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萨格奈克效应就是光速可变的最好证据
[楼主] 作者:徐列明  发表时间:2012/09/03 12:44
点击:3107次

 

光速不变原理是相对论最基本假设前提,缺少了光速不变这块基石的支撑,相对论就难以成立。相对论得益于科学技术限制及科学认识局限,故这一假设一直难于实践检验,虽然围绕光速是否可变科学争论一直持续至今,但相对论却得到了空前发展和主流认可。相对论光速不变原理假设检验的难于突破、成为了难于撼动相对论学说权威有力保障,但光速果然不变吗?如果我们换一角度、跳出相对论"假设陷阱",再重新看这一问题,我们就会恍然大悟,光速是可变的,经典力学理论仍然适合光速,这一事实依据就是萨格奈克效应。萨格奈克效应是1913年法国学者 萨格奈克(G.Sagnac)通过试验发现的。为了理解方便,我从百度全文摘录萨格奈克效应如下。

萨格奈克效应>

 

 

 

  萨格奈克效应可以用上图所示的半径为R的圆环光路来说明:两束光从圆环光路上某一位置1向相反方向同时发出,分别以光速c传播。

  若环路静止,则两束光经过距离2πR后,同时回到位置1,两束光之间没有相位差;

  若圆环以角速度Ω顺时针转动,光从1'出发顺时针传播回到"原处"所需时间为t,由于环路旋转,再t时间内,转过角度为Ωt(即1移动到1'),所以对顺时针光束,光传播圆环一周走过的光程L实际变为L=2πR+ΔS=2πR+RΩt=ct

  所以,t=2πR/(c-RΩ)

  同理,对于反时针光,有 L'=2πR-ΔS=2πR-RΩt'=c't'

  故,t'=2πR/(c'+RΩ)

  因为真空中两个方向上的光速相等,即c=c'=c0,(c0为真空中光速)

  因此,Δt=t-t'≈4πΩR2/c02=4AΩ/c02,(式中c02=c2=c*c,A为光路面积。)

  相应的位移为Δφ=8πAΩ/c0λ,其中λ为真空中光波长。

 

萨格奈克效应本质就是:如果该闭合环路相对于空间转动,则两束相反方向的光束出现相位差异,之所以出现相位差异,就是因为順环路旋转方向的光速(C+角速度)大于逆环路方向光速(C-角速度)的结果;就是因为順环路方向光束提前到达了1位置,逆环路方向光束推迟到达了1位置、导致了光波相位差异。充分说明了光速在正反不同作用力下速度不相等(如两列相反方向火车上的光速),与相对论结论(无论你是站在地上还是飞奔的列车上,测得光速一样)截然相反。

如果用光速变化推导相位差Δφ,则公式推导更加简洁明了:若圆环以角速度Ω顺时针转动,光从1出发顺时针传播回到原处1路程为2πR、所需时间为t,由于此时光速为"C+ RΩ"、故t=2πR/(c+RΩ)

同理对于逆时针光速为"c-RΩ"、故t'=2πR/(c-RΩ)

因此,两束光时间差:Δt=t'-t≈4πΩR^2/c^2=4AΩ/c^2,(式中,A为光路面积。)

  相应的位移为Δφ=2πCΔt /λ=8πAΩ/cλ,其中λ为真空中光波长。

尽管萨格奈克效应既简单又肯定,相对论面对这样困境,也难以解释,那么为什么这一光速可变萨格奈克效应,却始终没有成为光速可变的最有力证据突破口呢?原来这一效应相对论认为属于"非惯性系"结果,不符合相对论光速不变原理表述条件是"惯性系"。虽然这一解释具有强词夺理嫌疑,虽然直觉上感觉有问题,但在相对论强大概念混淆攻势下,它确实不是相对论假设的惯性系条件,故而光速不变原理忽悠延续至今。

事实上这是一个相对论理论假设陷阱:如果光只能在所有惯性系中、在真空中的传播速度具有相同的值C既光速不变原理,那么同时也就意味着光速未必可能在任何宇宙空间中保持相同的值C,因为任何宇宙空间都不是惯性系、包括地球地表周围空间,它们都是非惯性系。惯性系运动规律当然可能不同效于非惯性系,而相对论往往抹杀勾销了这一对己不利推论;反而采用了对己十分有利推论,于是凡是可以检验光速可变一切试验,对于相对论而言都是无效的,因为它们检验光速环境无一例外都是非惯性系。一切宇宙空间物质都是受到力的作用,受到引力场作用力非惯性运动,尤其是像地球天体的自转、公转运动就像萨格奈克效应一样,是一个球体相对周围空间的转动,与这样一个非惯性系的萨格奈克光速效应运动非常吻合,萨格奈克效应恰恰反映了地球、宇宙空间非惯性系光速可变真实运动规律存在,恰恰包含了最具权威说服力,证明了非惯性系光速是可变的毋庸置疑结论。相对于惯性系光速不变证明更具权威,对于相对论惯性系光速不变的检验不成立又有何妨呢?退一步说、即便是相对论假设是对的,但惯性系假设推论不适用于非惯性系也是很正常,相对论假设毕竟是人为假设,就是因为不符合人为假设,却要人们宁信假设、不信客观真实光速可变事实,岂不荒唐吗?理论符合事实检验,才是真理;如果理论不符合事实检验,那就是错误的,就应该抛弃该理论,而不是事实非要迎合理论需要才是事实。相对论把这一关系给颠倒了。

以不能证明的惯性系理论假设去广泛套用在非惯性系,而非惯性系试验检验结果却不能证明非惯性系运动规律,这难道就是今天需要的科学验证逻辑?尽管光速不变原理惯性系理论假设只能适用在惯性系,但相对论却违背常理推广到整个宇宙,虽然时间没有了绝对,空间没有了绝对,但光速不变却成就了宇宙光速绝对。这是否隐含着另一种形式造神绝对倒塌缩命科学纠错风暴到来呢?

相对性原理一方面标榜:物理定律与参照系选择无关,为惯性系光速不变假设原理推广到一切非惯性系开辟了道路;另一方面却人为设立验证壁垒障碍,非惯性系试验结果因为不适用于惯性系,所以也就"以此类推"不适用于非惯性系自身。这是多么滑稽可笑逻辑。由此可见只要是对相对论有利的、就不存在惯性系与非惯性系壁垒;只要是对相对论不利结果,无论是出于惯性系还是非惯性系,它们物理规律就不可能等效,因而它们就不可能是正确的。这就是相对论对己对外的双重标准逻辑。

科学发展历程竟然也充满着蹊跷与偶然,就在相对论创始之初,光速不变假设遭到一片责难声中,充满迷惑不能解释的迈克耳逊-莫雷实验零结果给相对论带来了意外惊喜,自以为信心满满的经典力学家门,本认为地球地表应该出现不同的光速,或者就应该像萨格奈克效应一样出现预期效果,但上帝似乎并不领情,偏偏出现了零结果。如果当时的人们猜测的"以太"风是对的,那么似乎光速不受这些物质作用力影响,仍然一如既往按照自己绝对光速前行,那么相对论光速不变假设就是对的,尽管这一假设不符合经典力学,可是迈克耳逊-莫雷实验零结果为相对论披上了合法理论依据;但如果当时的人们猜测的"以太"风是错的,根本就不存在"以太"或任何形式物质风,那么光实验零结果就是合理的,一个光速也就符合经典力学,那么相对论假设就是错的。现在问题是相对论对此问题考虑果然不知情吗?如果不知情为什么光速不变假设这样蹊跷?非要在惯性系下假设光速不变,难道相对论不知道大自然本来就是非惯性系吗?如果直接假设在非惯性系下光速不变原理,其科学争论验证不就简单化了吗?由此看来相对论光速不变原理假设是煞费苦心,留有后路余地的。

如果萨格奈克效应,遭到相对论否定还有情有可原的话,那么当今利用高科技《利用同步卫星进行中日双向时间传递》,信号往返中日两地,相同的路径而时间不同结果,同样遭到相对论否定,而否定荒唐理由均是因其结果来自于非惯性系。这在直观的感受上,是不能接受的。我们所处的宇宙无论任何位置任何空间任何物质运动都是一个非惯性系,既然在这样非惯性系验证了光速是可变的,当然就理所当然证明了至少在我们所处宇宙中光速不变假设是错误的,但相对论却本末倒置非要首先证明光速在惯性系中是可变的,才能证明非惯性系光速是可变的,问题是我们的世界是一个非惯性系,人为假设的惯性系在宇宙中是不存在的,即便是人为假设惯性系通过检验,那么对于非惯性系而言同样是没有意义的。相对论逻辑犹如一个活生生的人,由于在电脑虚拟世界中是假设死亡的,所以在现实世界中他就不应该是活生生的人,因为他的存在不符合电脑虚拟假设,而且也不能证明在电脑虚拟中是活生生的人。

 

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 [2楼]  作者:欧阳飞  发表时间: 2012/09/03 13:06 

明白人,相对论就这么无耻,但有什么办法,皇帝的新装正在表演中。
 [3楼]  作者:silin007  发表时间: 2012/09/03 13:10 

光速不变原理是相对论最基本假设前提,缺少了光速不变这块基石的支撑,相对论就难以成立。
(事实上,没有光速不变这块基石,就没有相对论,或说缺少了这块基石的支撑,相对论就根本不成立了。)

相对论得益于科学技术限制及科学认识局限,故这一假设一直难于实践检验,虽然围绕光速是否可变科学争论一直持续至今,但相对论却得到了空前发展和主流认可。相对论光速不变原理假设检验的难于突破、成为了难于撼动相对论学说权威有力保障,但光速果然不变吗?如果我们换一角度、跳出相对论"假设陷阱",再重新看这一问题,我们就会恍然大悟,光速是可变的,经典力学理论仍然适合光速,这一事实依据就是萨格奈克效应。
(事实上,我们更会恍然大悟,光速是可变的,经典力学理论仍然适合光速,这一事实依据就是光的多普勒效应。)

※※※※※※
即别轻信人说的,也别坚信己学的,更别迷信书写的;只信亲眼能见的,而且亲手能算的,关键亲身能验的;科学事实
[楼主]  [4楼]  作者:徐列明  发表时间: 2012/09/03 14:18 

对【3楼】说:
感谢你的认同与修改。我也是一个新手,对相对论研究探讨也不深,故语言表达也难准确。但我不理解“这一事实依据就是光的多普勒效应”,此话怎讲?你可以解释吗?
[楼主]  [5楼]  作者:徐列明  发表时间: 2012/09/05 08:43 

形成光速可变因素可能途径很多:1、我相信在绝对零度下光速可能像电子运动一样是零,也就是说不同温度就有不同光速。2、引力也是降低光速可能途径,比如可见光在黑洞引力下就是零。3、宇宙空间物质密度高低也是影响光速高低因素,密度越大光速越低。4.正反作用力叠加与消减。5、介质不同光速不同。6、漩涡速度不同光速不同。
 [6楼]  作者:lx760506  发表时间: 2012/09/05 15:36 

在不同介质中光速是不同的,这不能否定相对论。相对论光速不变是指在真空里的传播速度。
 [7楼]  作者:lx760506  发表时间: 2012/09/05 15:36 
 [8楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2012/09/06 06:12 

相对论中也有Sagnac效应。广义相对论中的光速是可变的,并非常数。
确实有人说过,广义相对论否定了狭义相对论。但在局域惯性系的无穷小时空中,狭义相对论仍然有效。爱因斯坦就是这样解释的。
 [9楼]  作者:hudemi  发表时间: 2012/09/06 08:01 

对【8楼】说:
我提出的理想实验已证明这种说法无效!
[楼主]  [10楼]  作者:徐列明  发表时间: 2012/09/06 10:40 

对【9楼】说:
我相信黄德民先生的理想实验证明。事实上物理规律、定律与选择参照系是无关的,既然非惯性系光速可变,同样惯性系光速也是可变的。只不过惯性系光速可变的证据试验有待时间验证罢了。
 [11楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2012/09/06 11:03 

对【9楼】说:

广义相对论并没有光速不变。否定光速不变当然没有问题,但未必就能否定相对论,问题就在这里。

其实广义相对论已经否定了光速不变了。

 [12楼]  作者:tryb3929  发表时间: 2012/09/06 14:42 

请注意光的干涉条件,Sagnac效应并未否定光速不变,反而支持光速不变
 [13楼]  作者:caozhongyin  发表时间: 2012/09/06 17:10 

本人不喜欢夸夸其谈,也不喜欢不着边际的所谓理想实验,本人喜欢实打实的东西,本人根据经典物理理论的朴素思想建立了一套完整的理论,这几年埋头进行数学计算,我的理论计算值与资料公布的许多实验观测值高度吻合。至于本贴所说的sagnac效应,本人对此进行了思考和相关计算,计算了中日双向时间传递实验的sagnac效应,结果计算出光信号从西安经卫星传到东京比反向从东京经卫星传到西安的时间长172.9ns,实际上与资料公布的sagnac效应值是一致的:172.9/2≈87ns.
 [14楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2012/09/06 20:34 

对【12楼】说:

在Sagnac效应的实验中,光速是变的,波长也是变的。只是专家学者们不愿意直截了当的说出来而已。

 

 [15楼]  作者:tryb3929  发表时间: 2012/09/07 08:22 

对14楼说,请你看看光的相干性知识,再讨论不迟
 [16楼]  作者:hudemi  发表时间: 2012/09/07 08:31 

对【11楼】说:

久广先生或许没有认真看我的文章,我否定的不是广义相对论中的光速不变,而是提出了一个无论用狭义还是广义相对论都验证解释的问题!

 [17楼]  作者:hudemi  发表时间: 2012/09/07 08:31 

对【10楼】说:
这一观点我是认同的,光速变与不变与是否是非惯性系无关!
[楼主]  [18楼]  作者:徐列明  发表时间: 2012/09/07 08:39 

结果计算出光信号从西安经卫星传到东京比反向从东京经卫星传到西安的时间长172.9ns,实际上与资料公布的sagnac效应值是一致的:172.9/2≈87ns.----------------------------------------------------
西安经卫星传到东京比反向从东京经卫星传到西安的时间是否应该短172.9ns,而不是长?
[楼主]  [19楼]  作者:徐列明  发表时间: 2012/09/07 08:42 

对【12楼】说:

光的干涉条件,Sagnac效应并未否定光速不变,反而支持光速不变

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

那么劳烦你解释一下,光是如何的干涉条件,使得Sagnac效应并未否定光速不变,反而支持光速不变依据。

 [20楼]  作者:tryb3929  发表时间: 2012/09/07 08:47 

对【19楼】说:
首先问问你知道光的相干性相关知识吗??
[楼主]  [21楼]  作者:徐列明  发表时间: 2012/09/07 09:54 

对【20楼】说:
既然你那么肯定,当然需要你来解释。另外我知道不知道这方面有关知识与你的理由依据解释无关吧?即便是你的解释我可能不懂,如果你的解释是对的,但我相信还是有很多高手会认可的。
 [22楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2012/09/07 11:50 

对【16楼】说:
不知黄先生说的是哪篇文章?可否给我的邮箱发一份?
 [23楼]  作者:hudemi  发表时间: 2012/09/07 13:29 

对【22楼】说:

 

 就是:

http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-254785.html

 [24楼]  作者:caozhongyin  发表时间: 2012/09/07 19:09 

结果计算出光信号从西安经卫星传到东京比反向从东京经卫星传到西安的时间长172.9ns,实际上与资料公布的sagnac效应值是一致的:172.9/2≈87ns.----------------------------------------------------
西安经卫星传到东京比反向从东京经卫星传到西安的时间是否应该短172.9ns,而不是长?

==========================================

我是计算得出的结论,其中用到了三角函数知识,正弦定理、余弦定理等,虽然基本上是中学数学知识,但算比较复杂的题目,数学知识稍差点的是看不懂的。
你把我的意思搞反了,你对照一下,我的意思是:光信号从西安经卫星传到东京的时间长,光信号从东京经卫星传到西安的时间短,想像一下应该是这样,因为光信号从西安经卫星传到东京的方向与地球自转方向同向,追及问题,而光信号从东京经卫星传到西安的方向与地球自转方向反向,相向而行的问题,相向而行比同向而行走相同的距离所用时间显然要小些。
 [25楼]  作者:caozhongyin  发表时间: 2012/09/07 19:26 

我的《新编自然哲学的数学原理》应该比牛顿的《自然哲学的数学原理》逊色不了多少,至于相对论,已经没有了它的位置。
 [26楼]  作者:caozhongyin  发表时间: 2012/09/08 08:33 

不存在什么虚无缥缈的sagnac效应,所谓的sagnac效应是由距离造成的。在中日双向时间传递的计算中,光信号的双向的速度我都用的是299792458m/s,但我的“光速不变”不同爱因斯坦的光速不变,这不是几句说能说得清楚的问题,请参阅本人的《新编自然哲学的数学原理》,在那里有详细的说明。
[楼主]  [27楼]  作者:徐列明  发表时间: 2012/09/08 14:52 

对【26楼】说:

不存在什么虚无缥缈的sagnac效应,所谓的sagnac效应是由距离造成的。-----------------------------

你可能理解错了,sagnac效应本来就不是虚无缥缈,而是实实在在说明了光速是可变的,sagnac效应光速在气流物质的运动下可以叠加,其速度=C+气流速度V、或C-气流速度V。

中日双向时间传递我需要的是真实数据。我的理解应该是西安-东京时间比东京-西安短。如果按照气流(以太)是静止或被拖拽观点来看,似乎东京-西安时间短,事实上不是这样的,地球自转是西风推动的,也就是西风速度快于地球自转。故西安-东京光速=C+V(风速度)。

 [28楼]  作者:caozhongyin  发表时间: 2012/09/08 15:31 

逮只老鼠当总统也能想十条好处来
[楼主]  [29楼]  作者:徐列明  发表时间: 2012/09/09 07:54 

对【28楼】说:

逮只老鼠当总统也能想十条好处来--------------------------------------------------

没有错,但问题是依据理由必须是经得起事实检验才能成立,而并非意淫逮只老鼠当总统想出十条好处来忽悠。

 [30楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2012/09/09 11:50 

对【27楼】说:

徐先生的一般结论虽然是正确的,但是此处的细节解释却是错误的。地球上的光速可变又叫GPS Sagnac效应,三十多年前问题已经解决(包括理论与实验)。我这里简单说一下:

比如赤道上有A、B两个光源(兼光信号探测器),A在西,B在东,GPS Sagnac效应是说,如果A发光B接收(即信号由西向东传播),则光速为c-v;反之,如果B发光A接收(即信号由东向西传播),则光速为c+v。这是因为,实验发现,地球上的光信号不是相对于自转着的地球以常数速度c传播的,而是相对于设想中的不自转的地球(即Earth centered inertial,或简称ECI)以常数速度传播的,所以,当光信号自西边发出时,它便相对于设想中的不自转的地球以速度c向东传播,但是由于地球实际上是以速度v向东自转的,所以在信号出发之后,东边的信号接收器相当于在以速度v逃离来自西边的光信号,于是速度叠加的结果是c-v(因为信号在追赶探测器,如人追赶同向而行的马车)。类似的,如果光信号由东边发出向西传播,那么西面的接收器相当于迎着光信号而来,所以速度叠加的结果为c+v(相当于人与马车迎头而行)。

简言之,地球上的光速是一个早已解决的问题,它是GPS工作原理的一部分,其结论也有大量的实验数据支持,建议徐先生不必在无意义的事情上花功夫。

另,如果徐先生愿意阅读相关的文献(全部英文的),我愿意提供。

~无忧仙人

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