3、讨论是否是（局域）惯性系，只需了解观察者的受力与运动状态即可，与其它任何被观察对象均无关！！！这是更基本的常识。扯什么光子的运动有什么用？

  【【沈回复：现在，再来看是不是（局域）惯性系，只是一个使用（套用）概念的问题。关键是要看，这个参照系上的观察者看到的粒子是不是有科里奥利力。且这个问题完全可以在牛顿力学内回答：一个转动的刚体，其上的观察者看到粒子有科里奥利力和惯性离心力。如果忽然转动中心产生了一个质量源，导致了一个引力场，那么粒子的惯性离心力可以与这个真实引力场抵消，但科里奥利力还是不变。这就是问题的实质。我们要谈实质，要谈物理机制和过程，而不是套用概念，尤其是套用那些被歪曲了的"常识"。在这个问题上，我们教训很大。

我们都被那个歪曲了的广义相对论"常识"误导了，过去几年，我几次挣扎，提出"惯性离心力与真实引力场抵消，但科里奥利力还是不变"，但就因为那个歪曲了的"常识"，我几次放弃我的正确观点，在两个极端观点之间摇摆不定，从而产生不断的反复（其实你们也是，只不过你们的做法是："假如......,那么XXX无法解释；假如......, 那么与XXX矛盾"）。】】

4、退一万万步，承认你说的"光子受到科里奥利力2mω×c这一惯性力"，你计算过没有，这一力已远远大于光子受到的引力，你认为这可能吗？？？

【【【沈回复：2mω×c数值很大，这谁不知道？但这又有何妨呢？光纤束缚了它。地球上大多数物体的科里奥利力都可以比万有引力大（如果自己制作一个转动刚体）。所以才会有南北半球计算炮弹的弹道曲线需要考虑相反的科里奥利力，南北半球河流对河岸的冲刷方向不同。

黄德民先生以上2,3,4内容是在否定牛顿力学。这个问题已经与相对论无关了，完全可以抛开相对论来讨论了。一句话，"环日光纤问题"其实与相对论没有关系，只不过被包装成相对论问题来迷糊人罢了（的确，提问者和回答者都被成功迷糊了）。实际上，它连牛顿力学都"骗"不过去。2011-6-9】】

对【119楼】说：
吴先生以上观点，都是形而上的层次的东西，与我们具体问题没有关系。

以上几帖子，吴先生所涉及的物理知识都对，理论物理方面的书看来看了大量。

建其，你的说法无论是从理论上还是实践上均是不成立的！

理论上，一个参考系是不是（局域）惯性系，只与其自身的运动状态或受力状态有关，与其它任何被观察对象（包括光子）的是不是受力，作何种运动无关。你想想，一个参考系能观察到千千万万被观察对象的不同运动状态，如何能从这无穷多的运动状态确定自己是否是（局域）惯性系？

实践上，如果你所说的“关键是要看，这个参照系上的观察者看到的粒子是不是有科里奥利力”，请问你如何测量光子是否受科里奥利力？

总之，你的说法是不成立的，你无非是为了解释我提的问题，着意曲解局域惯性系的概念。不信，你可以将些问题与你们的师兄弟及导师们讨论，看他们怎么说。

该文属收费下载，我还未下载。

你应该看过这篇文章了，依您的判断，按该文的思路，能不能同时、合理、完整地解释SAGNAC效应、推广的SAGNAC效应和迈莫实验？

吴先生好！

我们最反对的是自相对论以后的生造概念。而相对论不管这种生造概念有没有实际意义，能不能得到实践检验，只要有可能自圆其说，就拼命地造。

我们故且不论“曲率作用类似于A-B效应中的"矢势"”合不合适，也不追究为什么正反光子行走同一光路竟然会有空间弯度（曲率）不同而产生了光程差等理论问题，只看它能不能解释实验。既然“旋转的光纤可被看成是由无数的引力被变换掉而场梯度指向线速度反向引力场的点区域粘连而成的流形。对于流形区域中观察者来说，引力势为零（或恒定值）但场梯度矢量不为零，即光子总是在引力势为零但场梯度矢量不为零区域中运动。而正反运动光子恰好是沿场梯度正向或反向方向运动”，那么，对于王汝涌实验中的占绝大部分的均速直线运动段该如何解释？是不是也是引力势为零但场梯度矢量不为零？如何解释推广的SAGNAC效应与直线段的长度有关？

建其对我提的问题怎么不敢回答了？

 【沈回复：你110楼问题与我们的问题关系不大，且问得过于宽泛以及太远，难以回答。】

局域惯性系不就是角速度等于0吗？当然也就没有科氏力了。

 【【沈回复：但是绕日公转光纤有角速度，故而不是局域惯性系。】】

或者说只有平动没有旋转就可以了。但是绕日轨道光纤，如果你承认两个方向光速不同，如何又在地心惯性系中假设光速为常数？如果测量单向光速结果又如何？希望看到你的解释，不要逃避。

【【沈回复：这个问题问得很好！我也思考过。的确，既然承认两个方向光速不同，如何又在地心惯性系中假设光速为常数？ 原因在于有两个效应恰好抵消，即：“光速可变”与“引力场内尺子坐标长度变化效应”互相抵消。在局域惯性系（在引力场中瞬时速度为零的自由观察者）看来两根长度相等、互相垂直的杆子，在静止在引力场内的观察者看来，坐标长度不再相等。这在我去年十月文章中有计算。这个原因也正是导致在弯曲空间中，迈-莫实验仍旧是零结果（因此似乎看起来光速不变，于是可以“定义”不变的光速常数），但Sagnac相位仍旧有。

或许可以用其他方法（也许你的“测量单向光速”方法）来直接测量出这个可变的光速。】】

看了摘要，发现此文“讨论了Schwarzchild场，Kerr场，Kerr-Newman-kasuya场中的Sagnac效应”，与我们讨论的问题关系不大。看我的去年10月的论文就可以了。我的论文是计算人造引力场（惯性力）导致的Sagnac效应（即传统的Sagnac效应）。这篇论文则是添加了真正的引力场（Schwarzchild场，Kerr场，Kerr-Newman-kasuya）对Sagnac效应的修正（导致非常微弱的修正，与引力常数G有关）。

该文可以帮助我们研习相对论，但与我们的问题关系不大。

至于吴先生说所谓的“广延相对论”，对于光波，其实就是光波的方程和广义相对论的结合，这也即我的去年10月的论文中的做法（虽然我研究的是人造引力场）。光波的量子力学方程就是普通的光传播方程。除非你要研究电子、中子在弯曲空间中的各种效应（譬如电子物质波的Sagnac效应），论文有，可见： F.W. Hehl and W.T. Ni, Phys. Rev. D 42 (1990) 2045 （该文以前我介绍过），求解了转动+加速的参考系中的电子的Dirac波动方程。

建其，你的说法无论是从理论上还是实践上均是不成立的！

理论上，一个参考系是不是（局域）惯性系，只与其自身的运动状态或受力状态有关，与其它任何被观察对象（包括光子）的是不是受力，作何种运动无关。

【沈回复：的确不一定要用额外的光子去判断。但是如果用额外的光子去判断，发现有科里奥利力，难道你还敢说自己是“局域惯性系”？打一个比方，一个人有没有钱，不必由我来指证（要以银行证明为准），但若我看到他一贯在行乞，那么我可以证明他缺钱。

但是，落实到“局域惯性系”概念，恰恰需要用一个额外的粒子来判断。牛顿力学中无“局域惯性系”概念，判断一个参考系是不是“局域惯性系”，在牛顿力学中就转化为判断是“惯性系”还是“非惯性系”的问题。恰恰在这个问题上，高中物理教材上就用了“一个放在光滑桌面上的小球“无缘无故”运动起来的例子来判断桌子所在参考系为非惯性系”的做法。所以，黄德民先生的做法是欠缺的。对于“人造引力电场力”（惯性离心力）造就的的非惯性系，观察者可以暂时不需要额外的粒子，他可以根据自己肌肉被拉伸或压缩，来判断自己是不是处于非惯性系（利用肌肉压缩拉伸，其实也就等于利用了额外条件）；对于“人造引力磁场”（转动）造就的的非惯性系，由于自己看自己的速度为0，所以探测不到“人造引力磁场”，必要用额外粒子的运动来判断，正如我们判断空间中有无磁场，一定要用运动的带电粒子一样。

所以，黄德民先生的判断法是错误的。他只是在谈非惯性系的起源，至于如何判断，他的思路是错误的。至于非惯性系起源，既然光纤在绕日公转，有角速度，角速度是绝对的，那么就是一个非惯性系。】】

你想想，一个参考系能观察到千千万万被观察对象的不同运动状态，如何能从这无穷多的运动状态确定自己是否是（局域）惯性系？

【沈回复：这个问题一点都不麻烦。相对于参考系上的固定观察者有运动速度的任何一个粒子都可以作为判断标准，且由所有这些千万个粒子的运动均可以得到该参考系的唯一的角速度值（人造引力磁场）。】】

实践上，如果你所说的"关键是要看，这个参照系上的观察者看到的粒子是不是有科里奥利力"，请问你如何测量光子是否受科里奥利力？

【【沈回复：测量科里奥利力，这本是一个牛顿力学问题，很简单，如南北半球计算炮弹的弹道曲线需要考虑相反的科里奥利力，南北半球河流对河岸的冲刷方向不同，都包含测量方法。

至于光子，由于光速变化量微弱，直接测量是难，且对于光波的测量，我们总是用干涉法，那么Sagnac效应就是测量科里奥利力最好方法。

判断人造卫星或环日光纤是不是局域惯性系，除了光子，还可以是其他普通粒子，建议在人造卫星上研究普通粒子的受力情况，看看有无科里奥利力。根据牛顿力学的回答，肯定还是有的，因为没有一个机制可以把科里奥利力消去（消去的只是惯性离心力，即惯性离心力与引力之间的平衡）。】】】

总之，你的说法是不成立的，你无非是为了解释我提的问题，着意曲解局域惯性系的概念。不信，你可以将些问题与你们的师兄弟及导师们讨论，看他们怎么说。

【【【沈回复：师兄弟及导师们，只研究光学仪器和光学材料及成像，没有人对此感兴趣。

         这个问题，我是绝对成功破解了，且是在牛顿力学中破解的，从本质上讲，这是一个牛顿问题的争论，与相对论无关。之所以会有争论，是一开始双方共同被那个肆意歪曲了的“局域惯性系”常识误导了。局域惯性系就要求度规为Minkowski度规，但实际上，因为转动的存在，度规中的g_{0i}分量一定不为零，它无法被抵消掉（抵消掉的只是g_{00}中因为转动导致的那份贡献）。物理机制非常明显。请黄德民先生不要做无用功了。】】】

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建其的辩护完全不成立！

1、讨论问题都有个前提。如果知道一个物体的运动状态或受力状态，我们无需任何其它手段或方法就能知道该物体系统是否可以看着是（局域）惯性系还是非惯性系！只有在不知道物体的运动状态或受力状态时，才借助其它辅助手段（如实验等）来确定物体系统是否可以看着是（局域）惯性系还是非惯性系。但目前我们讨论的问题是，整个光纤环及观察者都是在绕在太阳公转，按经典理论来说，受引力，物体系统是非惯性系；按广义相对论，引力不是真实的力，物体系统没有受任何力的作用，只是在弯曲时空中作自由运动而已，因而是局域惯性系。就这么简单而已！根本不需要什么辅助手段！！！如果非谈辅助手段，那么请看第2点。

2、我们讨论的问题只说了整个光纤环及观察者都是在绕在太阳公转，没有再给其它任何条件，至于光子有没有什么科氏力，我们不知道，还在讨论！你认为有，我认为没有。你实际上是在用臆想的有作循环论证，来论证光纤系是非惯性系，明显不合理！再回到科氏力的讨论。你说光子受到科氏力作用，有什么证据和依据？如果你的说法成立，不仅仅光子，包括所有粒子甚至物体，只要有运动速度V，就有科氏力存在。可是有哪个事实表明有与绕太阳公转相关的科氏力存在？（目前所有实验证据只有与地球自转的科氏力存在，当然你也不要以公转科氏力太小不好测为借口。）

沈回复：测量科里奥利力，这本是一个牛顿力学问题，很简单，如南北半球计算炮弹的弹道曲线需要考虑相反的科里奥利力，南北半球河流对河岸的冲刷方向不同，都包含测量方法。

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你说这些没用，这些都是自转科氏力的证据！我们现在讨论的是公转问题，请提供一个公转科氏力存在的证据！！！

这个问题，我是绝对成功破解了，且是在牛顿力学中破解的，从本质上讲，这是一个牛顿问题的争论，与相对论无关。之所以会有争论，是一开始双方共同被那个肆意歪曲了的"局域惯性系"常识误导了。局域惯性系就要求度规为Minkowski度规，但实际上，因为转动的存在，度规中的g_{0i}分量一定不为零，它无法被抵消掉（抵消掉的只是g_{00}中因为转动导致的那份贡献）。物理机制非常明显。请黄德民先生不要做无用功了

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建其，

1、不要宣称问题已解决了；

2、不要过多说牛顿理论，我们是在相对论框架内讨论；

1）吴先生[128楼]说的是度规分量g_{00}分量一价导数为零（惯性离心力与太阳引力之间的抵消），二价导数不为零（即有引力落差，有潮汐力，有非零黎曼曲率张量）。

这些知识是对的，但对于Sagnac效应无关。

2）在Sagnac效应中，g_{0i}的一价导数不为零（二价导数不必考虑了），因为太阳无法提供“引力磁场”来抵消g_{0i}的一价导数。值得一提，去年十月之前，我曾希望利用无穷远星系或全宇宙星系所提供的引力磁势g_{0i}来抵消掉环日光纤的g_{0i}，当时我“天真”地以为，说不定全宇宙的g_{0i}之和是零呢，从而保证环日光纤是“局域惯性系”。我希望是如此，但黄德民先生反对，认为这个思路过于玄虚，且高一层次的公转角速度越来越小。我倒认为这个思路不玄虚，物理含义实在。其实这就好比电磁学中所有电流提供的磁矢量势A之和为零罢了，不是不可能。但是这个思路我最后感觉到外部星系提供不了足够的g_{0i}，所以罢了。我拿以前这事是为了说明，我一直坚信环日公转光纤上一定有科里奥利力和科里奥利势g_{0i}，只不过我同时受黄德民先生所“钟爱”的那个被歪曲了的“局域惯性系”定义，想挖空心思把环日光纤的g_{0i}消去而已。现在知道，是无法消去的，它是固有的存在那里的。

3）由此说明，我是多么地在挣扎啊，一直躺在正确的思路旁否定正确的思路，撞得头破血流，在两个极端观点（“公转就是自由落体的平动，是惯性系”和“公转与自转一样，是非惯性系”）之间徘徊。现在认为，“公转与自转一样，是非惯性系”才更加正确一点（只不过要更明晰地认识到，度规分量g_{00}分量一价导数为零（惯性离心力与太阳引力之间的抵消），太阳无法提供“引力磁场”来抵消g_{0i}的一价导数）。

多番转折，教训深刻。

好，这个问题就可以在牛顿力学中讨论。自转所导致的惯性离心力rω^2在公转时可以恰好被引力所抵消，那么科里奥利力呢，有谁来抵消它？没有。
我们把牛顿引力,刚体方程写在一起，就可以求解这个问题。没有机制抵消掉科里奥利力。所以，转动的绝对性就体现在这里。
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这能说明什么？只说明牛顿力学把转动系（无论自转还是公转）看着是非惯性系是对的！！相对论呢？一方面说引力不是真实力，企图把它取消。另一方面，你又说取消不了，转动时还有引力作用的转动引起的科氏力，这不等于说广义相对论的基础有问题吗？

建其的辩护完全不成立！

• 1、讨论问题都有个前提。如果知道一个物体的运动状态或受力状态，我们无需任何其它手段或方法就能知道该物体系统是否可以看着是（局域）惯性系还是非惯性系！

【【【沈回复："知道一个物体的运动状态或受力状态"，那么这个"知道"的主体是"谁"？肯定是一个跳出太阳系的那个观察者（不是在环日光纤上的观察者，因为自己是不可能"知道"自己的受力状态的）。好，在跳出太阳系的那个观察者看来，他把牛顿引力和曲线运动方程写在一起，就可以求解这个问题，再通过坐标变换，把这套方程变换到环日光纤上的观察者上去，就可以发现，科里奥利力变换出来了，惯性离心力也出来了，只不过惯性离心力被引力抵消掉了而已，而科里奥利力无法被抵消。所以，这个问题的答案很清楚（在牛顿力学中很清楚）。】】

只有在不知道物体的运动状态或受力状态时，才借助其它辅助手段（如实验等）来确定物体系统是否可以看着是（局域）惯性系还是非惯性系。但目前我们讨论的问题是，整个光纤环及观察者都是在绕在太阳公转，按经典理论来说，受引力，物体系统是非惯性系；按广义相对论，引力不是真实的力，物体系统没有受任何力的作用，只是在弯曲时空中作自由运动而已，因而是局域惯性系。就这么简单而已！根本不需要什么辅助手段！！！如果非谈辅助手段，那么请看第2点。

【【沈回复： 不要过于玄虚。这个问题与"按广义相对论，引力不是真实的力，物体系统没有受任何力的作用"毫无关系。它在弯曲时空中作自由运动，要是它做的自由运动是纯粹的自由落体运动（速度与引力场强g方向平行），那么才是局域惯性系。任何有偏离，都不再是"局域惯性系"。在牛顿力学中，则变成不再是惯性系，必是非惯性系。这些都可以在牛顿力学中首先回答。】】

• 1、我们讨论的问题只说了整个光纤环及观察者都是在绕在太阳公转，没有再给其它任何条件，至于光子有没有什么科氏力，我们不知道，还在讨论！你认为有，我认为没有。你实际上是在用臆想的有作循环论证，来论证光纤系是非惯性系，明显不合理！再回到科氏力的讨论。你说光子受到科氏力作用，有什么证据和依据？如果你的说法成立，不仅仅光子，包括所有粒子甚至物体，只要有运动速度V，就有科氏力存在。可是有哪个事实表明有与绕太阳公转相关的科氏力存在？（目前所有实验证据只有与地球自转的科氏力存在，当然你也不要以公转科氏力太小不好测为借口。）

SHEN RE: 有没有科里奥利力，这个问题与是否用光子无关，与相对论无关。用牛顿力学就可以判断任何一个粒子在这里都有"公转科里奥利力"。

"公转科里奥利力"的确很小，实验很难测，幸好这个问题根本不需要实验来判断，牛顿力学体系在低速宏观问题中很成功，我们就只要来看低速宏观问题中有无"公转科里奥利力"即可。相信可以给出一个确定无疑的回答。总之，这个问题目前与相对论无关了。所谓"在弯曲时空中作自由运动，就是局域惯性系"（包括本人曾认为的"公转就是自由落体式的平动"）都是歪曲了的观点。

实际上，我感觉到在广义相对论中很容易很证明，如果在外部观察者A看来，某物体B速度与引力场强g方向如果不平行，那么将坐标从A变换到B，必然在B参考系上可以变换出引力磁势g_{0i}。在牛顿力学中，这个问题就对应地变换出科里奥利势，使得在B参考系上有运动的粒子具有科里奥利力。在广义相对论中计算比较复杂，在牛顿力学中计算比较简单，但问题是等价的，所以先在牛顿力学中考虑就可以了。

总之，公转问题就是"自转+牛顿引力"问题，惯性离心力被消去，科里奥利力无法被消去，答案很明确。

沈建其 2011-6-12

理论上，一个物体系统是否（局域）惯性系还是非惯性系，取决于该物体系统的受力情况或运动状态，对不对？你明确说！
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SHEN RE:

其物理根源的确是“受力情况或运动状态”。但仅说这句话，黄先生这只是在纸上谈兵。

来点实在的，我从跳出太阳系的观察者角度写出地球或环日光纤的“受力情况或运动状态”方程，然后进行坐标变换，必然在地球或环日光纤上变换出科里奥利来，至于惯性离心力，也会变换出来，只不过其大小与太阳引力一样，被抵消了而已。所以，公转科里奥利力一定存在。这是牛顿力学的答案。

你说的不错，从一个设定的前提来讨论理论物理就是纸上谈兵！我们设定的前提就是已知光纤系的"受力情况及运动状态"，其它都没有。

建其，再次提醒不要过多说牛顿力学如何如何，要在广义相对论内讨论！

来点实在的，我从跳出太阳系的观察者角度写出地球或环日光纤的"受力情况或运动状态"方程，然后进行坐标变换，必然在地球或环日光纤上变换出科里奥利来，至于惯性离心力，也会变换出来，只不过其大小与太阳引力一样，被抵消了而已。所以，公转科里奥利力一定存在。这是牛顿力学的答案。

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再次提醒建其不要在牛顿力学中多谈事，我们讨论的是广义相对论！

不要忘了，我们现在讨论的是理论物理问题，就是纸上谈兵！！

我们讨论问题的前提是我们自己设定的，已明确了光纤系的"受力情况及运动状态"。谈其它都是多余！

建其，再次提醒不要过多说牛顿力学如何如何，要在广义相对论内讨论！

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SHEN RE: 关于“公转科里奥利力”，我们在牛顿力学上就有分歧。而且，我前面已经说了“科里奥利力。在广义相对论中计算比较复杂，在牛顿力学中计算比较简单，但问题是等价的，所以先在牛顿力学中考虑就可以了”。

至于黄先生呢，什么也没有提到计算和论证的过程，只凭着一个没有操作性的歪曲观点作为感觉上的判断依据，实在没有说服力可言。

现在是走出这个迷雾的时候了，我们已被自己迷糊了几年了。