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答复黄德民版主关于飞船的问题并分享一些资料
[楼主] 作者:无忧仙人  发表时间:2011/10/09 06:19
点击:1532次

 

德民,我把支持以下文章"Relativity, Non-locality, and the Newly Revived Theory of Ether" (G. Cao, Physics Essays 24, No. 3, 381 (2011))核心论点的飞船例子描述如下:

应该指出的是,如果把上述ECI内的火车与观察者A、B换成分别从ECI与太阳系内的另一个行星起飞的宇宙飞船A、B,且假定飞船A、B均以与ECI相同的速度v跟随在ECI之后做围绕太阳的轨道运动,那么以上有关非局部特征的结论同样可以被推导出来,以下便是细节:

为了进一步支持这一节的结论,作者将再次引用来自于地球内与行星间的雷达测距数据。请注意,根据这些测距数据以及在这些数据基础上建立起来的测距方程,如果飞船A源自于ECI并且以与ECI同样的速度从后面跟随ECI做轨道运动,那么这艘飞船所测得的来自于ECI的光信号的速度将为c,这是因为此时是以ECI为背景的光媒介起决定作用。另一方面,如果飞船B源自于金星,而且也以与ECI同样的速度跟在ECI之后做围绕太阳的轨道运动,那么此时飞船B所测得的来自于ECI的光信号的速度将为c+v,因为这时是以SCI为背景的光媒介起着决定作用。我们注意到,两个飞船都相对于光源保持静止,但是它们却测得不同的光速,这就清楚地表明,在预测光速时我们不能以相对运动速度作为我们的理论基础,而必须引入别的关键因素;如果作者的分析与洞察力是准确的,那么观察者与光源之间的物理关联方式便是这里所需的关键因素,即以上飞船A、B虽然保持着相对于ECI的相同运动速度,但是这显然不是反映它们与ECI关系的全部信息,正是因为这更深一层关系的不同才决定了它们所测光速的不同。

值得欣慰的是,以上结论不只是能够从测距方程或量子力学的角度推导而出,它也同样可以从经典力学的"惯性"概念推导而出。事实上,根据经典力学的惯性概念,源自于地球的固定或绕地飞行的物体所携带的是地球的惯性信息,而同理,源自于金星的物体在同地球或源自地球的物体相比时携带的是SCI的惯性信息,而飞船A、B正是由于所携带的惯性信息的不同,才导致它们测得同是源于地球的光信号的不同速度。

那么如何以数学为工具反映以上结果呢?那就要分别、独立地为飞船A与光源之间、飞船B与光源之间建立方程进行描述,也就是说,根据飞船A与光源是以ECI相关联这一事实,以ECI为参考坐标系建立起飞船A与光源相对于ECI的运动方程或运动状态的变化,并根据它们的运动状态确定在它们之间传送的光信号的速度。同理,由于飞船B与光源以SCI相关联,所以要以SCI为参考坐标系建立起它们的运动方程,并根据这些方程确定在它们之间光信号的传播速度。

有关参考文献:

1、目前所见权威(也是唯一)的SCI测距理论见于P. Kenneth Seidelmann编著的 Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac(天文星象学的补充解释),由United States Naval Observatory, Nautical Almanac Office, 1992(美国海军天文台航海星象办公室,1992年)出版, 见Section 5.32(即第5.32节);以下是Google搜书的结果:http://books.google.com/books/about/Explanatory_Supplement_to_the_Astronomic.html?id=uJ4JhGJANb4C

(在"search"(搜素)的空格处键入"radar-ranging data"就可以找到Section 5.3.2(294页),点击就可以了。)

由前述其中两个作者完成的类似但更新的内容还可见 Orbital Ephemerides of the Sun, Moon, and Planets(太阳、月球与行星的轨道星历表), Section 8.5.7 (第8.5.7节)Ranging Data(测距数据)第一段文字;这里是链接http://iau-comm4.jpl.nasa.gov/XSChap8.pdf>(内容有可能已经不在那里,不过无忧仙人保留有备份)。

无忧仙人稍后将把以上文献的有关章节简单以汉语介绍一下。

2、 行星间测距数据最早的文献之间当属:(a) A Radar Investigation of Venus (金星的雷达研究),作者为麻省理工学院林肯实验室的G. H. Pettengill等,发表于The Astronomical Journal第67卷第4期,1962年5月。(b)The Astronomical Unit Determined by Radar Reflections from Venus (由金星反射而回的雷达信号所确定的天文单位大小),作者为加州理工大学喷气推进实验室的D. O. Muhleman等,也发表于The Astronomical Journal第67卷第4期,1962年5月。(c)Radar Time-of-Flight Measurement to Venus(发往金星的雷达信号的用时测量),作者为加州理工大学喷气推进实验室的R. M. Goldstein,发表于The Astronomical Journal第73卷第9期,1968年11月。还有更多参考文献(见下)。

3、这里还有一篇关于行星间测距历史的专著To See the Unseen(见所未见)--行星间雷达天文学的历史,作者A. J. Butrica;美国航空航天局的网站已经刊登了全书内容:

http://history.nasa.gov/SP-4218/sp4218.htm> (点击"contents")

4、这有关于行星间测距不可多得的回忆文章,讲述了某些当事人如何掩盖行星间测距的真相:Light Lunacy(关于光的疯癫),作者B. G. Wallace,链接http://bourabai.kz/wallace/farce06.htm

5、这里是美国喷气推进实验室的星历表网站,可以生出任一个行星(包括月球)与地球之间光信号的传播时间,链接http://ssd.jpl.nasa.gov/?horizons

 

以上内容供黄德民以及论坛其他有志于研究光速的网友参考。

 

最后,如果一个人连有关光速的最基本的实验数据与相应的解释或理论都不清楚,怎么能够指望他能够创造一流的研究成果呢?

 

~无忧仙人

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 [2楼]  作者:hudemi  发表时间: 2011/10/09 13:02 

(((感谢广军给予回复,并提供相应文献!))) 

 

德民,我把支持以下文章"Relativity, Non-locality, and the Newly Revived Theory of Ether" (G. Cao, Physics Essays 24, No. 3, 381 (2011))核心论点的飞船例子描述如下:

应该指出的是,如果把上述ECI内的火车与观察者A、B换成分别从ECI与太阳系内的另一个行星起飞的宇宙飞船A、B,且假定飞船A、B均以与ECI相同的速度v跟随在ECI之后做围绕太阳的轨道运动,那么以上有关非局部特征的结论同样可以被推导出来,以下便是细节:

为了进一步支持这一节的结论,作者将再次引用来自于地球内与行星间的雷达测距数据。请注意,根据这些测距数据以及在这些数据基础上建立起来的测距方程,如果飞船A源自于ECI并且以与ECI同样的速度从后面跟随ECI做轨道运动,那么这艘飞船所测得的来自于ECI的光信号的速度将为c,这是因为此时是以ECI为背景的光媒介起决定作用(((你本来是信息论,这里却提到的是“光媒介起决定作用”,反映你的思想有点变化!)))。另一方面,如果飞船B源自于金星,而且也以与ECI同样的速度跟在ECI之后做围绕太阳的轨道运动,那么此时飞船B所测得的来自于ECI的光信号的速度将为c+v,因为这时是以SCI为背景的光媒介起着决定作用(((这样说来,你认为同一地方有ECI和SCI的两种光媒介存在?如果进一步类推是否有无穷多种光媒介在同一地方同时存在?)))。我们注意到,两个飞船都相对于光源保持静止,但是它们却测得不同的光速,这就清楚地表明,在预测光速时我们不能以相对运动速度作为我们的理论基础(((前提是你说的“却测得不同的光速”成立!但目前我们没有看到这一点成立的证据!))),而必须引入别的关键因素;如果作者的分析与洞察力是准确的,那么观察者与光源之间的物理关联方式便是这里所需的关键因素,即以上飞船A、B虽然保持着相对于ECI的相同运动速度,但是这显然不是反映它们与ECI关系的全部信息,正是因为这更深一层关系的不同才决定了它们所测光速的不同。

值得欣慰的是,以上结论不只是能够从测距方程或量子力学的角度推导而出,它也同样可以从经典力学的"惯性"概念推导而出。事实上,根据经典力学的惯性概念,源自于地球的固定或绕地飞行的物体所携带的是地球的惯性信息,而同理,源自于金星的物体在同地球或源自地球的物体相比时携带的是SCI的惯性信息,而飞船A、B正是由于所携带的惯性信息的不同,才导致它们测得同是源于地球的光信号的不同速度。

那么如何以数学为工具反映以上结果呢(((QQ上我也说过,这是我最关心的!但你这一贴中并没有相应的参考系的时空描述和速度计算。如果你能建立两套坐标、两套时空,各自独立地得出C和C+V,才有可能增加你说法的可信度!)))?那就要分别、独立地为飞船A与光源之间、飞船B与光源之间建立方程进行描述,也就是说,根据飞船A与光源是以ECI相关联这一事实,以ECI为参考坐标系建立起飞船A与光源相对于ECI的运动方程或运动状态的变化,并根据它们的运动状态确定在它们之间传送的光信号的速度。同理,由于飞船B与光源以SCI相关联,所以要以SCI为参考坐标系建立起它们的运动方程,并根据这些方程确定在它们之间光信号的传播速度。

[楼主]  [3楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2011/10/10 10:57 

 

回德民:

我把前述例子中的有关计算细节描述如下:

如前所述,为了确定在地球与飞船A之间的光信号的传播速度,那就必须以地球惯性系即ECI为参考坐标系,为了简化问题,我们考虑一维的情况,假定该坐标系的中心为地心,x坐标轴的正向为地球绕太阳所做轨道运动的反向,假定飞船A离地面的垂直高度为h,于是其坐标为xr=R+h,其中R为地球半径,光源固定于ECI的表面且位于飞船A的正下方,从而其坐标为xs=R。在忽略了地球大气(包括电离层)和重力等的影响之后,ECI测距方程克表示为

|Rr(tr)-Rs(ts)|=c*|tr-ts|

其中ts代表GPS信号发出时的时刻读数,tr代表信号被接收时的时刻读数,Rs(ts)代表信号发出时信号源的位置,Rr(tr)代表信号被接收时接收器的位置,c为以ECI惯性系为参照的真空媒介中的光速,或者等价地说,以上测距方程中的位置坐标以ECI为参照目标。这样,如果光信号发出的时刻为ts=0,那么由于Rs(ts)=Rs(0)=R,Rr(tr)=R+h,所以将以上已知量代入GPS测距方程,我们得到|R+h-R|=c*(tr-0),即c=(R+h-R)/(tr-0),最后一个表达式清楚地表明,从地面到飞船A的信号是以常速速度c相对于ECI传播的。

而为了确定地球与飞船B之间的光信号的传播速度,我们就必须以太阳系质心惯性系或其近似太阳惯性系SCI为参考坐标系,为了方便,我们把该参考系的坐标原点建立在光信号发出的那一刻tr=0地球中心所处的SCI的位置上,x轴正向为地球绕太阳公转运动方向的反向。故在tr=0这一刻光源的坐标为xs=R,飞船B的坐标(与飞船A一样)为xr=R+h,但是必须注意此时光源与飞船B都在相对于SCI做拟匀速直线运动,其运动方程分别为xs(t)=R-v*t 与xr(t)=R+h-v*t,其中v=29.78公里每秒为地球公转的速度。另一方面,我们知道行星间测距方程为

T=|Rr(tr)-Rs(ts)|/c

其中T=tr-ts为光信号从光源出发到被飞船B接收所用的时间, ts、tr 分别为信号出发与被接收

时的星历表时刻读数,Rs(ts)、Rr(tr)分别为信号出发时光源在SCI参照系的位置与信号被接收时飞船B在SCI参照系的位置。于是Rs(ts)= xs(ts)=R-v*ts,Rr(tr)= xr(tr)=R+h-v*tr。将以上已知量代入行星间测距方程,我们有

tr-ts=|R+h-v*tr-(R-v*ts)|/c,

从中解出(tr-ts),我们得到

tr-ts=(R+h-R)/(c+v)

即光信号在光源与飞船B之间是以c+v的速度传播的,其中v为地球公转的速度。

 

~无忧仙人

 [4楼]  作者:hudemi  发表时间: 2011/10/10 14:00 

对【3楼】说:

广军,你好!

你的这些推导都是建立在ECI测光速为C,SCI测这束光速度也为C的前提下指导的。你知道,这样的前提是否成立是值得怀疑的。如果这一前提成立,你的推导可以成立,甚至你不推导,只要一说,我就明白,但这不是我想要的数学推导,我要的是,如何在ECI和SCI之间建立参考系变换,或者说,如何在飞船A、B之间建立参考系变换(显然,从速度关系式看,伽氏变换已不适用,洛氏变换也不,那么你准备用什么样的参考系变换!),这才是主要的,这才是一个理论的基础,你恰恰没有说!

另外,我上贴中的其它质疑你也没有说,请解释!

[楼主]  [5楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2011/10/10 20:26 

对【4楼】说:

德民:

“你的这些推导都是建立在ECI测光速为C,SCI测这束光速度也为C的前提下指导的。你知道,这样的前提是否成立是值得怀疑的。”

无忧仙人:

质疑是发现真理的第一步。请细说。

~无忧仙人

[楼主]  [6楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2011/10/10 20:52 

对【4楼】说:

德民:

“从速度关系式看,伽氏变换已不适用,洛氏变换也不,那么你准备用什么样的参考系变换。”

无忧仙人:

爱因斯坦就因为落入了“变换”的误区,所以搞出了一个糊弄人的狭义相对论。

~无忧仙人

 

 [7楼]  作者:hudemi  发表时间: 2011/10/11 07:45 

对【6楼】说:

广 军,

参考系变换从来不是物理学内容的全部,甚至算不上物理学的根本,我反对物理研究始终在参考系变换的研究上打转转,但参考系变换绝对是运动学及动力学的基础,这个基础建立不了,整个理论绝对形成不了!

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