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[楼主] [2楼] 作者:彭晓韬发表时间: 2012/03/28 16:58

迈克尔逊-莫雷实验结果新解
作者：彭晓韬
（2012.03.25）
[文章摘要]：本文试图通过对迈克尔逊-莫雷实验结果一种全新的解释来阐述光速不变假设的多余性，从而也进一步论述相对论的基础并不牢靠。
1887年，阿尔贝特•迈克尔逊和爱德华•莫雷在克里夫兰的卡思应用科学学校进行了非常著名的迈克尔逊-莫雷实验，目的是测量地球在以太中的速度(即以太风的速度)。但事与愿违，实验结果证明以太风的速度为0或根本不存在以太风。为解释此项实验结果与人们在实验前的预期完全不一致的问题，在1887年到1905年之间，许多著名的科学家提出了各种不同的解释。最著名者为荷兰物理学家亨得利克•罗洛兹，他依据相对于以太运动的物体的收缩和钟变慢的机制提出了后来以其名字命名的罗洛兹变换。然而，一位当时还不知名的瑞士专利局的小职员阿尔贝特•爱因斯坦，在1905年发表的一篇著名的论文中指出，只要人们愿意抛弃绝对时间观念的话，以太的观念就是多余的。但人们必须接受光速不变这样一个与人们所熟知的常理相违背的假设。这一实验自然就成了爱因斯坦相对论产生的重要背景。
为了解释本实验结果，是否必须放弃伽利略与牛顿的时空理论呢？我们不防对本实验作如下分析：
第一部分　早晚时分相向与背离运动时干涉条纹的相对变化
首先我们来分析利用早晨与傍晚时阳光相对于地球表面分别成相向与背离运动时对干涉条纹的影响：
一、在弹性碰撞理论条件下
如下图一《迈克尔逊-莫雷实验装置示意图》所示，当我们假设由光源Ｓ发出的光的速度为Ｃ，实验装置相对光源运动速度为Ｖ或-Ｖ时，则有：
1、按照伽利略-牛顿时空理论和速度叠加原理，入射到半透镜Ｍ的光速为：实验装置朝光源方向运动时，光相对与实验装置的运动速度为（Ｃ＋Ｖ）；而实验装置朝远离光源方向运动时，光相对与实验装置的运动速度为（Ｃ-Ｖ）；
　
　　　2、如果我们把光子或电磁波束看成一种类似的弹性物质，当它遇到物体产生反射时，入射速度与反射速度相同；而遇到物体透射时，入射速度与透射速度也相同。那么，从Ｍ反射到Ｍ１并被Ｍ１反射回到Ｍ，再经过Ｍ透射到达目镜Ｔ的一路光的速度均与入射光速相同；同样地，从Ｍ透射到Ｍ２并被Ｍ２反射回到Ｍ，再经过Ｍ反射到达目镜Ｔ的另一路光的速度也与入射光速相同。
3、光程差和移动条纹数公式推导
　我们假设入射光波波长为λ；Ｍ与Ｍ１间距离为D；Ｍ与Ｍ２间距离为d；实验装置朝光源运动时的时差为Ｔ；实验装置远离光源运动时的时差为t；朝光源运动与远离光源运动间的时差为△t＝（t-T）；光程差为δ；移动条纹数为△N。则有：
Ｔ＝2D/(C＋V)-2d/ (C+V)=2(D-d)/(C+V)　　　　　　　　（式1）
t=2D/(C-V)-2d/(C-V)=2(D-d)/(C-V)　　　　　　　　　　（式2）
△t＝t - T =4 V (D-d) /(C2-V2)　　　　　　　　　　　　　（式3）
将上式中的(D-d)简记为△d，则有：
△t＝4V△d /(C2-V2)　　　　　　　　　　　　　　　　　（式4）
δ＝Ｃ×△t＝4ＣV△d /(C2-V2)　　　　　　　　　　　　（式5）
△N＝δ/λ=4ＣV△d /[λ(C2-V2)] 　　　　　　　　　　（式6）
4、迈克尔逊-莫雷实验理论计算
根据有关资料，迈克尔逊-莫雷实验所使用的实验观测装置的参数为：Ｄ＝ｄ＝11m。为了确保经分色后的阳光能产生干涉，Ｄ与d的差值△d应该很小，一般应该在数个或数十个光波长以内；利用的太阳光波长在可见光范围内，波长范围应为390～780nm范围内；利用太阳东升与西落时节地球表面相对于太阳成相反方向运动的速度差，在地球赤道上时的线速度最大，约为0.465m/s；空气中和真空中的光速分别为299600m/s和299792.5m/s。实验观测装置观测精度为0.01个干涉条纹间距。计算结果详见下表一：《光程差和移动条纹数理论计算表》。
光程差和移动条纹数理论计算表　　　　　表一　
序号 △d ＣＶ λ △t δ △N
mm km/s km/s m s m 个
1 0.1 299792.5 0.465 3.90E-07 2.07E-18 6.20E-10 0.0016
0.63 299792.5 0.465 3.90E-07 1.30E-17 3.91E-09 0.0100
10 299792.5 0.465 3.90E-07 2.07E-16 6.20E-08 0.1591
2 0.1 299600 0.465 3.90E-07 2.07E-18 6.21E-10 0.0016
0.63 299600 0.465 3.90E-07 1.31E-17 3.91E-09 0.0100
10 299600 0.465 3.90E-07 2.07E-16 6.21E-08 0.1592
3 0.1 299792.5 0.465 7.80E-07 2.07E-18 6.20E-10 0.0008
1.26 299792.5 0.465 7.80E-07 2.61E-17 7.82E-09 0.0100
10 299792.5 0.465 7.80E-07 2.07E-16 6.20E-08 0.0795
4 0.1 299600 0.465 7.80E-07 2.07E-18 6.21E-10 0.0008
1.26 299600 0.465 7.80E-07 2.61E-17 7.82E-09 0.0100
10 299600 0.465 7.80E-07 2.07E-16 6.21E-08 0.0796
　　
从上表中可以发现：当△d小于0.63mm（相当于807～1615个可见光波长）时，移动条纹数小于0.01个。也就是说，在此条件下，实验结果为：不能观察到干涉条纹移动。因此，若本实验中△d小于0.63mm的话，未观测到干涉条纹的移动完全正常，并不需要放弃伽利略和牛顿时空理论及速度叠加原理。
二、在以太存在的情况下
如果光波的运动的确与某种媒介有关（历史上假设的以太），本实验是否真的能测量出地球与以太的相对运动速度呢？答案应该是否定的。原因如下：

如上图二所示，并按上述第（一、3）款一样，我们假设入射光波波长为λ；Ｍ与Ｍ１间距离为D；Ｍ与Ｍ２间距离为d；实验装置朝光源运动时的时差为Ｔ；实验装置远离光源运动时的时差为t；朝光源运动与远离光源运动间的时差为△t＝（t-Ｔ）；光程差为δ；移动条纹数为△N。则有：
Ｔ＝2D/(C2-V2)0.5- [d /(C+V)+ d /(C-V)]　　　　　　　（式7）
t=2D/(C2-V2)0.5- [d /(C-V)+ d /(C+V)]=T 　　　　　　（式8）
△t＝T-t=0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式9）
δ＝0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式10）
△N＝0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式11）
由上述推导可以发现，如果实验装置在朝光源与远离光源运动时的速度相同，则即使真的有以太的存在且光速在以太中的传播速度恒定不变，本实验也不能观测到地球与以太间的相对速度对干涉条纹的影响。
　第二部分　将实验装置旋转90度对干涉条纹的影响
在入射光波速度不变的条件下，对如图一所示的实验装置旋转90度前后干涉条纹变化情况如何呢？
一、在弹性理论条件下
首先，我们在实验装置旋转前，必须对实验装置进行调校，使由Ｍ1和Ｍ2反射回来的光产生干涉条纹。干涉条纹的亮区为光程差等于0或波长的整数倍；干涉条纹的暗区为光程差等于1/2波长或波长的整数倍加1/2。我们就以某一条暗纹为例（即光程差为（n+0.5）倍波长，n为整数，在本实验中其值应该较小）。则有：
实验装置旋转前光程差分别为：
实验装置朝光源运动时：
δ1=(n+0.5)λ=[2D/(C+V)-2d/(C+V)]×C=2C(D-d)/(C+V)　　　　　　（式12）
或者实验装置远离光源运动时：　
δ2=(n+0.5)λ=[2D/(C-V)-2d/(C-V)]×C=2C(D-d)/(C-V)　　　　　　（式13）
实验装置旋转90度后，光程差分别为：
实验装置朝光源运动时：
δ旋1=[2d/(C+V)-2D/(C+V)]×C=2C(d-D)/(C+V)＝-δ1=-(n+0.5)λ （式14）
或者实验装置远离光源运动时：　
δ旋2=[2d/(C-V)-2D/(C-V)]×C=2C(d-D)/(C-V)＝-δ2=-(n+0.5)λ 　（式15）
由（式14）和（式15）可知，旋转后的光程差与旋转前数值一样，只是正负相反而已。也就是说两路光到达目镜的先后顺序发生了逆转，但到达目镜的时差并未改变。因此，干涉条纹将不会发生变化。
二、在以太存在的情况下
同样地，我们在实验装置旋转前，必须对实验装置进行调校，使由Ｍ1和Ｍ2反射回来的光产生干涉条纹。干涉条纹的亮区为光程差等于0或波长的整数倍；干涉条纹的暗区为光程差等于1/2波长或波长的整数倍加1/2。我们仍以某一条暗纹为例（即光程差为(n+0.5)倍波长）。则有：
实验装置旋转前光程差为：
根据第一部分第二段论证，在以太存在条件下，实验装置朝光源运动和远离光源运动时的光程差相同，因此，我们只考虑实验装置朝光源运动情况就可以了：
δ=(n+0.5)λ=C×｛2D/(C2-V2)0.5- [d /(C+V)+ d /(C-V)]｝　　　　　（式16）
实验装置旋转90度后，光程差计算公式为：
δ旋=C×｛2d/(C2-V2) 0.5- [D/(C+V)+ D /(C-V)]｝　　　　　　（式17）
当D=d时，（式16）和（式17）应该等价。因此，实验装置旋转90度后的光程差仍为(n+0.5)λ。干涉条纹不会发生变化。
当D≠d时，则根据（式16）可以推导出下式：
d=kD–(1/2)k2δ 　（式18）
式中k=(C2-V2) 0.5
将（式18）代入（式17）可得：
　　　δ旋=2D(1-1/k2)-kδ 　（式19）
　则有：
△δ＝δ旋-δ＝2D(1-1/k2)-(1+k)δ　　　　　　　　　(式20)
再将Ｄ＝11m、V=0.165km/s、Ｃ=299600km/s、δ1=(n+0.5)λ代入（式20）可得：
△δ＝-5.29×10-11-1.99999999988 (n+0.5)λ　　　　　　　　　（式21）
干涉条纹移动数目：
△Ｎ＝［（-5.29×10-11）/λ］-1.99999999988 (n+0.5)　　　　　（式22）
下表二为可见光范围内，n可能数（干涉光波列长度一般为10-8秒，因此，n值与光长相关，波长越长，最大n值越小）值下的△δ和△Ｎ值。
旋转实验装置前后光程差和移动条纹数理论计算表　　　　表二　
序号 n ＣＶ λ δ δ旋 △δ △N
个 km/s km/s m m m m 个
1 0 299792.5 0.465 3.90E-07 1.95E-07 -1.95E-07 -3.90E-07 -1.000136
10 299792.5 0.465 3.90E-07 4.10E-06 -4.10E-06 -8.19E-06 -21.000136
100 299792.5 0.465 3.90E-07 3.92E-05 -3.92E-05 -7.84E-05 -201.000136
1000 299792.5 0.465 3.90E-07 3.90E-04 -3.90E-04 -7.80E-04 -2001.000136
10000 299792.5 0.465 3.90E-07 3.90E-03 -3.90E-03 -7.80E-03 -20001.000136
100000 299792.5 0.465 3.90E-07 3.90E-02 -3.90E-02 -7.80E-02 -200001.000136
1000000 299792.5 0.465 3.90E-07 3.90E-01 -3.90E-01 -7.80E-01 -2000001.000135
7700000 299792.5 0.465 3.90E-07 3.00E+00 -3.00E+00 -6.01E+00 -15400001.000127
2 0 299600 0.465 3.90E-07 1.95E-07 -1.95E-07 -3.90E-07 -1.000136
10 299600 0.465 3.90E-07 4.10E-06 -4.10E-06 -8.19E-06 -21.000136
100 299600 0.465 3.90E-07 3.92E-05 -3.92E-05 -7.84E-05 -201.000136
1000 299600 0.465 3.90E-07 3.90E-04 -3.90E-04 -7.80E-04 -2001.000136
10000 299600 0.465 3.90E-07 3.90E-03 -3.90E-03 -7.80E-03 -20001.000136
100000 299600 0.465 3.90E-07 3.90E-02 -3.90E-02 -7.80E-02 -200001.000136
1000000 299600 0.465 3.90E-07 3.90E-01 -3.90E-01 -7.80E-01 -2000001.000135
7700000 299600 0.465 3.90E-07 3.00E+00 -3.00E+00 -6.01E+00 -15400001.000127
3 0 299792.5 0.465 7.80E-07 3.90E-07 -3.90E-07 -7.80E-07 -1.000068
10 299792.5 0.465 7.80E-07 8.19E-06 -8.19E-06 -1.64E-05 -21.000068
100 299792.5 0.465 7.80E-07 7.84E-05 -7.84E-05 -1.57E-04 -201.000068
1000 299792.5 0.465 7.80E-07 7.80E-04 -7.80E-04 -1.56E-03 -2001.000068
10000 299792.5 0.465 7.80E-07 7.80E-03 -7.80E-03 -1.56E-02 -20001.000068
100000 299792.5 0.465 7.80E-07 7.80E-02 -7.80E-02 -1.56E-01 -200001.000068
1000000 299792.5 0.465 7.80E-07 7.80E-01 -7.80E-01 -1.56E+00 -2000001.000067
3800000 299792.5 0.465 7.80E-07 2.96E+00 -2.96E+00 -5.93E+00 -7600001.000063
4 0 299600 0.465 7.80E-07 3.90E-07 -3.90E-07 -7.80E-07 -1.000068
10 299600 0.465 7.80E-07 8.19E-06 -8.19E-06 -1.64E-05 -21.000068
100 299600 0.465 7.80E-07 7.84E-05 -7.84E-05 -1.57E-04 -201.000068
1000 299600 0.465 7.80E-07 7.80E-04 -7.80E-04 -1.56E-03 -2001.000068
10000 299600 0.465 7.80E-07 7.80E-03 -7.80E-03 -1.56E-02 -20001.000068
100000 299600 0.465 7.80E-07 7.80E-02 -7.80E-02 -1.56E-01 -200001.000068
1000000 299600 0.465 7.80E-07 7.80E-01 -7.80E-01 -1.56E+00 -2000001.000067
3800000 299600 0.465 7.80E-07 2.96E+00 -2.96E+00 -5.93E+00 -7600001.000063
从表二可以发现：实验观测装置旋转前后光程差的确有变化，由原来的正值变为负值，且两者的差值的确为原来数值的两倍还稍多一点点。但同时也会发现：其整数倍数后的尾数很小，仅为波长的十万分之十四至七间，也就是说，干涉条件移动的绝对距离仅为0.00014～0.00007干涉条纹间距，而本实验装置的观测精度仅为0.01干涉条纹间距。因此，本实验未观测到干涉条纹移位完全符合理论计算。这也就是说，本实验结果并不能否定以太的存在。如果能将实验观测装置的观测精度提高二个或二个以上数量级则有可能肯定或否定以太的存在。
综上所述，无论是用光具有的粒子性而可能符合弹性碰撞理论，或者以太真的存在但相对与地球表面的运动速度在0.465km/s以内时，本实验未检测到干涉条纹移动是正常的。并不能因此而否定以太的存在，更不能否定伽利略和牛顿的时空理论及速度叠加原理。同时，也没有必要假设光的传播速度不变。

补充：
按照光的干涉原理，干涉条纹的移动仅与光程差与光波长比值的小数部分有关，而与整数部分无关。且光程差的正负仅表示两路光波谁前谁后，与干涉条纹的移动无关。因此，我们可以将（式20）修改为：
△δ＝│δ旋│-│δ│＝(1-k)δ-2D(1-1/k2)　　　　　　　　(式23)
将本实验观测装置相关数据代入上式后，可得下表三相关数据：
　　旋转实验装置前后光程差和移动条纹数理论计算表　　表三
序号 n ＣＶ λ δ δ旋 △δ △N
个 km/s km/s m m m m 个
1 0 299792.5 0.465 3.90E-07 1.95E-07 -1.95E-07 5.29E-11 0.000136
10 299792.5 0.465 3.90E-07 4.10E-06 -4.10E-06 5.29E-11 0.000136
100 299792.5 0.465 3.90E-07 3.92E-05 -3.92E-05 5.29E-11 0.000136
1000 299792.5 0.465 3.90E-07 3.90E-04 -3.90E-04 5.29E-11 0.000136
10000 299792.5 0.465 3.90E-07 3.90E-03 -3.90E-03 5.29E-11 0.000136
100000 299792.5 0.465 3.90E-07 3.90E-02 -3.90E-02 5.29E-11 0.000136
1000000 299792.5 0.465 3.90E-07 3.90E-01 -3.90E-01 5.25E-11 0.000135
7700000 299792.5 0.465 3.90E-07 3.00E+00 -3.00E+00 4.93E-11 0.000126
2 0 299600 0.465 3.90E-07 1.95E-07 -1.95E-07 5.30E-11 0.000136
10 299600 0.465 3.90E-07 4.10E-06 -4.10E-06 5.30E-11 0.000136
100 299600 0.465 3.90E-07 3.92E-05 -3.92E-05 5.30E-11 0.000136
1000 299600 0.465 3.90E-07 3.90E-04 -3.90E-04 5.30E-11 0.000136
10000 299600 0.465 3.90E-07 3.90E-03 -3.90E-03 5.30E-11 0.000136
100000 299600 0.465 3.90E-07 3.90E-02 -3.90E-02 5.30E-11 0.000136
1000000 299600 0.465 3.90E-07 3.90E-01 -3.90E-01 5.25E-11 0.000135
7700000 299600 0.465 3.90E-07 3.00E+00 -3.00E+00 4.94E-11 0.000127
3 0 299792.5 0.465 7.80E-07 3.90E-07 -3.90E-07 5.29E-11 0.000068
10 299792.5 0.465 7.80E-07 8.19E-06 -8.19E-06 5.29E-11 0.000068
100 299792.5 0.465 7.80E-07 7.84E-05 -7.84E-05 5.29E-11 0.000068
1000 299792.5 0.465 7.80E-07 7.80E-04 -7.80E-04 5.29E-11 0.000068
10000 299792.5 0.465 7.80E-07 7.80E-03 -7.80E-03 5.29E-11 0.000068
100000 299792.5 0.465 7.80E-07 7.80E-02 -7.80E-02 5.28E-11 0.000068
1000000 299792.5 0.465 7.80E-07 7.80E-01 -7.80E-01 5.20E-11 0.000067
3800000 299792.5 0.465 7.80E-07 2.96E+00 -2.96E+00 4.94E-11 0.000063
4 0 299600 0.465 7.80E-07 3.90E-07 -3.90E-07 5.30E-11 0.000068
10 299600 0.465 7.80E-07 8.19E-06 -8.19E-06 5.30E-11 0.000068
100 299600 0.465 7.80E-07 7.84E-05 -7.84E-05 5.30E-11 0.000068
1000 299600 0.465 7.80E-07 7.80E-04 -7.80E-04 5.30E-11 0.000068
10000 299600 0.465 7.80E-07 7.80E-03 -7.80E-03 5.30E-11 0.000068
100000 299600 0.465 7.80E-07 7.80E-02 -7.80E-02 5.29E-11 0.000068
1000000 299600 0.465 7.80E-07 7.80E-01 -7.80E-01 5.21E-11 0.000067
3800000 299600 0.465 7.80E-07 2.96E+00 -2.96E+00 4.94E-11 0.000063

[楼主] [4楼] 作者:彭晓韬发表时间: 2012/03/28 17:02

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光速恒定假设的是与非
作者：彭晓韬
（2012.03.11）
[文章提要]：本文以爱因斯坦相对论基石之一——光速恒定假设作为讨论对象，通过分析研究认为：光速恒定假设存在难以自圆其说之处，从而从根本上对相对论提出质疑或反对的意见。
爱因斯坦相对论的基石之一是光速恒定假设：光在真空中总是以确定的速度c传播，这个速度的大小同光源的运动状态无关。也就是说，光速恒定假设包含的内容有：在真空中的各个方向上，光信号传播速度的大小均相同。光速同观察者所处的惯性系相对于光源静止的惯性系间的运动状态无关。光速恒定假设的另一种表述是：在彼此相对作匀速直线运动的任一惯性系中，所测得的光在真空中的传播速度都是相等的。这个原理说明真空中的光速是个恒量，它即与惯性系的运动状态没有关系，也与光源在惯性系中是静止或匀速直线运动无关。下面我们用图来直观地表述此假设：
一、下图一《静止光源光波传播示意图》是在如下假设基础上绘制的：
1、某一惯性系（以下简称此惯性系为“Ｇa”）中有一点光源Ａ位于坐标原点O处且相对于该惯性系静止；
2、光源Ａ从Ｇa惯性系中的时间Ｔ=0时开始，每间隔1秒钟向外发出一个光脉冲；
3、图中绘制了光源Ａ在Ｇa惯性系中时间的0、1、2、3秒四个时刻光脉冲在空间中的状态。

二、下图二《1/4光速运动光源光波传播示意图》是在如下假设基础上绘制的：
1、惯性系Ｇa中有一点光源Ｂ在Ｔ＝0时位于坐标原点O处且相对于该惯性系以1/4光速匀速沿Ｘ轴正向直线运动；
2、光源Ｂ从Ｇa惯性系中的时间Ｔ=0时开始，每间隔1秒钟向外发出一个光脉冲；
3、图中绘制了光源Ｂ在Ｇa惯性系中时间的0、1、2、3秒四个时刻光脉冲在空间中的状态。

三、下图三《1/2光速运动光源光波传播示意图》是在如下假设基础上绘制的：
1、惯性系Ｇa中有一点光源Ｃ在Ｔ＝0时位于坐标原点O处且相对于该惯性系以1/2光速匀沿Ｘ轴正向直线运动；
2、光源Ｃ从Ｇa惯性系中的时间Ｔ=0时开始，每间隔1秒钟向外发出一个光脉冲；
3、图中绘制了光源Ｃ在Ｇa惯性系中时间的0、1、2、3秒四个时刻光脉冲在空间中的状态。

四、从以上三张示意图中可以看出：静止光源发出的光脉冲是以光源为中心的等距同心圆；而匀速直线运动的光源所发出的光脉冲并非以光源为中心的等距同心圆，而是随着光源运动速度的提高，光源前进方向的光脉冲间的距离越来越近，而另一侧光脉冲间的距离则越来越远。
五、按照爱因斯坦相对论光速恒定假设或称作光速不变原理，上述图示的三种情况似乎十分合情合理，并无矛盾之处。所用的时间和尺规均为惯性系Ga中的，不会因为光源Ｂ和Ｃ的运动而改变。而按照伽利略和牛顿理论，光源Ｂ和Ｃ在Ｔ＝0、1、2、3秒时刻的图像应该如下图四、五所示。

六、从以上图二～图五对比可以看出，当光源运动时，特别是光源运动的速度与光速差别较小时，伽利略和牛顿理论与爱因斯坦理论所描述的景象差别很大，应该很容易验证到底谁的理论正确。但现实中确实存在诸多困难来实际验证，其主要困难有：绝对真空现实中难实现、地球并非真正意义上的惯性系、高速运动的光源也难找到（目前人类能达到的最快速度也不过每秒数十千米，与光速30万公里差4个数量级之多。但随着科学技术的发展，目前人类应该有能力在太空中进行此方面的实测验证光速是否与光源的运动无关。下面我们仅从想像中进行分析与探讨：
1、一个发出等时差脉冲的光源，无论你相对其静止或运动进行观测，其发出的光脉冲在空间的位置不会因为你的观测状态而改变。如：在地球上向月球发出一个光脉冲，从发出到到达月球表面大约需要1.2秒。这是在相对于地球静止的参照系（我们暂不称地球为惯性系）是测得的。如果你在以每秒10千米沿地月连线上运动时，如果是在光脉冲发射瞬间你从地球向月球飞去，侧1.2秒后光脉冲到达月球表面时，你离开地球的距离是12千米，而你离月球的距离少了12千米，也就是说，1.2秒后你离光脉冲比地球少了12千米。如果正好相反，你是朝月球的反方向飞行，侧当光脉冲到达月球时，你离月球的距离多了12千米。但无论你是朝月球飞行还是朝远离月球方向飞行，均不会影响光脉冲在1.2秒后到达月球表面这一事实。
2、按照爱因斯坦理论，两个相对运动的惯性系中的时间与尺规与其运动速度Ｖ的平方相关，即相关因子f=(1-(V/C)^2)^0.5。也就是说，在上面的假设中，无论你是朝向月球还是朝远离月球方向以每秒10千米的速度飞行，两个参照系中的时间与尺规因子是相等的。假设地月间的距离是Ｌ，则朝月球与趄远离月球方向飞行时，在光脉冲到达月球表面瞬间，你分别离月球的距离为（Ｌ-12）和（Ｌ+12）。使用时间与尺规相关因子f进行变换，时间变换应该相同，以每秒10千米运动的你在光脉冲到达月球表面时，你飞行了（1.2/f≈1.20000000066667）秒；而距离的变换会因为你的运动方向不同时出现两种不同的数值，即朝月球运动时为（Ｌ-12）f，朝远离月球方向运动时为（Ｌ+12）f。根据速度的定义，在你的参照系中，当你朝月球运动时的光波速度为：（（Ｌ-12）f）/（1.2/f）=（（Ｌ-12）f^2）/1.2；而朝远离月球方向运动时的光波速度为：（（Ｌ-+12）f）/（1.2/f）=（（Ｌ+12）f^2）/1.2。两者不可能相等。
3、我们假设在图一中增加一个观测装置，该装置Ｔ＝0时在原点Ｏ处并沿Ｘ轴负方向以速度Ｖ运动，当速度Ｖ等于1/4或1/2光速时，根据运动的相对性原理，应该出现图二、三或图四、五的情形呢？由于观测装置的运动，本来是同心圆状的光脉冲空间分布景象会变成图二、三中所示的非同心圆分布景象吗？答案应该是否定的。
4、爱因斯坦理论推导出的两个平动参照系间时间和尺规变换因子f并不能将静止光源发出的同心圆状的脉冲光环变换为飞同心圆，无论时间和尺规变换因子f是大于1（时间变快，尺规变长）还是小于1但大于0（时间变慢，尺规变短）。
5、由于时间和尺规变换因子f仅作用于运动方向，即图中的Ｘ轴方向，当f大于1时，圆形的脉冲光环将会变成长轴与Ｘ轴平行（重叠）的椭圆；而当小于1时，圆形的脉冲光环将会变成长轴与Y轴平行的椭圆。但椭圆的中心点位置将不会发生变化。因为光源位于同心圆的圆心，无论如何变换，在特定时刻其位置必须是单一的。因此，如图一所示的光脉冲光环景象不可能通过爱因斯坦相对论变换而变成成图二、三的情形。我们更不能要求某一特定的、静止或匀速直线运动的脉冲光源因为观测装置相对与光源以不同的方向、不同的速度运动时而改变脉冲光环间的相对空间关系。
6、如果图二、三所示的情况属实，则当观测装置也以相同的速度和方向运动（相对光源Ｂ或Ｃ静止）时，我们必须把图中非同心圆状的光环变换成如图一一样的同心圆状。采用何种变换能实现此一目的呢？无论变换因子f为何值，均不可能实现。
综上所述，光速恒定假设与实际情况应该存在较大差距。无论采取何种变换，均不能将朝观测装置方向或远离观测装置运动的光源所发出的脉冲非同心圆状光环变换成与相对观测装置静止的光源一样的同心圆状脉冲光环。
那么如此多的试验、观测数据均支持爱因斯坦相对论，这又如何理解呢？
其实这也挺好理解的，因为我们进行这些试验和观测时均使用了光波。由于光波速度的有限性（不是无限快的速度），在观测运动物体时，观测开始与结束时，被观测物体的位置一般均发生了变化，随着被观测物体速度的增大，这种变化也越来越大。因此，与伽利略和牛顿的理论比较，试验观测结果更倾向于支持爱因斯坦理论了。

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