财经社区女性社区汽车社区军事社区文学社区社会社区娱乐社区游戏社区个人空间
上一主题:http://club.xilu.com/zhu541218... 下一主题:谬论要获自然科学奖,请行动起来!
单向光速理论上可测
[楼主] 作者:jiuguang  发表时间:2011/05/28 00:02
点击:5842次

单向光速不可测。这似乎在本论坛已经达成某种程度的共识,不少常来的人都认同此观点。

原因是:测一般运动速度时,通常都是借助光信号进行的,例如速度滑冰等计时精度0.001秒,而我们完全无需考虑光信号传播所用的时间。显然光的传播消耗的时间太少了,将其考虑进去一点也不能提高测量的精度。

但要测量光速,问题就复杂了,因为我们无法借助比光速更快的信号。如果要测光通过两点的时间,并假设光速未知,那么就很难借助光信号了,因为我们不知道光信号的传播究竟用了多少时间,对测量结果产生了多大影响。

一种理想方法是,在光通过的两点各设置一个时钟,分别记录光通过两个时钟的时间,然后计算时间差就可以得出结果了。但这会遇到另一个问题,如何确定两个时钟的“同时”。而改变两个时钟的“同时”必然会改变测量的结果。如果假设两个方向光速相同,那么以此条件调好两个时钟,则测得的两个方向的光速必然相等。

这里的时钟与用两个时钟测得的光速相互影响,因此有了单向光速不可测的观点。当然还有很多其他情况,这里就不多说了。

如果不用时钟,而用其他方法测量单向光速,理论上还是可行的。例如,很老的旋转齿轮法,在同一个轴上有两个齿盘,当其旋转起来后,从一个盘上的齿间射入的光,到达另外一个齿盘时,齿盘会转过一个角度。这样我们可以用角度代替时间差,也就不存在同时性问题了。

这里也有一个问题,就是由于装置,特别是轴可能出现弹性变形,这将使我们得出就角度不准确,从而影响测得的光速。可以通过在稳定的匀速旋转的状态下读取读数,并合理配置驱动力矩和摩擦力矩分布,这样使两个齿盘在旋转时与静止一样,不会相对角度变化,或使角度变化非常小至可以忽略。

这只是理论上可行的单向光速测量方案之一。在此抛砖引玉,希望大家能提出更好的,甚至有实际可行性的方案。

这样有可能得到与“同时性”无关的单向光速。

 

 

本帖地址:http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-246362.html[复制地址]
上一主题:http://club.xilu.com/zhu541218... 下一主题:谬论要获自然科学奖,请行动起来!
[楼主]  [2楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2011/05/29 03:38 

单向光速测量装置(不断完善中!):装置由两部分组成,一是可旋转部分,两个圆盘用一根轴连成刚性回旋体;二是不转的部分,由激光器等光源和透镜等,构成保证光到达屏幕的直线光通道,还有高速相机拍照供读取数据。在静止状态下,将两部分结合起来,直线光通道与轴线平行,与两个盘相交于两点A,B 。在一个盘上的点A开个孔,允许光进入,在另外一个盘的点B做标记,周围是半透明屏幕。当转动部分绕轴旋转时,每转一周就会从开孔盘就会进来一个光脉冲,打在屏幕上形成一个光点,同步用相机照下来。测量光点与B点相对于轴线的夹角,就可以根据角速度计算出单向光速。(必要时会继续完善)

可以有与同时性问题无关的单向光速测量。理论上用类似旋转齿轮法的方法就可以。
这时等于用旋转角度取代光通过两点的时间差,同时性问题影响两点的时间差,但不能影响角度。
需要注意的是,尽量保证旋转时两个齿盘的径向相对角度与静止时相同。

有了这种客观的测量单向光速的方法,即使只是理论上的。两个方向通过一段光纤的光的光速就没有含混的余地了。或者是不同,例如按绕日心的Sagnac效应解释,或者是相同,按迈-莫实验和光速不变解释。
但不可以同时用两种方法解释,因为两种解释相互矛盾,客观的单向光速测量法可以给出判决。

最重要的关键是:假设测量装置沿轴向匀速运动,就会发现测量到的单向光速,与相对性原理无关!!!

 [3楼]  作者:hudemi  发表时间: 2011/05/30 18:35 

久广先生提出的内容理论意义重大!
[楼主]  [4楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2011/05/30 22:05 

对【3楼】说:

感谢鼓励!

希望更多的人来参加讨论。

 [5楼]  作者:caozhangyin  发表时间: 2011/05/31 17:48 

想当然尔。
你提出的方法实际上比s/t方法问题更多,首先两个齿轮的角度你就没法精确测量,其它就不必说了.这种方法粗略地测量光速当然可以,有人这样做了,要精确测量就不可行了,不是技术办不到,而是原理不可行.
 [6楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/05/31 18:55 

“很老的旋转齿轮法,在同一个轴上有两个齿盘,当其旋转起来后,从一个盘上的齿间射入的光,到达另外一个齿盘时,齿盘会转过一个角度”,我记得在高中物理课本的小字部分就提到过这种方法,好像是200多年前用过的方法。这种齿轮法在近代分子束实验中也用过。方法是好方法,但是同时性的基本问题还是存在。如何测量齿轮转动速度,这又涉及同时性的定义。速度与同时性总是一对冤家,随着不同的同时性定义,有不同的速度,这是一种“对钟规范”,不过不影响真实物理过程。

[楼主]  [7楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2011/05/31 19:04 

对【5楼】说:

“s/t方法”指的是什么?

我提出的方法是可以测量单向光速,而不需要对钟的方法。以前的方法都不足以解决这个问题。

当然将来也许会出现更好的方法,只是目前尚未发现。

我提出的方法理论上成立,如果真正进行实验,则精度远远不够。

而理论上成立,已经构成对同时性的相对性的实质性质疑,这已经是一个突破了。

且看相对论者如何解释!

 [8楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2011/05/31 19:18 

对【6楼】说:
机械测量

半镀银面反射后,经高速旋转的齿轮投向反射镜,再沿原路返回。如果齿轮转过一齿所需的时间,正好与光往返的时间相等,就可透过半镀银面观测到,从而根据齿轮的转速计算出光速。

第三位在地面上测到光速的是考尔纽1874年8 m/s。

后来,他综合旋转镜法和旋转齿轮法的特点,发展了旋转棱镜法8 m/s。

迈克耳孙在推算真空中的光速时,应该用空气的群速折射率相速折射率伯奇1926年8 m/s = 299798±4 km/s。

后来,由于电子学克尔盒谐振腔光电测距仪光学数量级

60年代雷射器稳频雷射器不确定度

1973年国际计量大会精确值

 [9楼]  作者:张崇安  发表时间: 2011/05/31 20:08 

理论上,用同样规格的两只钟(原子钟),在同一地点(譬如中点)对好,然后用交通工具载着分别拿到光源位置和接收位置。当光源发射瞬间,用笔记记录下发光时刻,当单向光抵达接收屏瞬间,用另一只钟记下接受到光的时刻,再用交通工具把记录的两片纸拿回来对照不就是两个时间间隔?原子钟不因为拿来拿去而破坏其周期。这样只要量取发射源和接受屏距离,并除以两时间差不就是单向光速?
我就不理解为什么要用光信号对钟?先在一处对好,然后用匀速汽车啦不就行了?只要原子钟周期不变,总会有个时间差。原子钟的周期与空间不发生作用,汽车啦来啦去,只要不认可以太,就不会变!
如果为了精确,还可以把两只钟调换去两次测量时间间隔的平均值不就行了?
我就不理解为什么一定要用光信号对钟??时间是均匀的,只要两钟在一块对上一次后,只要钟的性能好,就不需要再对,从光源拿到接收屏再拿回来也不需要对呀?!
 [10楼]  作者:张崇安  发表时间: 2011/05/31 22:02 

举例:假定A点和B点之间距离是10000公里。现在找两只规格完全相同的原子钟,在两点中间对好,然后用两个同速的汽车把钟拉到1000000公里两端,一端记录发光时刻,一端记录接收时刻,并分别记录到笔记本上。然后把两个笔记本分别用卡车运到中点,用1000000公里除以两笔记本记录的时间差,不就是单向光速?这个例子那里有光信号对钟?
[楼主]  [11楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2011/05/31 22:19 

对【6楼】说:

原来用的旋转齿轮法测的并不是单向光速,这里借用类似的装置,在光穿过两个齿盘时,假设可以测出齿盘转过的角度。

------------------------

shen:但同时性的基本问题还是存在。如何测量齿轮转动速度,这又涉及同时性的定义。速度与同时性总是一对冤家,随着不同的同时性定义,有不同的速度,这是一种“对钟规范”,不过不影响真实物理过程。

------------------------

久广答:装置由两部分组成,一是可旋转部分,两个圆盘用一根轴连成刚性回旋体;二是不转的部分,由激光器等光源和透镜等,构成保证光到达屏幕的直线光通道,还有高速相机拍照供读取数据。在静止状态下,将两部分结合起来,直线光通道与轴线平行,与两个盘相交于两点A,B 。在一个盘上的点A开个孔,允许光进入,在另外一个盘的点B做标记,周围是半透明屏幕。当转动部分绕轴旋转时,每转一周就会从开孔盘就会进来一个光脉冲,打在屏幕上形成一个光点,同步用相机照下来。测量光点与B点相对于轴线的夹角,就可以根据角速度计算出单向光速。假设此参考系光速为c。

显然旋转时A,B两点同时出现在光通道直线上,与不转时相同。沿轴线改变装置的速度进入另一惯性系,相对论认为与A同时出现在直线上的不是B,而是另外一点C。虽没有计算还是可以想到,如果计算光点与C之间的角度,则光速是常数。但在此惯性系中使旋转部分停下来,则与A同时出现在光通道直线上的是B点,而不是C点。这是由旋转部分的刚性决定的。

或者说,相对论是否认为在运动参考系中,在旋转到静止,或静止到旋转的变化中,两个圆盘之间应该有相对角度变化,即出现“扭转”呢?恐怕相对论不会认为应该出现这样的情况吧?

当然相对论中会出现钟胀尺缩,但那都是二阶效应,与一阶效应相比可以忽略不计。而这里的方法测得的显然是一阶效应,即c+v或c-v。

[楼主]  [12楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2011/05/31 22:24 

对【9楼】说:

按照相对论的规定,慢速移动时钟再测量光速,得到的光速是常数(或接近)。

我有正规文件及公式(英文),需要的话可以提供。

 [13楼]  作者:张崇安  发表时间: 2011/06/01 06:56 

对【12楼】说:
明年想出版一本光本性研究的文集,你有好的东西就奉献出来。
[楼主]  [14楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2011/06/01 10:48 

对【13楼】说:

请发邮件至 liu_zbo@163.com

 

 [15楼]  作者:张崇安  发表时间: 2011/06/01 15:11 

对【14楼】说:
gbxtw2011@163.com 《光本性探微》征稿 本论坛有征稿简则
 [16楼]  作者:xhzjzs  发表时间: 2011/06/03 17:52 

方法可行,精度大概不会太高。1849年的旋转齿轮实验,相距是8.6公里。单向如果也是这样,没法实现。
还是旋镜单向法好。1862年的旋镜实验最大距离才20米,精度也挺高的。单向就用两个用链条关联的旋转棱镜,再稍微设计一下光路应该可以。

※※※※※※
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。
[楼主]  [17楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2011/06/04 14:56 

旋转镜法测量光速,应该也是经过多次改型,但保持同一方向的单向光在整个光程仍然只占很小一部分。因此测量结果并非单向光速。

在此提出的旋转圆盘法(未定名,不断改变中),从理论上可以测定单向光速,从而得出单向光速可变的结论。
其实很多人都承认了单向光速不可测的观点,例如在张元仲的《狭义相对论实验基础》中好像就是持这种观点。在这样的观点之下,光速是否为常数可以通过改变“同时”来决定。
转盘式单向光速测量,实际上给出了一种客观的确定“同时”的方法。两个圆盘,或者是一个圆柱体母线,上的两点,在匀速旋转时与不转时一样,同时出现在与轴平行的直线上。这种客观的同时性规定,与同时性的相对性是相互矛盾的,虽然严格证明尚有困难。但对相对论者而言,想要否定是不可能的,完全无从下手。
 [18楼]  作者:hudemi  发表时间: 2011/06/04 15:58 

对【17楼】说:

久广先生:

 该方法用于对同一参考系不同地点对钟具有重要的理论意义,圆柱表面与轴线平行的直线各点任何时候都具有同时性。但这是对一个参考系而言的。该方法尚不足于否定相对论所说的两个参考系间的同时性的相对性。

 [19楼]  作者:xhzjzs  发表时间: 2011/06/04 19:54 

对【18楼】说:
对钟不就是为了单向测光速吗。测光速不就是为了找到光速不变的反例吗。
那为什么不直接在运动中测光速的各向异性。

※※※※※※
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。
 [20楼]  作者:hudemi  发表时间: 2011/06/04 21:12 

对【19楼】说:
目前没有找到更好的办法,你说的几种我还没有完全理解,更多地说,还没有这方面的实验认识。
 [21楼]  作者:zyh618  发表时间: 2011/06/04 22:58 

按相对论的光速不变,用光速对钟是没问题的。

是否如相对论所说,异向光速是否相同呢?如果事实上不相同,用光速对钟、用对好的钟测单向光速是逻辑循环。我认为还是移钟的方法是可行的。

移钟:按经典理论是没有问题的,因为经典理论没有运动的钟会变慢的规则。

相对论才有运动的钟会变慢!这我也有办法对付(只是我不会实在的去做那样的实验)。

办法:用准直仪准直一条直线,在这直线上设A、B、C三个点,AB=BC,将性能和快慢频率相同的5个钟分放在三个点上、A点放两个、B点放一个、C点放两个。然后,从B点同时(此时设B点钟时刻为0)分别向A、C发射光信号,当光信号到达A和C时,各自将自己的两个钟对准时刻为0。再各自移动一只钟向对方以同等速度运动(同等速度即使变慢也是相同的),当A钟到达B点和C钟到达B点,看两者的时间差是否相同(不同则光速不同),然后A钟、C钟继续以相同的速度前进,A钟到C时和C钟到A时,可再一次与留守钟对比看有没有时间差?

 

曾云海

[楼主]  [22楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2011/06/05 12:01 

对【18楼】说:

该方法尚不足于否定相对论所说的两个参考系间的同时性的相对性。

------------------------------------------------------------------

我原来说的或许不够清楚,现在更详细的说明一下,从一个惯性系S进入另外一个相对运动的惯性系S‘的情况。

在S中,两圆盘上的A,B 两点同时与光通道直线相交。但进入S’后,如果仍然是A,B 两点同时与光通道直线相交,则测到的光速必然出现变化,如果在S中光速为c,在S'中就一定是c+v或c-v。

根据相对论的同时性的相对性,在S'中与A点同时与光通道直线相交的不是B点,而是该圆盘上的另外一点C点,可以想象光脉冲打在该圆盘上的光点与C点之间的角度,对应的光速是常数。但旋转圆盘停止旋转后,与A点同时出现在那条直线上的就不可能是C点了,而必然还是B点。

旋转圆盘在不转与旋转之间变化时,没有理由出现“扭转”,从一个惯性系经加速进入另外一个惯性系,也没有理由出现“扭转”。如果真没有“扭转”,测到的光速必然是c+v或c-v,显然与同时性的相对性相互矛盾。只有出现“扭转”才能符合光速不变,但又不可能给出“扭转”的理由。

[楼主]  [23楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2011/06/05 12:11 

对【19楼】说:

匀速运动,匀速旋转都是在动量守恒和角动量守恒起作用的稳定状态。

因此我们都放在惯性系中讨论,这时可以得到更准确的结果。

在运动状态下测量当然是可以的,只是我们即不能实际进行测量,分析时也会遇到更多问题,就尽可能回避了。

 

[楼主]  [24楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2011/06/05 12:20 

对【21楼】说:

对钟或移钟都是经过充分讨论的。现在的GPS,北斗等都是移动时钟。地球表面的移钟则早有正式文件的明确规定。移动后的时钟测到的光速仍然是常数。

我见到的是

RECOMMENDATION  ITU-R  TF.1010-1

RELATIVISTIC  EFFECTS  IN  A  COORDINATE  TIME  SYSTEM
IN  THE  VICINITY  OF  THE  EARTH

(Question ITU-R 152/7)

(1994-1997)

反而用GPS对的时钟,两个东西向的时钟测到的光速肯定是不同的。这也与上述文件的规定相同。

 [25楼]  作者:梁彬彬猪狗不如  发表时间: 2011/06/05 12:54 
 [26楼]  作者:屋里学大师  发表时间: 2011/06/06 11:06 

单向光速理论上是可测,但要想达到足够精度在实践上却不可施。

※※※※※※
牛 东
 [27楼]  作者:zyh618  发表时间: 2011/06/06 14:03 

那就看你的技术了,现在计时的精度可以达到飞秒。

我21楼说的方法,是针对标题的,在理论上是没有厘毫问题的。反正我不需要,我不会去测。

 

曾云海

 [28楼]  作者:屋里学大师  发表时间: 2011/06/06 14:30 

移钟当然没问题,但相对论者们不认可,你要铲除它们的根基总会有借口与你狡辨。

※※※※※※
牛 东
 [29楼]  作者:zyh618  发表时间: 2011/06/06 15:25 

我的方法辩无可辩,不信、你就试试看。

 

牛有千斤之力,自有倒牛之法。

 

曾云海

 [30楼]  作者:周宪  发表时间: 2011/06/07 06:28 

我在这个帖子里:
http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-170531.html
提出了一个观点:
双程光速的平均速度:2l/(1/(c-v)+l/(c+v) )=c—v^2/c。也就是说,光在地球上作往复运动的速度是地球对绝对静止以太速度的函数。
现在在各个方向上测得的光速都是一样的,即v=0,说明地球的以太是与地球随动的。
假如在几个方向上可以测得不同的光速,即不同的平均光速,任意取两个,就能够解得v的值,即地球对绝对以太的运动速度。
当然,我的推导不一定正确,希望有兴趣者鉴别一下我的推导有没有错,错在哪一步。

精彩推荐>>

  简捷回复 [点此进入编辑器回帖页]  文明上网 理性发言
 推荐到西陆名言:
签  名:
作  者:
密  码:
游客来访 
注册用户 提 交
西陆网(www.xilu.com )版权所有 点击拥有西陆免费论坛  联系西陆小精灵

0.24370503425598