？ |
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对【3楼】说： 哈哈，事情并非你想像的这般简单，这只是你的回答而不是相对论的回答！我倒想认同你的说法可不知相对者怎么看。因为我提的矛盾毕竟是针对相对论的而不是其它什么理论，在相对论中，根本不承认以太，更别人说什么以太静止、运动的问题了。 （即便你个人的说法也经不起推敲，为什么“地面处的以太相对地球静止”而“太阳系的以太相对你的光纤环是运动的”，是地球拖动周围的以太跑吗？如果这样，就又回到了老问题，地球为什么没静止下来？好了，这是另外话题，不再讨论。） |
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光纤内的光从A到B以及从B到A所用的时间相等吗？或者说这一正一反的两束光在地面观察者看来，其速度大小相等吗？{{吴：按GR，光速保持不变，但是由于转体中存在加速场，它与某种性质引力场等效，有“尺缩”效应，因此正反光路的光程不同，而不同时到达。若按量子力学理论，在转体惯性场中正反运动的粒子或光子会感受到空间拓扑性质的不同，从而产生干涉效应（量子力学几何效应）。两种理论计算值近似相同。这两种方法也是现在主流对于萨克奈克效应的常用解释方法}}}对这一问题，敏感的人马上会意识到，这本质上就是迈克尔逊-莫雷实验要检验的内容。 依照迈-莫实验结果，这一正一反的两束光，其速度应该大小相同。可惜如果真是这种答案，就会导致矛盾！由于A、B两点可以任意选取，这两点之间正反光速大小相等，意味着整个光纤环正反方向光速处处相等。既然光速处处相等，而两束光在相对光纤环静止的观察者看来其光程完全相同，又怎么可能不同时到达接收点呢？很明显，这一矛盾是尖锐的、深层次的。如果认为地面上光速各向同性，无法难于解释Sagnac效应；反过来，如果认为地面上的光速各向异性，与地球的公转速度相关，又难于解释迈-莫实验的"零结果"。 {{吴；不矛盾。任何实验都有精度问题，所谓解释迈-莫实验的"零结果"，是不严格的说话。更严格说，迈-莫实验也存在萨克奈克效应，然，这种效应极小，远在实验精度外而不计}} |
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这个问题与我提出的环球光纤问题本质一致。 一般人的洞察能力、思维能力、判断能力，是发现不了其中的问题的。 |
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对【4楼】说： 不错，我在二楼已说到，与黄新卫的实验实质并没什么区别。至于说PK问题，不存在，我和黄新卫都很清楚前面的讨论过程，决不会出现什么版权争论。至于说“实践”问题，看来你还是没有明白理想实验与具体实验验证的区别，爱因斯坦提出的“雷击火车”理想实验，有人傻到会去真正实验吗？ |
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对【6楼】说： {{吴：按GR，光速保持不变，但是由于转体中存在加速场，它与某种性质引力场等效，有"尺缩"效应，因此正反光路的光程不同，而不同时到达。若按量子力学理论，在转体惯性场中正反运动的粒子或光子会感受到空间拓扑性质的不同，从而产生干涉效应（量子力学几何效应）。两种理论计算值近似相同。这两种方法也是现在主流对于萨克奈克效应的常用解释方法}}} =========要知道，在这一观察过程中，观察者是“同一的”，光程也是“同一的”，即便有“尺缩效应”，也应该是同一的，如何对正反光的用时产生影响？？ {{吴；不矛盾。任何实验都有精度问题，所谓解释迈-莫实验的"零结果"，是不严格的说话。更严格说，迈-莫实验也存在萨克奈克效应，然，这种效应极小，远在实验精度外而不计}} =========这不是精度问题！因为很明显，SAGNAC效应时间差对应到各段上的光速差恰好等于地球的公转速度，这一速度差正是迈-莫实验要测量的，历史上的实验精度远远高于这一数量级！！！！！！ |
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对【8楼】说： 新卫，没必要这么说，在具体问题上，我只是在你方案的基础上简化了一下而已。将自转与公转统一到了一起，将迈-莫实验要检验的内容纳入到SAGNAC效应中，使之成了其中的一部分。这样就避开了沈建其常说的一些问题。 |
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[7楼] 作者:吴沂光 发表时间: 2010/08/22 10:00 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除
从光纤上观察者看来，下一刻，再下一刻，下下一刻，光程有尺缩效应。 ================================= 观察者是“同一”的！光程是“同一”的！你关键要说明的是，为何这种尺缩效应会对两束光产生“不同”影响！ |
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5楼：你可真是个科盲！
地球拖曳的是一部分以太（包括80公里厚的大气层），而太阳拖曳的是全部以太；这些基本知识你都不懂？而相对论没有一句话是对的，你用它看问题行吗？以太存在不存在与相对论有关系吗？客观存在是不是不以人的意志为转移的。 |
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5楼：你可真是个科盲！（以此为准）
地球拖曳的是一部分以太（包括80公里厚的大气层），而太阳拖曳的是全部太阳系的以太；这些基本知识你都不懂？而相对论没有一句话是对的，你用它看问题行吗？以太存在不存在与相对论有关系吗？客观存在是不以人的意志为转移的。 |
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作者:hudemi 发表时间: 2010/08/22 10:26 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除
要知道，在这一观察过程中，观察者是“同一的”，光程也是“同一的”，即便有“尺缩效应”，也应该是同一的，如何对正反光的用时产生影响？？ [[[什么是同一？有加速度时不能用SR。同一刻，光子与观察者处同一惯性系，下一刻正反光子与观察者处于三个不同的惯性系，那有同一？此外 ，就如原子钟向东向西会变慢和变快原理一样，正反光程有变短或变长，又那来的同一？就从量子力学说，一个粒子或光子沿着能量场梯度正向或反向运动，产生的效应自然不会同一。}}} |
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这个问题我不愿意继续与一般人讨论，因为多年的经历使我发现，一般人的智力不行，无论怎么说，他就是想不明白。
我现在只愿意与支持相对论、有一定物理知识、特别是那些说相对论没有错的教授、研究员谈这个问题。 我早就说过，我的问题只能难倒聪明一些的人。对于不聪明的人，他们可以证明1+1=2和1+1≠2同时成立。 ※※※※※※ 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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这个问题应该早就解决了吧？为什么还要讨论呢？大概是对公转与自传是否不同有疑问吧？
一般刚体运动可以视为平动与转动的组合，平动部分是测不到角速度的，例如用光纤陀螺仪。自传当然可以测得角速度。 将地球绕太阳的公转分为平动和旋转，就没有问题了吧。平动部分测不到各向光速的不同，即用物理方法测不到地球的平动速度及速度方向的变化。而旋转部分则可以很容易测到地球角速度。 如果有这样的共识，楼主的问题就没什么争议了吧？ 本人认为，迈-莫实验主要是遇到一些光学效应，解释为光速不变有些牵强。只是我还没有想到更合理的解释的途径。 在这里本人要澄清一下。“环球通信实验”是别人提交“西安会议”的论文中，提出的主要问题。并于会议前发到了网上及很多网友。有很多人看过，而且给出了意见，其中有北大物理学院教授刘川。还有马青平在本论坛上提出是Sagnac效应，虽然当时还不知道其真实姓名，但他还是给了我一些另外的帮助。 后来发现确实与Sagnac效应密切相关，而且应该是早已解决了的问题，因此就放弃了去西安开会的想法。 其实在西安会议之前，这个问题我已经思考了多年，而且写了几稿，并请了些老师看过。在网上知道有西安会议后，我就希望抓紧会议前定稿，提交给会议。但由于非典疫情的出现，会议延期，而我仍在希望有更多的人能给出意见，因此增加了通过互联网的各种联系。当知道问题实际上已经解决了的时候，令我大失所望，去开会的意义已经不大，所有就放弃了。 |
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19楼jiuguang先生说的是，本来很久的问题了，但能看到达到统一的认识可能还早着呢。
Sagnac效应的光纤环，无论设想的有多大，它已经在现实的技术中应用。如果从一点发出的相向运动的光能够同时回到发光点的话，也就不可能有光纤陀螺仪的应用，和飞行器的精确飞行了。 所以与迈-莫实验的矛盾是直接的。只能在迈-莫实验中找原因了。 ※※※※※※ 这个世界，说不清楚 |
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8楼9楼，之所以有4楼的说法，是我用我的心思站在为黄新卫的立场讲的话，我知道有很多不妥当，讲出了也有一点点悔意。简单的解释下，希望不要越描越黑。 既然二个方案本质一样，那么要换成我，我会这样说：“如果黄新卫的什么什么实验改换成什么什么样子......”。我会接受这个说法，除非本改进有独创的内容。其实谁做出贡献，网友们也会明白。黄新卫也设想过地球变得有公转轨道大的环球光纤的情形，只是被沈建其用引力来解说。其实我至少是明白黄新卫的设计是忽略引力等其它因素的纯光学的理想实验。 送人玫瑰，手有余香。 ※※※※※※ 什么是时间？在明了这个概念之前，扯“速度”没有意义。时间是真实的存在吗，和空间一样是客观实在吗？怎么速度变化导致尺度、质量都变化了呢？ |
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对【15楼】说： 5楼：你可真是个科盲！（以此为准） 盲就盲吧，总比自以为是、胡说八道强！ 如果“地球拖曳的是一部分以太”，是否意味着地球要受到以太阻尼作用？如果真有这种阻尼存在，是否会意味着地球会逐渐减速直到在以太中静止下来，对不对？ 对太阳来说，情况也一样，除非你认为以太只在太阳周围，在太阳系外不存在。可是如果这样，光线能出太阳系吗？ |
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这种问题已经被我解决，现在属于菜鸟级问题了。 领悟了好几个月，我才把两者的所谓的矛盾消融了。 我只说结论，不讨论细节。 黄德民的地面对钟实验将是0结果，几乎测不出双向传输时间差。 黄新卫的公转轨道光纤思想实验：光源发出的两方向的光不能同时到达光源。 ※※※※※※ 天地之道，以阴阳二气造化万物。是故易有太极，是生两仪。两仪生四象，四象生八卦。 |
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[16楼] 作者:吴沂光 发表时间: 2010/08/22 10:53 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除
作者:hudemi 发表时间: 2010/08/22 10:26 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除 [[[什么是同一？有加速度时不能用SR。同一刻，光子与观察者处同一惯性系，下一刻正反光子与观察者处于三个不同的惯性系，那有同一？此外 ，就如原子钟向东向西会变慢和变快原理一样，正反光程有变短或变长，又那来的同一？就从量子力学说，一个粒子或光子沿着能量场梯度正向或反向运动，产生的效应自然不会同一。}}} ======================== 不管你用SR还是GR。什么叫“同一刻，光子与观察者处同一惯性系，下一刻正反光子与观察者处于三个不同的惯性系”？按相对论的观点，什么时刻，光子都不与任何观察都处于同一惯性系，因为光子系不能成为惯性系。反过程，如果从观察的立场看，任何时刻都可以有成千上万乃至亿万个观察者观察它。而我们讨论的问题中，只设定了一个观察者，这就是同一！！ “原子钟向东向西会变慢和变快”，是因为从太阳系看，飞机叠加了地球的自转速度从而导到速度不同引起的时间差，而不是你所说的“正反光程有变短或变长”！！！ |
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对【19楼】说： 刘先生好！并非您说的“这个问题应该早就解决了吧”，恰恰相反，您翻看一下论坛的回复，几乎没有几个人认同黄新卫和我的看法，这就是现实！ 比如，认为公转与自转有本质区别，就是争论焦点之一，沈建其就抱有这样的观点。而本贴的方案实现了自转与公转的统一，估计建其在这点上不会再有话说。 您说的情况都是事实！只不过，这儿讨论的并不单单是从SAGNAC效应来否定光速不变原理，而是将SAGNAC效应与迈-莫实验“结合”引出矛盾来否定光速不变原理。 |
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对【20楼】说： 19楼jiuguang先生说的是，本来很久的问题了，但能看到达到统一的认识可能还早着呢。 或许你、我、新卫、志波等人认为Sagnac效应“与迈-莫实验的矛盾是直接的”，但究竟有几个人认同，你、我心里有数，这也是我们要继续讨论的原因，只到大家（包括正反两方面的大多数人）共同认可为止。 |
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不管你用SR还是GR。什么叫“同一刻，光子与观察者处同一惯性系，下一刻正反光子与观察者处于三个不同的惯性系”？按相对论的观点，什么时刻，光子都不与任何观察都处于同一惯性系，因为光子系不能成为惯性系。反过程，如果从观察的立场看，任何时刻都可以有成千上万乃至亿万个观察者观察它。而我们讨论的问题中，只设定了一个观察者，这就是同一！！ （你理解错了。由于地球公转，任意一时刻地面上观察者处于不同的惯性系。所以有“正反光子与观察者处于三个不同的惯性系”之说，而不是指光子参考系） （若认为你的解释为成熟理论，请用你的理论来计算或预言原子钟向东向西飞行的结果，若不能，则仅是你个人的想象，而不是理论。用想象来解释真实实验结果有意义吗？） |
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对【23楼】说： 彬彬啊，你也学会吹牛了，不妨说来听听！ 不过，千万别用你自己的观点替相对论辩护！要用相对论的观点来解释，才算对相对论的维护。
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对【27楼】说： （你理解错了。由于地球公转，任意一时刻地面上观察者处于不同的惯性系。所以有"正反光子与观察者处于三个不同的惯性系"之说，而不是指光子参考系） （若认为你的解释为成熟理论，请用你的理论来计算或预言原子钟向东向西飞行的结果，若不能，则仅是你个人的想象，而不是理论。用想象来解释真实实验结果有意义吗？） =========这个问题不用我多说，你翻翻书即可。这不是我的解释，而是公认的解释！ |
