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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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