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迈克尔逊实验的缺陷与如何观测的讨论
[楼主] 作者:wendekui  发表时间:2003/01/28 14:43
点击:301次

我们知道运动必然使光产生多普勒效应,而迈克尔逊-莫雷实验的目的在于分析否定光的相对速度对此却丝毫没有提及,因此迈克尔逊-莫雷实验应该从新评价。从不放过任何蛛丝马迹的科学精神出发,我们应该从新评价迈克尔逊-莫雷实验

光的相对速度c+v或c-v会转换为c,因此测得的结果必然是△N=0。 光与运动物体相对速度不是通过光条纹移动表现,而是通过条纹疏密变化表现。

那么光的相对速度在该实验中如何表现的呢?因为不同频率的光相干条纹之间的距离不同,波长越短(如紫光)条纹越密;波长越长(如红光)条纹越疏。因此对于E点发出的光,相对于惯性系A的速度大于c时测得的条纹变密;小于c时条纹变蔬。因此相对速度不是通过光条纹移动表现,而是通过条纹疏密变化表现。
下面是对此问题的讨论:

应该说,我们现在的分歧已经集中到迈克尔逊-莫雷实验这一关键点上了,其它问题已经解决。

可以确信,迈克尔逊实验△N个条纹移动与干涉条纹疏密变动是不同的。前者是假定“以太”为光的传播媒质为基础分析地球相对“以太”(绝对空间)的速度以及是否拖动“以太”,与光行差实验等一起作为相对论否定光相对速度的物理现实基础。如果同一束光的两束分解光的速度不同,必然产生条纹移动△N(这里肯定不是验证干涉条纹,两束光相遇,必然会产生干涉条纹。肯定有干涉条纹,否则那有条纹移动呢?。同时,二者的计算公式完全不同。),因为我们所分析的不同惯性空间相对速度c+v或c-v会转换为c,所以不可能观察到条纹的移动 △N。
对于我所说的多普勒效应的条纹“疏密”变动,这是多普勒效应的必然。被迈克尔逊忽略了,原因何在?因为相对运动必然产生多普勒效应,从而产生干涉条纹疏密的变动。事实上,这是很不容易观察到的,否则以迈克尔逊这样的实验大师是不可能观察不到的,原因何在呢?我们从下例可以看出原因:
A B
我们设A为所观测的天体,B为地球,二者相互远离,并且在同一条直线上,对于一般天体而言,在较长的一段时间内,这可以看着是匀速直线运动。也就是频率变动很稳定。这里我们还要回头看多普勒效应分析的频率包括三个,一是光源频率;二是光的频率;三是观察者接收到的频率。这里可以看出,B所测得的是第三个频率。如果A、B的相对速度比较恒定,那么所测得的频率是稳定的,也就是观察不到条纹疏密的变动(或者变化过于细微被忽略)。条纹疏密变动的条件是A、B相对速度变化,比如相互远离速度增大或由相互远离转换为相互趋近,则可以明显的看到条纹疏密的变化。特别是短期内的急剧变化,更容易变化。但对于天体而言,这些变化是不大的(特别是短期内),所以迈克尔逊实验没有能注意到这一现象。要观察到条纹疏密变动的条件是不同时间,天体与地球相对速度变化之后才能体现。这与观察干涉条纹△N个条纹移动完全不同。

关于昨天来信的进一步说明。在几乎所有的书中当谈到迈克尔逊-莫雷实验时经常用的话就是“无论早晚,无论春夏秋冬,观察结果是一致,即△N。这里明显的问题是只注意一束光的两个分量的速度可能不同,因此在观察时只注意当时的比较,而没有早晚干涉条纹的比较,也没有春天与夏天的比较,这样比较必然会看到不同的结果,也就是干涉条纹疏密的变动,我没有看到过具体的数据,所以说不出会看到的结果变化的大小,但可以肯定能看到,只要相对速度变化,只是变化量的大小不同而已,变化大容易观察到,变化小观察难度大。同时,我不否认条纹移动△N=0的事实。我的意思是将两种现象结合分析迈克尔逊-莫雷实验。
只要有条件,这个实验应该是很好作的。



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 [2楼]  作者:明学  发表时间: 2003/01/28 16:21 

回复:WENDEKUI
何苦要将问题复杂化呢?现在的人不将问题弄得让你看不懂誓不罢休。

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明学达观
 [3楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2003/01/28 16:43 

回复:文先生是对的,但多虑了。

如果牛顿理论对光也成立,Mechelson实验的条纹移动量应为(2b/波长)乘上(v/c)^2, b为干涉仪器两臂长度,但是有Doppler效应所导致的波纹移动数目却是上值的(v/c)倍(即一万分之一倍),疏密程度影响效果也是一万分之一。

我们连(2b/波长)(v/c)^2都没有观察到,何来你这个万分之一效应呢??

所以,文先生多虑了。

 [4楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2003/01/28 16:47 

文先生是对的。在相对论框架下,Machelson实验中的确存在因为Doppler效应而导致的条纹疏密变化,不过观察不到,因为效应太微弱。
 [5楼]  作者:liangjz  发表时间: 2003/01/28 18:27 

回复:jqsphy是宁波人吗?我在宁波出差,是否有时间见一面有问题请教。
迈克尔逊实验的缺陷与如何观测的讨论
 [6楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2003/01/28 21:45 

回复:我在杭州浙江大学,还将呆两天。欢迎您来。

十分欢迎!!

上次靳瑞敏先生在上海出差,顺便来浙大,我刚从武汉归来,被告知靳先生在等我,放下行李,急忙去旅馆找他,可惜他在一小时前就走了。留下遗憾。

我的手机:13819198214,请赶快联系我。

沈建其

 

 [7楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2003/01/28 21:49 

浙大路线:

如果您火车到杭州东站,那么坐28路车,到底站(浙大玉泉校区)即可;

如果您火车到杭州城站,那么坐21路车,到底站(浙大玉泉校区)即可。

 [8楼]  作者:爱因澌坦  发表时间: 2003/01/28 22:17 

能否留个可以打通的电话?
迈克尔逊实验的缺陷与如何观测的讨论
[楼主]  [9楼]  作者:wendekui  发表时间: 2003/01/29 10:29 

回复:科学精神在于不放过任何的蛛丝马迹,这很重要!这不可能是多虑!而且不同天体与地球速度,使得条纹疏密变化是不同的!

沈先生是从事物理研究的,当您说出我多虑的时候,我感到很震惊!这是科学精神吗?

不知沈先生能否做惯性空间的实验,具体办法在《测量光相对速度的原理设计》中,包括在高速列车内外的测频率变化,在我的网页中有分析。谢谢!迈克尔逊-莫雷实验不知能否多作几个天体的实验,具体数据,能否放在我的网上?如果可能,请写信给我wdek@163.com

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 [10楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2003/01/29 18:29 

0571-87931849,晚上10点半之后.
 [11楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2003/01/29 18:51 

梁先生,我实在是太大的失误.实在是抱歉之极,之极!!!

我在实验室等了您一个下午,到5点钟发现您一直没有联系我,我才恍然大悟,莫非我手机卡里没钱了.一查,果然没钱.于是急匆匆往宿舍赶(因为我给您的是我宿舍电话),传达室管理员告诉我,您一点钟就到我宿舍了,但是一直找不到我,连我手机也打不通.实在对不起,我很后悔我没有给您更多联系方式,也没有查一下手机卡的钱(我以为手机里还有八元钱).让您千里迢迢来,又奔来走去,可是最终白子跑一趟,实在是心里很不安,发自肺腑的不安!!


上次靳瑞敏先生来浙大,是因为我预先并不之情,由于我在旅途中手机没电,所以没有与我宿舍同学及时联系,回到了浙大才知道靳先生在等我.这次您来,我实在是太大的失误.实在是抱歉之极,之极!!!


请梁先生多多谅解,多多包涵!!


[楼主]  [12楼]  作者:wendekui  发表时间: 2003/01/30 10:47 

回复:相信通过一种变通的方法,能够有效观测到,也正因为如此,才不能被迈克尔逊观测到,否则我的理论就毫无意义


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[楼主]  [13楼]  作者:wendekui  发表时间: 2003/01/30 10:52 

回复:沈先生很好客啊!看来哪天要到杭州一游!


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