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季灏先生,求资料
[楼主] 作者:-叶波-  发表时间:2011/03/13 17:14
点击:2694次

季灏先生,本人申报国家自然基金的一个课题,“洛仑兹尺缩判决性检验试验”需要仪器设备经费预算。因要申购一台MM干涉仪进行改进,能否告诉我购买资料(型号和费用)。你私人有一台这种仪器,能否告诉我上述资料。

其他网友知道的也可告诉我。谢谢!

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 [2楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2011/03/14 08:14 

季灏老师刚才打电话给我,说他无法回帖,总是提示密码错误。他让我转告给您,他的电话13817801129,直接与他联系。

※※※※※※
只有聪明人才能够看出相对论是荒谬的,绝大多数人的智力不足以看出相对论是荒谬的!
 [3楼]  作者:cmjihao  发表时间: 2011/03/14 09:37 

试验讲话,看看行不行。
[楼主]  [4楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2011/03/14 11:18 

谢谢,已通话
 [5楼]  作者:youngler  发表时间: 2011/03/19 18:22 

现成的 Michelson 干涉仪不是为了科学实验而设计的。为了工业应用设计的干涉仪像机床,花了钱买这个基本上是冤枉钱。为了教学演示设计的干涉仪抗震性能很差。用来做科学实验,通常需要自己做干涉仪。干涉仪光学部分费用很低,主要是架子部分属于精密机械。好像地面上的尺缩效应不明显,不同纬度物体的长度是可能有变化,真要测量难度很大的。首先要考虑温度的影响,其次要考虑大气压力的影响,再次要考虑材料内力的影响。这个实验我一直来的看法,不是业余实验。
 [6楼]  作者:youngler  发表时间: 2011/03/19 20:35 

,,测量地球自转形成的以太风,用的是等臂长干涉仪,测量 Lorentz 收缩用的是不等臂长的干涉仪。这两个观测,观测量在同一个数量级。观测 Lorentz 收缩是否存在,仪器灵敏度按现在的技术是可以达到的。问题是温度干扰更加明显,所以要求更高。如果考虑大气压影响,需要真空下实验。温度控制也不容易。0.1 K 温度变化,就相当于一个波长长度变化,我们的 Lorentz 收缩则只有一个波长的 1/100000 。用石英来做架子,能够提高长度稳定性 20 倍。用不同温度膨胀系数的材料理论上可以凑出不随温度变化的长度。但是实际上,由于架子各处温度不均匀,温度的影响控制起来很困难。
,,不等臂长的干涉仪历史上有过这样的实验。当然,过去的实验精度很低,不足以观测地球自转导致的 Lorentz 收缩。在一个地方旋转一个直角,看看 Michelson 干涉仪干涉结果是否有异常,有异常这是 Lorentz 收缩导致的。我估计不会观测到干涉结果异常,如果确实是这样,可以得到 Lorentz 收缩不存在的结论。
[楼主]  [7楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2011/03/19 21:04 

羊角乐先生:你的意见很对!
我觉得光是讨论还是不能最终解决问题,最终能解决问题还是要靠试验。要作试验又谈何容易?首先是经费问题。解决这个问题的一个途径是向相关部门申报课题。前几天我向国家自然基金委申报了一个课题:洛仑兹收缩判决性检验试验。试验装置与MM试验基本相同,只不过两干涉臂不相等,一为10米,一为了20厘米。
你可能收集了一些MM试验的资料,请将这些资料发到我的邮箱,不胜感谢。
[楼主]  [8楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2011/03/19 21:55 

测量地球自转形成的以太风,用的是等臂长干涉仪,测量 Lorentz 收缩用的是不等臂长的干涉仪。这两个观测,观测量在同一个数量级。

 如果尺子是10米长,地球公转速度为30000米/秒,在这个速度方向上尺会缩短0.0001毫米,如果用黄光,干涉条纹移动0.2个,干涉仪的精度是0.01个干涉条纹。如果尺子的长度是50米,尺会缩短0.0005毫米,干涉条纹移动1个。光源用激光应是可以的。

观测 Lorentz 收缩是否存在,仪器灵敏度按现在的技术是可以达到的。问题是温度干扰更加明显,所以要求更高。如果考虑大气压影响,需要真空下实验。温度控制也不容易。0.1 K 温度变化,就相当于一个波长长度变化,我们的 Lorentz 收缩则只有一个波长的 1/100000 。用石英来做架子,能够提高长度稳定性 20 倍。用不同温度膨胀系数的材料理论上可以凑出不随温度变化的长度。但是实际上,由于架子各处温度不均匀,温度的影响控制起来很困难。

 我是这样考虑的:做一个10米长的容器,盛水。置一木板浮于水。取一石英板固定在木板上。在石英板上安装光路。水中装多点恒温控制。同时使干涉仪按1转/10分的角速度转动,数小时后就会趋于稳定。

,不等臂长的干涉仪历史上有过这样的实验。

,不等臂长的干涉仪历史上有过这样的实验。

 不等臂长的干涉仪历史上有过这样的实验,但没有90度的转动。如确有这样的试验,请将资料告诉我。

当然,过去的实验精度很低,不足以观测地球自转导致的 Lorentz 收缩。在一个地方旋转一个直角,看看 Michelson 干涉仪干涉结果是否有异常,有异常这是 Lorentz 收缩导致的。我估计不会观测到干涉结果异常,如果确实是这样,可以得到 Lorentz 收缩不存在的结论。

 [9楼]  作者:youngler  发表时间: 2011/03/20 08:41 

,,在狭义相对论建立之后,人们又在各种不同的条件下反复做过 Michelson-Morley 型实验,
而且精度越来越高,但都没有观奈到"以太漂移"效应。例如,Kennedy(1926)和Illingwarth(1927)
分别用不等臂长的干涉仪做的实验给出"以太漂移"速度的上限分别是 5.1 km/s 和 2.3 km/s;
Joos(1930)他用改进的干涉仪做了这种实验,给出的上限是 1.5 km/s,
在用迈克尔逊干涉仪所做的"以太漂移"实验中,这个结果是精度最高的。

,,此类实验,实验装置随地球自转转动,只要不刻意干预,自然地肯定转过直角无数次。当然,过去没有光电检测,精度不够。

,,你用地球公转速度计算有问题,地球附近的以太跟着地球跑,公转导致的 Lorentz 收缩不存在早就意料之中。自转导致的 Lorentz 收缩,数量少了 10000 倍,所以我说,这个实验难度很大。
[楼主]  [10楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2011/03/20 09:29 

你用地球公转速度计算有问题,地球附近的以太跟着地球跑,公转导致的 Lorentz 收缩不存在早就意料之中。自转导致的 Lorentz 收缩,数量少了 10000 倍,所以我说,这个实验难度很大。

Lorentz 收缩无需考虑以太。只要考虑尺子的长度和尺子长度方向的速度就可以了。因为l=lo√(1-1/V²/C²,这里lo=10米,V=10000米/秒。 

至于自转导致的 Lorentz 收缩,由于地面任意点的线速度可用公式465cosy米/秒来计算(y为任意点的地理纬度), 最大不过465米/秒,与地球公转速度10000米/秒比起来可忽略。MM试验不是也没有考虑到地球的自转吗?

 [11楼]  作者:youngler  发表时间: 2011/03/20 11:36 

,,如果地球公转导致地球和实验仪器 Lorentz 收缩存在,Kennedy(1926) 和 Illingwarth(1927) 分别用不等臂长的干涉仪做的实验应该观测到这种 Lorentz 收缩了。既然过去的不等臂干涉实验也没有观测到干涉条纹移动,应该说明过去的实验早就说明了 Lorentz 收缩不存在。具体我没有计算,程稳平先生是这么说的。他是学光专业的,应该对这个问题很了解。你要是有兴趣可以与程稳平先生讨论这个问题。我这里有他的电子邮箱。杨红新先生对于这方面的也有很深的思考,而且他也经常在这里,你也可以问问他。其他资料好像也有这样的说法。好像 Lorentz 理论在与狭义相对论的竞争中失败,这个不等臂长的干涉实验也是一个原因。多考虑理论问题没有错,或许理论问题多思考一些可以避免重复实验或者失败的实验。
 [12楼]  作者:youngler  发表时间: 2011/03/20 13:10 

,,在 现代物理争鸣论坛 找到了 程稳平 先生的部分相关分析,供参考,这里提供连接,
http://club.xilu.com/newphysics/msgview-950469-133.html
 [13楼]  作者:youngler  发表时间: 2011/03/20 14:12 

,,程稳平先生的书《21世纪牛顿力学》,很多地方都有下载,下载地址百度搜索能够找到。与此相关的内容在《准确理解基础物理学》一文里。他的邮箱是公开的,ccxdl@126.com ,与程稳平先生取得联系也可以。
 [14楼]  作者:youngler  发表时间: 2011/03/20 14:12 
[楼主]  [15楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2011/03/20 15:20 

羊角乐先生,让我对你表示敬意和感谢。

程稳平先生的文章中是根据光速不变原理的推导。我不同意光速不变原理,他的这些推导是没有道理的。
我只想做一个试验来证明洛仑兹收缩是否真的存在。如果真的没有干涉条纹的移动,洛仑兹收缩就不存在。洛仑兹收缩是用来解释MM试验的,这就牵涉到对MM试验的重新解释。我认为MM试验的结果没有问题。重作MM试验没有必要。但是MM试验的解释是不对的。我是这样解释的:

MM试验的原理解释把人们思维搞乱了。这不是说这个试验本身有什么纰漏,这个试验一点问题也没有,而是人们对试验结果的解释不对。为什么这样说呢?因为这是人们的一个成见在作怪。
人们始终认为固体对一切东西都是固体,流体对一切东西都是流体。水对船而言是流体,水对超声波也是流体。以太对地球显然是流体,因为地球能在以太中运动。那么以太对光也是流体。地球能在以太中穿梭,就有相对的以太“风”。光在以太中运行,光也有相对的以太“风”。只要证明了光有相对的以太“风”,地球也就有相对的以太“风”。有了以太“风”的存在,以太才真正地存在。如果以太“风”不存在,以太当然不存在了。MM试验证明了对光的以太“风”是不存在的,于是地球上的以太“风”也是不存在的,于是以太当然不存在了。这就是MM试验的逻辑。
MM试验的逻辑是经不起事实的检验。水对船而言是流体,水对超声波也是流体吗?请看事实:声音在水中的传播速度是1450米/秒,在冰中的传播速度是3160米/秒。声频的超声波也是这样。但对频率达到几个T(1T=10的12次方)的超声波来说,它的传播速度也差不多是3160米/秒!换句话说,频率达到几个T的超声波在液体水中的传播速度和在固体冰中的速度几乎是一样的!而且试验证明超声波在水中速度是随频率的升高而增大。
为什么是这样的呢?因为声音是一种波,波实际上是由一种往复振动形成的。介质往复振动时,其受力是交变的,当交变力的频率太快,介质向一个方向受力运动后,几乎马上又要受同样大的力向相反方向运动,介质因惯性的缘故根本就来不及作这样的运动。于是,这种波在流体介质中的振动象在固体分子中只在平衡位置振动一样而传播波。此时介质的流动性消失了,这种波在介质中的传播就变成像在固体中传播一样。很多现象都能证实这个问题,例如尺寸很大的锣或鼓在敲响的时候,频率较低,肉眼能见到其表面的振动。而尺寸较小发高音的锣鼓就看不到这个现象了。
同样的道理,光也是一种波,由于可见光的频率非常高,频率最小的红光就约为400 T赫兹,于是以太对光的传播也好象固体一样。这时,对光来说,以太“风”是不存在的。因为风实质上是某种流体的相对运动。既然以太对光的传播也好象固体一样,这时的以太就不是流体了,对光而言,此时以太风当然也就不存在了。MM试验正好是光有不有以太“风”的试验,这个试验正好证明了光不存在以太“风”。
总而言之,MM试验证明了以太传光似固体,并不能否定以太的存在。光是一种电磁波。根据这样的推断,低频率的电磁波的速度是不是比光速要慢呢?答案是肯定的!

 [16楼]  作者:youngler  发表时间: 2011/03/20 16:43 

,,你可能是错解程稳平先生了。他不过是根据历史上的各种假设来推算 Michelson 类实验的结果,他好像没有主张光速应该怎么样。你在最后说,低频率的电磁波速度慢,而我注意到的实际情况是,光速的标准值就是用低频率的电磁波 频率*波长 得到的。
[楼主]  [17楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2011/03/20 21:11 

我没有错解程稳平先生,我知道他不过是根据历史上的各种假设来推算 Michelson 类实验的结果。我详细读了他的论文。
我也查到一些资料,有一份资料这样说:“1902-1904年间,莫雷和密勒在开尔文的敦促下,为了检验洛仑兹一裴兹杰惹的收缩假设,于1902年用4米多长的木制底座做干涉仪实验,光路增大为原先的三倍。由于木材受湿度和温度的影响太大,很难做出精确结果,乃于1904年另做了一套钢制底座。这套新改制的干涉仪做工精细,调节方便,光路达64米,灵敏度又有新提高。然而,实验结果比1887年迈克耳逊和莫雷所得更接近于零。”
由于历史久远,很难查到具体的原始资料。我想这样类似的试验肯定有人做过,只是我找不到罢了。

你说的“光速的标准值就是用低频率的电磁波 频率*波长 得到的”频率是在微波、分米波还是在米波?能否再详细一点?
 [18楼]  作者:魏恩庆  发表时间: 2011/03/20 22:18 

正确认识光的本质,有一定的重要性,叶老师.
 [19楼]  作者:yanghx  发表时间: 2011/03/20 22:43 
 [20楼]  作者:youngler  发表时间: 2011/03/21 08:25 

光速的标准值就是用低频率的电磁波 频率*波长 得到的。从技术角度来说,应该是用分米波或者厘米波。波长太短了,频率数不出来,波长太长了,实验装置太大。比厘米波更短波长的电磁波,比如红外线,频率数不出来。用米波的话,谐振腔几十米,尺寸太大,操作不方便。谐振腔长度短了,波长测量不准。
[楼主]  [21楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2011/03/21 16:01 

这里有些以前网友们提供的资料:
www.ether-home.com/viewthread.php?tid=124&extra=page%3D1
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
杨红新先生,这些资料对我来说太重要了。先行谢过。另外请问历史上有不有不等臂的MM干涉仪转动90度的试验资料呢?
[楼主]  [22楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2011/03/21 16:12 

羊角乐先生,这就没有问题了。我指的低频是指波长在米波、十米波、百米波........以上的电磁波,这种频率的电磁波的速度比光速慢。也请把你收集到的MM试验的资料发到我的邮箱里。yeboyebo@163.com
 [23楼]  作者:yanghx  发表时间: 2011/03/21 16:54 

对【21楼】说:

用经典的钠灯这类光源无法做“不等臂长干涉”,因为两臂光程差较大时,
要求光源具有较大的“干涉长度”,只有激光出现后才有可能,
即要求激光源的单频性好,现在一般认为干涉长度与激光频率带宽成反比,
比如一般街上卖的激光电筒的干涉长度大约是1厘米左右,光程差超过1厘米就很看不清干涉环了,
好一点的单频激光器(最好是脉冲式的)一般能达到数十米到数百米,购买的话要问清楚,

[楼主]  [24楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2011/03/21 19:32 

用经典的钠灯这类光源无法做“不等臂长干涉”,因为两臂光程差较大时,
要求光源具有较大的“干涉长度”,只有激光出现后才有可能,
即要求激光源的单频性好,现在一般认为干涉长度与激光频率带宽成反比,
比如一般街上卖的激光电筒的干涉长度大约是1厘米左右,光程差超过1厘米就很看不清干涉环了,
好一点的单频激光器(最好是脉冲式的)一般能达到数十米到数百米,购买的话要问清楚,
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
是光程差吗?因为单程光臂收缩后为l=lo√(1-1/V²/C²),这里单程光臂lo=10米(光来回是20米),V=10000米/秒,按洛仑兹的假设,光程差Δ=2(lo-l)=0.0001毫米。这么小的光程差应没有问题吧?
[楼主]  [25楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2011/03/21 19:33 

用经典的钠灯这类光源无法做“不等臂长干涉”,因为两臂光程差较大时,
要求光源具有较大的“干涉长度”,只有激光出现后才有可能,
即要求激光源的单频性好,现在一般认为干涉长度与激光频率带宽成反比,
比如一般街上卖的激光电筒的干涉长度大约是1厘米左右,光程差超过1厘米就很看不清干涉环了,
好一点的单频激光器(最好是脉冲式的)一般能达到数十米到数百米,购买的话要问清楚,
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
是光程差吗?因为单程光臂收缩后为l=lo√(1-1/V²/C²),这里单程光臂lo=10米(光来回是20米),V=10000米/秒,按洛仑兹的假设,光程差Δ=2(lo-l)=0.0001毫米。这么小的光程差应没有问题吧?
 [26楼]  作者:yanghx  发表时间: 2011/03/22 05:52 

原来“不等臂长”是这个意思,洛仑兹收缩是为了解释MM实验零结果的,
洛仑兹当时是赞成以太存在的(他也曾因此受益非浅),
所以“洛仑兹收缩”是首先肯定存在地球公转引起的以太风30km/s---有干涉环移动,
然后再假设存在“洛仑兹收缩”,于是抵消了干涉环的移动,所以最后观察得到的就是“零结果”,

那么验证“洛仑兹收缩”是什么意思呢?
如果得到的还是“零结果”,说明什么?非零结果有说明什么?
不管怎么说,做这个实验本身总是挺有意义的,我一直希望能测出地球自转以台风---非零结果,
只是数量级是465米/秒,而不是30000米/秒,这就对装置的要求比较高了,要花费不少银子,
可能需要有反复实验伴随很多次失败的心理准备?
[楼主]  [27楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2011/03/22 08:13 

我以为你对我的试验理解,看来不是这样。我把这个试验的原理重帖。“不等臂长”是指水平臂不等于垂直臂。我设的水平臂为10米,垂直臂很小,只有20厘米,可忽略不计。光在水平臂来回两次,光程为20米。由于MM试验水平臂等于垂直臂,转动90度,洛仑兹收缩是一样的,故不会因洛仑兹收缩而产生光程差。
[楼主]  [28楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2011/03/22 08:25 

 [29楼]  作者:yanghx  发表时间: 2011/03/22 16:18 

这个一般叫“马赫-曽德尔干涉仪”,这样也行,理论上怎么讲都行,
只要实验出非零结果---接近465就行,只是具体操作起来可能会遇到不少问题,
但也只有通过具体操作才谈得上想方设法去解决一些实际问题?
 [30楼]  作者:yanghx  发表时间: 2011/03/22 20:57 

我想了一下,好像有些问题,
这个马赫-曽德尔干涉仪的特点是两个反向光路的光程是对称的,
这样不管装置怎么旋转,对于任何效应,两条反向光路的变化都完全一样的,所以得到的光程差不会改变?

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