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四、Sagnac效应的本质是相对的同时性还是可变的光速？（下，III，第1部分） 第四个问题：狭义相对论与广义相对论能正确地解释Sagnac效应吗？ 答：不管是狭义相对论还是广义相对论都不可能给Sagnac效应以正确的解释；前者不可能给出正确的解释是因为Sagnac效应不仅否定了它的光速常数原理，而且否定了它的相对的同时性概念以及相应的对钟方法，而后者不可能给出正确的解释则是因为Sagnac效应不仅否定了它的参照系等效原理，而且否定了它的空间弯曲（space curvature）的谬论。但是读者至今应该已经熟悉，知错而上、知"难"而上是一些相对论学者的"宝贵"传统，尤其是对于那些得了强迫性撒谎症、以维护学术-金钱-族裔利益为首要与根本目标的犹太人更是如此；不过，欣赏一下某些人在这个问题上的近乎裸奔的表演也不失为人间的一件快事。
让我们首先看一下有关Sagnac效应的所谓狭义相对论解释（【Ashby04】）。为了导出所需的结果，Ashby先生假定有一观察者以速度v相对于ECI参照系的X-轴正方向运动，并假定光信号在ECI参照系（视为静止）与观察者所在的运动参照系的速度分别为u（等于光速常数c）与u'（注：带撇的为运动系内观测的量，下同），根据Ashby的说法，他想确定Sagnac效应与相对的同时性的关系，即试图使用狭义相对论来解释Sagnac效应。为此Ashby考虑了一束光信号在运动参照系内由x'传播到x'+dx'所需的时间dt（注：运动系内的所有时钟均按ECI内的同时性运作）；Ashby声言，由于信号在ECI内传播的距离udt 是由运动系原点相对于ECI移动的距离vdt与该信号在移动系内传播的距离dx'两部分构成的，于是有udt=dx'+vdt。不过Ashby说，由于不考虑洛伦兹收缩，故dx'与其ECI内的对应量dx相同，于是有udt=dx+vdt，从而通过解出dt可得 dt=dx/(u-v)......（4a） 另一方面，Ashby指出，根据光速常数原理及其推论相对的同时性，静止系ECI内与观察者所在的运动系内所测得的光信号的速度u与u'之间可以用洛伦兹变换u=(u'+v)/(1+u'v/c2)来联系，于是可得 u-v≈u'/(1+u'v/c2)......（4b） 将（4b）代入（4a），Ashby得到 dt=dx/u'+vdx/c2......（4c） Ashby断言，（4c）就是使用光信号对钟时ECI内的同时性与观察者所在的运动系内的同时性之间的关系，其中方程右端的第一项是观察者假定自己相对于ECI无运动时对钟信号从x'传播到x'+dx'所用的时间，第二项是在ECI内对钟时除了第一项还需考虑的附加时间（这部分用于补偿观察者的运动）。 然后Ashby把（4c）应用于类似Sagnac实验的实验场景，即长度为L的光纤回路相对于ECI以线速度v转动（指圆环形回路）或以同一速率被拖动（指更一般形状的回路）的情形，得出，沿着光纤回路两个相反方向传播的光信号，在它们走完一圈再次汇合时其时间差为 △t=∫[(dx/u'+vdx/c2)-( dx/u'-vdx/c2)]=(2v/c2)∫dx=2vL/c2......（4d） 于是对Ashby来说，表达式（4d）不仅解释了光纤回路中的Sagnac效应为何发生，而且解释了这个效应为何与光纤的折射率无关。
但是且慢，事情真的如Ashby所相信或认为的那样，（4c）与（4d）给出了Sagnac效应以合理而正确的解释了吗？绝非如此；事实上，Ashby的有关推导所充斥的错误之多、性质之低劣，应该让每一个正直而严肃的学者汗颜。那么接下来就让我们来爆一爆这个证明中的料，揭一揭Ashby先生的丑。
下一贴：四、Sagnac效应的本质是相对的同时性还是可变的光速？（下，III，第2部分）
参考文献： 【Ashby04】 N. Ashby, "The Sagnac effect in the Global Positioning System", Relativity in Rotating Frames, pp. 1-19, G. Rizzi and M. L. Ruggiero, eds.，Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, the Netherland, 2004；http://areeweb.polito.it/ricerca/relgrav/solciclos/ashby_d.pdf> （2012年11月1日引用）
~无忧仙人 |
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四、Sagnac效应的本质是相对的同时性还是可变的光速？（下，III，第2部分） 那么Ashby对Sagnac效应的解释有哪些严重问题呢？ 首先，Ashby先生把从匀速直线相对运动中所推出的结论不加说明地应用到了存在加速度的相对运动情形；狭义相对论所研究的是匀速直线运动下的物理规律，这是一个人人皆知且简单而明确的事实，而经典的Sagnac类实验中的光纤所做的圆周运动也毫不含糊地是属于加速运动的，若如此，Sagnac效应怎么突然变成了狭义相对论的解释范畴了呢？ 然而最为滑稽的却是，在Sagnac 的1913实验结果出来之后的相当长的一段时间内，主流物理学界先是对它保持沉默，原因是Sagnac本人以及其他众多的物理学家认为这个实验是光速可变的证据，所以它把狭义相对论与爱因斯坦置于了极其难堪的境地；然后在不得已的情况下，主流物理学界又回应道，Sagnac实验涉及了加速度，因而它所发现的可变光速同狭义相对论的光速常数原理并不矛盾。不过既然如此，Sagnac效应怎么有一天又突然成了狭义相对论的解释范畴了呢？退一步讲，即便涉及加速度的Sagnac效应可以成为只涉及匀速直线运动的狭义相对论的研究对象，那么不是也应该在把从匀速直线运动情况下推导出来的结果运用到更一般的涉及加速度的情况之前对这样做的理由与根据认真交代一番吗？特别地，请问这些根据与理由是属于狭义相对论本身的内容吗？拼凑答案的事情人人都会做，但是要为自己的一言一行找到严格的理论与实验根据却并不容易；既然有人声称相对论中包含多么多么高超的智慧，那么不是恰恰应该在这件不容易的事情上下功夫吗？但是遗憾的，现实中所展现的光速实验证据的复杂与微妙让我们深信，除了倒果为因，狭义相对论不可能把为何它的研究范围可以从匀速直线运动扩充为任何运动形式作出清晰而有说服力的解释。
其次，Ashby先生在推导表达式（4a）时使用了运动系内的光程dx'与它在静止系内的对应量dx近似相等的事实，然而问题是，既然狭义相对论与经典力学最根本的区别之一就是诸如尺缩、钟慢等的相对论效应，那么抛弃了尺缩效应的狭义相对论还能够存在吗？那么事实的真相是什么呢？真相是，Ashby先生所导出的表达式（4a）是一个地地道道、彻头彻尾的经典力学结果，但是为了遮人耳目，Ashby先生就先假借狭义相对论的名义来做事，但是在关键时刻却抛弃了这个理论的标志性内容，于是得出了一个名为相对论却实为经典力学结果的自欺欺人的东西。 为了让读者彻底明白其中的道理，以下给出（4a）的简单而又明确的推导： 由于光信号相对于ECI在以速度u向前传播，而前面的观察者却又相对于ECI在以速度v向前运动，于是该信号相对于观察者所在的运动参照系实际上在以速度u-v传播；同时，由于经典力学不认为长度作为物体的固有性质会因匀速直线运动而改变，所以运动系内的光程dx'也就是它在静止系内的测量结果dx，于是运动系内光信号走过距离dx'所用的时间自然可以表示为dt=dx/(u-v)。这样，Ashby把一个标准的经典力学结果扭曲为相对论结果的事实便大白于天下。
再次，为了得出他的表达式（4b），Ashby先生引用了相对论的速度叠加原理这个基本结果，并为自己辩解说，这个叠加原理是光速常数原理以及相对的同时性的推论；但是问题是，这个速度叠加原理将如何应用于光信号在ECI内以及观察者所在的运动系内的两个测量值u与u'呢？不要忘了，千千万万的GPS定位与导航数据已经无可辩驳地证明了光信号相对于ECI以常数速度c传播的事实，于是，既然u=c，那么速度叠加公式u=(u'+v)/(1+u'v/c2) 中的u'不是也就自动成为c了吗（请读者自己验证）？再进一步，既然u'=c，那么表达式（4b）中的左端不是变形为c(1-v/c)，而右端不是化简成了c/(1+v/c)了吗？显然二者并不相等。于是问题是，为何要把左端近似成为右端呢？请注意，左端同右端相比，它不仅更简单，而且更精确，那么为什么不保留形式更简单、内容更精确的左端，却要舍近求远地把它转化为一个与它相差v/c的二阶以及高阶项的右端呢？答案：因为从左端不能直接导出Ashby所需的公式（4c）中的附加项vdx/c2，但是从右端却可以，一句话，（4b）中的近似的实质是为了拼凑答案。于是Ashby投机取巧的面目便彻底暴露了。
然而Ashby更加严重的投机取巧却在于，（4b）中的近似行为根本就是一个完全非法但是却极具欺诈性的做法；为什么呢？因为Ashby在使用所谓的洛伦兹变换u=(u'+v)/(1+u'v/c2)之时显然已经默认了这样一个事实，即u是u'与v的相对论叠加，既然如此，那么u与-v的相对论叠加结果不是应该正好复原成为u'吗？但是Ashby先生不能这样做，因为若是真的那样的话他要无功而返了，那么怎么办呢？他必须在最关键的时刻再次抛弃相对论的做法，以便拥抱经典力学的速度叠加方法，这就是为何他在（4b）的左端要将二者直接相减而不是再次应用相对论的速度叠加原理，要么复原成为u'，要么合成一个更复杂的表达式(u-v)/(1-uv/c2)--这样做极其隐蔽，极具欺诈性，不是吗？
这样，Ashby先生靠着相对论招人耳目地踏上台阶然后又借着经典力学掩人耳目地溜下台阶的自欺欺人做法就完全暴露在光天化日之下了。
第四，Ashby先生声言他的表达式（4c）即是他所要的Sagnac效应与相对的同时性之间（以微分形式表达）的关系式，但是事实上，如前所说，在公式（4c）中我们有u'=c。但是另一方面我们还知道，若运动系使用的是ECI内的同时性，那么u'的数值只能等于c-v，于是自然就有了如下的问题：如何才能把大小本来为c-v的光速变成c呢？这当然难不倒相对论专家Ashby先生：虽然尺缩、钟慢效应已经被抛弃了，但不是还有时钟可以调节吗？也就是说，虽然在运动系看来，光信号走过距离大小为dx'=dx的用时为dx/(c-v)，这虽然同dx/c相比明显要大，但是只要在对钟时把运动系内的时钟读数中扣除多余的部分，也就是把开始计时的时刻向后调节适当的量，不就可以确保运动系内的光速也是常数c了吗？
于是，当运动系不再使用ECI内绝对的同时性，而是按照庞加莱-爱因斯坦方法对钟时，运动系内所测得的光速u'便自然地由c-v变成了常数c；不过，且慢，难道调一调时钟竟然会如此神奇？难道调一调时钟竟然可以改变客观事实乃至规律？难道通过调钟而随意改变时间长短的做法真的不是掩耳盗铃式的自欺欺人？请读者自己对此做深入的思考；如果还是不能理解，那么就请看类似的例子：有人（A）告诉Ashby先生，他的一位朋友（B）的身高为1.80米，我们每个人都能理解，A所说的身高是基于通行的长度标准，但是Ashby先生却不是按照通行的长度标准去核实B的身高，而是把现行的长度标准加倍，然后在测量了B的身高之后告诉大家，其实B的身高不是1.80米，而是0.90米。Ashby先生非常想让大家相信并接受这个0.90米的数值，于是出于可以理解的原因，他有意忽略了一件事，这就是提醒大家，这个0.90米的数值其实是有前提的，它的前提就是必须使用2倍于现行的长度标准。但是改变测量标准虽然可以改变测量的表面结果，但是它能够改变客观事实吗？相信读者自有明断。 不过，退一步讲，如果调钟、弄尺真的能够改变客观事实或规律的话，那么这个世界也确实不失为一个美妙而神奇的地方，而相对论物理学家也不失为本领超凡、神通广大的活宝：当他们思念远在他乡的亲人时，不妨极力放大自己的量尺，让被万水千山阻隔的亲人一下子变得近在咫尺；当他们感叹岁月沧桑、人生易老时，不妨果断地让身边的时钟停下，以便使自己的青春常驻；当威力强大的敌方导弹、核弹来袭时，不妨耍一下调尺、弄钟的小把戏以便这些导弹、核弹永远也不能接近自己的身体，或者更干脆地，不妨做一个巧妙的时空变换让这些杀人武器调转方向，去袭击它们本来的发射者——等等，等等，不一而足。 谁敢说相对论专家无用？本作者跟他没完。 最后，那么事实的真相究竟如何呢？其实这一点也不难发现，因为只要把dt=dx/(c-v)做一阶展开我们即可得到，dt=dx/[c(1-v/c)]=(dx/c)[1/(1-v/c)]=(dx/c)(1+v/c)=dx/c+vdx/c2，也就是说，Ashby的（4c）是一个忽略了v/c的二阶以及更高阶项的标准经典力学结果，但是Ashby却试图让我们相信那是相对论的内容，为此他放着现成的捷径不走却要绕过一个长长的弯道，或者更形象地说，本来Ashby先生的目的地在他的东面一尺左右，但是因为这一尺之路的旁边矗立着"经典力学方向"的路标，所以他便舍近求远，向着他西面标着"相对论方向"的某个去处进发，然而在行过大约一丈距离之后，Ashby先生却趁人不备突然来了180度的大转弯，接着在又行进了大约一丈一尺的距离之后宣布自己终于到达了目的地，然后Ashby先生于此时煞有介事地宣布，相对论真是一个奇妙的东西，它总能迅速而顺利地引导人走向并到达任何他想去的目标。
但是，Ashby先生显然把大家当做傻子了；不过，如果一个人真的把大家都当了傻子，那么他自己不是最终要被证明为傻子吗？不信，现在就请再回头检查一下Ashby那个装腔作势而又似是而非的证明，再把它同经典力学的精确、简单、漂亮的证明做一对比，看看它或他到底傻不傻。
下一贴：五、GPS中的钟慢效应究竟是怎么一回事？~无忧仙人 |
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对【90楼】说： CHM是win系统的帮助文件格式,任何win系统都能读. |
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对【95楼】说： 谢谢，问题已经解决，好像是某个软件阻止了它打开，以右键点击文件，选“unblock”，然后就可以打开了。 再次感谢。 ~无忧仙人 |
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仙人教授:您资料这么多，零偏(相对地表静止時的输出)数据有吗？能提供一点吗？感激不尽！ ※※※※※※ 天地之道，以阴阳二气造化万物。是故易有太极，是生两仪。两仪生四象，四象生八卦。 |
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谢谢了！我有翻译软件，看英文资料不成问题。 ※※※※※※ 天地之道，以阴阳二气造化万物。是故易有太极，是生两仪。两仪生四象，四象生八卦。 |
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我对本论坛愈来愈失望，导致好久没有光顾了。今日偶然打开看看，见到楼主无忧仙人这难得一见的精彩文章,一下就吸引了我。只是粗看了一遍，就有感而发並立即动笔，因为我担心细看全文时间一长热情可能会消失，就懒得动笔了。 这篇文章好就好在不是表态喊口号，而是丝丝入扣地摆事实说道理，令人相信GPS运行确实与相对论无关。不但GPS，近代物理实验测量中的绝大多数如宇宙飞船测控导航、飞机和火箭的导舰、粒子探测、加速器、同步辐射光源的测控等等都没有用相对论，用的全是牛顿力学（详见陈绍光老師论文：《跨越现代物理与经典物理之间的鸿沟》、《According to the strict solution of GR there is no the un-modeled anomalous acceleration of Pioneer根据广义相对论的严格解不存在先峰号飞船的非模型反常加速度COSPAR第38屈世界空间科学大会论文集H05-0035-10》、《用广义化牛顿力学处理磁偏转问题》）。希望无忧仙人抓紧时间让该文尽快正式发表，让正统的不屑看网上论坛的科学家能早日看到。另外，要相信多数体制内的科学家是客观公正的，与己有利害关系的搞相对论的人只是极少数。若正式发表希望无忧仙人更正下述美中不足之处： 一， 不要引用〈迈克尔逊-莫雷实验〉，其测量光程差所致的干涉条纹(相位差)是基于两个互相矛盾的前提：‘1，波长和频率都是各向同性的；2，光速则是各向异性的’，实验无论测出什么结果都是无效的，十几年前陈绍光、刘宝诚就已经在北大学报公开发表了。二， 不要用此无效的迈莫实验结果的结论：‘地球公转帶动以太，地球自转不带动以太’，难道以太有思想意识?会自主选择乘坐她满意的交通工具上路? 三,慎用易令人误解的‘以太’，现在多用‘真空’代替，现代的真空含义是量子场论的涨落真空，主要由2.7K的虚光子和1.9K的虚中微子组成。2.7K微波背景辐射和1.9K中微子背景辐射与虚粒子海洋的真空处于热力学的动态平衡中，从而成为真空的标志物。太阳系相对于2.7K微波背景辐射的速度早由多人重复测量出，多为300 km/s以上.这也就是对真空的绝对速度。S.Marinov用‘耦合快门’测量出了地球相对真空的绝对速度为303±30 km/s（Marinov, S. (1980). Measurement of the laboratory's absolute velocity. General Relativity and Gravitation, 12, 57’） 上述 第一和第二 条是否定法，迈莫实验无效是绝对成立的；第三条是肯定法，永远无法证明真的成立。你愿相信可判为真 ，不愿相信可判为伪。由于不愿相信的人太多太强，逼得S.Marinov于1997年自杀身亡，2007年美国《物理学进展》又发表S.Marinov的论文为其平反。科学与政治、科学与利益交叉现世的人谁又能说得清呢? 只有历史才是无情的见证人。 |
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对【100楼】说： 谢谢陈绍光教授与szshanshan的正面反馈，无忧仙人会认真考虑陈教授的评论与建议的。如有必要，或时机成熟，可以就陈教授评论中的某些要点做进一步的探讨。 谢谢。 ~无忧仙人
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五、GPS中的相对论时钟效应究竟是怎么一回事？（上，I） GPS中的相对论时钟效应问题无疑是整个GPS系统中传言最多然而也是最不明朗的问题之一，目前流行的所谓GPS中的相对论时钟效应的说法包括了两个基本方面，一个是重力场对原子钟的影响，一个是相对运动对它的影响；对于前者，有一个这种影响是时钟的真实变化还是表观效应的问题，而对于后者，除了真实变化与表观效应之争，还有一个这种影响究竟是由速度还是加速度引起的问题，而后一争论的实质也就是这种影响究竟是经典力学还是相对论的解释范畴的问题。
让我们先从相对运动对原子钟的影响说起。 首先需要强调的是，到目前为止的所有研究相对运动对原子钟影响的实验无一例外涉及的是加速运动，更具体地说，涉及的是带向心加速度的转动，正因为如此，有些学者把这样的运动效果称为有效重力场（effective gravitational field），而把实验中所涉及的光子的频率或能量的改变称作蓝移或红移。这类实验的基本思路是（【Kündig63】，【CIK65】），把（伽马光）光源置于一个转盘的中心，把光子吸收器置于转盘的边缘，然后高速转动转盘，以便记录下来被吸收的伽马光子的能量相对于光子离开光源时的初始能量所增益或损失的百分比，并以此来检查实验值与由相对论的时间膨胀公式或所谓的等效原理所确定的理论值是否吻合。值得注意的是，有关学者还获得了将光源置于转盘的边缘而吸收器置于中心（【HSGE60】）以及将二者分置于转盘的一条直径的两端（【C&M61】）等条件下的实验数据。
在介绍有关实验结果以及对这些结果的解释之前，让我们先引入与这些实验相关的两个常见的理论框架。
如果以ν和△ν分别表示从伽马光源所发出的光子的原有频率以及它被吸收时的频率相对于原有频率的改变量（以E和△E分别表示光子的原有能量与能量改变量），以rs和ra分别表示光源与吸收器所在处的转动半径，以vs及va分别相应的线速度，ω表示圆盘转动的角速度，c表示光的真空媒介速度，那么根据狭义相对论的时间膨胀公式可得 △ν/ν=[(1-va2/c2)1/2/(1-vs2/c2)1/2]-1≈-½(va2-vs2)/c2......（5a） 而另一方面，如果我们把离心力视作有效重力场（注：与重力符号相反），那么质量为m的光子从离心加速度为rsω2的光源处移动到离心加速度为raω2的接收器处其能量的改变量为△E=m△φ，其中△φ为等效重力势的改变，它由以下公式计算： △E=m△φ=-½m(va2-vs2)......（5b） 进一步，我们还知道光子的能量E有如下两种表示式：E=hν（其中h为普朗克常数）以及E=mc2，从中可以导出m=(hν)/(c2)。把这个式子同（5b）结合，可得 △E=m△φ=(hν)[-½(va2-vs2)/c2]......（5c） 但是从E=hν我们还可以直接导出 △E=h△ν......（5d） 于是通过比较（5c）与（5d），我们得到 △ν/ν=-½(va2-vs2)/c2......（5e） 请注意，虽然（5a）与（5e）是同一个关系式，但是一个却是近似成立而另一个却是严格成立；然而最关键的问题却是，（5a）中所用的时间膨胀因子(1-v2/c2)1/2的成立是有前提的，这就是狭义相对论的光速常数原理，但是我们知道，这一点已经被GPS所证伪，于是（5a）给出的显然不是一个有效的推导。 那么（5e）的推导是否就是合法的呢？我们这里先指出其中的一个潜在问题，这就是质能关系E=mc2的应用。
下一贴：五、GPS中的钟慢效应究竟是怎么一回事？（上，II）
参考文献： 【HSGE60】Hay HJ, Schiffer JP, Granshaw TE, Egelstaff PA (1960). Measurement of the red shift in an accelerated system using the Mössbauer effect in Fe57. Phys. Rev. Lett., 4: 165-166. 【C&M61】Champeney DC, Moon PB (1961). Absence of Doppler shift for gamma ray source and detection on same circular orbit. Proc. Phys. Soc., 77: 350-352. 【CIK65】Champeney DC, Isaak GR, Khan AM (1965). A time dilation experiment based on the Mössbauer effect. Proc. Phys. Soc., 85: 583-593. 【Kündig63】Kündig W (1963). Measurement of the transverse Doppler effect in an accelerated system. Phys. Rev., 129: 2371-2375.
~无忧仙人 |
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对【6楼】说： "任何一束光线在‘静止的'坐标系中都以确定的常数速度c传播，而不管这光线是由静止的还是运动的光源发出的"（【Einstein05】Section 2）。 =============== SHEN RE: 这句话翻译成目前的教科书语言就是“任何一束光线对于任何一个观察者而言都以确定的常数速度c传播...”，所谓“静止的坐标系”是指观察者所在的参考系。“静止的坐标系”=“观察者”，就这么简单。无忧仙人还啰啰嗦嗦去“揭示”这里所谓的‘玄机’。没有这么复杂。 |
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对【103楼】说： 如果以ν和△ν分别表示从伽马光源所发出的光子的原有频率以及它被吸收时的频率相对于原有频率的改变量（以E和△E分别表示光子的原有能量与能量改变量），以rs和ra分别表示光源与吸收器所在处的转动半径，以vs及va分别相应的线速度，ω表示圆盘转动的角速度，c表示光的真空媒介速度，那么根据狭义相对论的时间膨胀公式可得△ν/ν=[(1-va2/c2)1/2/(1-vs2/c2)1/2]-1≈-½(va2-vs2)/c2......（5a）而另一方面，如果我们把离心力视作有效重力场（注：与重力符号相反），那么质量为m的光子从离心加速度为rsω2的光源处移动到离心加速度为raω2的接收器处其能量的改变量为△E=m△φ，其中△φ为等效重力势的改变，它由以下公式计算： △E=m△φ=-½m(va2-vs2)......（5b）【沈回复：这个式子是近似的。如果要精确使用，那么应该是用狭义相对论的能量-动量关系式（E^2=P^2^c^2+m0^2c^4）。对于本例，引力势能是一个“规范场”，所以E要用E- mφ代替。由此再来解出，可以得到一个近似的式子（5b）。】进一步，我们还知道光子的能量E有如下两种表示式：E=hν（其中h为普朗克常数）以及E=mc2，从中可以导出m=(hν)/(c2)。把这个式子同（5b）结合，可得△E=m△φ=(hν)[-½(va2-vs2)/c2]......（5c）但是从E=hν我们还可以直接导出△E=h△ν......（5d）于是通过比较（5c）与（5d），我们得到△ν/ν=-½(va2-vs2)/c2......（5e）请注意，虽然（5a）与（5e）是同一个关系式，但是一个却是近似成立而另一个却是严格成立【【沈回复：（5b）也是近似的。】】；然而最关键的问题却是，（5a）中所用的时间膨胀因子(1-v2/c2)1/2的成立是有前提的，这就是狭义相对论的光速常数原理，但是我们知道，这一点已经被GPS所证伪【沈回复：你这里采用了一个自我混淆的观点。实际上，在非惯性系中的观察者看非惯性系中的光子，这光子不满足光速常数；但是在惯性系中的观察者看非惯性系中的光子，这光子始终满足“光速常数原理”。所谓“这一点已经被GPS所证伪”，是指前者。而上面的做法，其实可以理解为“在惯性系中的观察者”的做法（后者做法），所以，本身不受“在非惯性系中的观察者看非惯性系中的光子，它不满足光速常数”的影响，而是受“在惯性系中的观察者看非惯性系中的光子，它始终满足“光速常数原理””的制约。总之，上面两法结果都是近似的，没有出现“一个却是近似成立而另一个却是严格成立”，彼此是没有矛盾的（结果是一致的）。】，于是（5a）给出的显然不是一个有效的推导。那么（5e）的推导是否就是合法的呢？我们这里先指出其中的一个潜在问题，这就是质能关系E=mc2的应用。【【【沈回复：最后，话说回来，上面的两做法，本质上是属于用狭义相对论来处理非惯性系问题，这是“平直时空引力理论”，不属于广相的做法。“平直时空引力理论”早已被抛弃，但是它在一级近似上会与广相结果一致，所以可以在“半业余”水平上值得采用。2012-11-12】】 |
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在我与黄德民先生讨论中，以及查考文献和教材，认为Sagnac效应的计算有多种方法： 这也是有关工程或实验教材上关于Sagnac效应的推导，其在本质上与92楼Ashby的推导一样，只是前者还要更简单一点，如没有考虑光速的变换，因为假设光纤空心，光速不变原理成立，所以不必要考虑光速的变换.
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在我与黄德民先生讨论中，以及查考文献和教材，认为Sagnac效应的计算有多种方法： 这也是有关工程或实验教材上关于Sagnac效应的推导，其在本质上与92楼Ashby的推导一样，只是前者还要更简单一点，如没有考虑光速的变换，因为假设光纤空心，光速不变原理成立，所以不必要考虑光速的变换.
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对【94楼】说： 首先，Ashby先生把从匀速直线相对运动中所推出的结论不加说明地应用到了存在加速度的相对运动情形；狭义相对论所研究的是匀速直线运动下的物理规律，这是一个人人皆知且简单而明确的事实，而经典的Sagnac类实验中的光纤所做的圆周运动也毫不含糊地是属于加速运动的，若如此，Sagnac效应怎么突然变成了狭义相对论的解释范畴了呢？ ======== 【【沈回复：无忧先生，首先你要注意到一个事实：
光速有时变，有时不变，那是因为这取决于观察者处于惯性系还是非惯性系。 如果 观察者站在惯性系看处于转动光纤系内的光波，可以利用光速不变，不涉及力作用（至少光潜内部传播方向上午力的作用）。可以见我前面一帖“在我与黄德民先生讨论中，以及查考文献和教材，认为Sagnac效应的计算有多种方法......” 】】 |
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对【94楼】说： 然而最为滑稽的却是，在Sagnac 的1913实验结果出来之后的相当长的一段时间内，主流物理学界先是对它保持沉默，原因是Sagnac本人以及其他众多的物理学家认为这个实验是光速可变的证据，所以它把狭义相对论与爱因斯坦置于了极其难堪的境地；然后在不得已的情况下，主流物理学界又回应道，Sagnac实验涉及了加速度，因而它所发现的可变光速同狭义相对论的光速常数原理并不矛盾。不过既然如此，Sagnac效应怎么有一天又突然成了狭义相对论的解释范畴了呢？ ========== 【【沈回复：我认为以上“史实”都是你主观编造。实际上，Sagnac效应并不神秘，理论家一看就知怎么一回事，根本就不会出现你所谓的“Sagnac效应与相对论斗争”的历史。见我上帖“在我与黄德民先生讨论中，以及查考文献和教材，认为Sagnac效应的计算有多种方法”。1916年广相提出，1917年引力磁场当即被研究。Sagnac效应可以看作是等效引力磁场的体现（其转动角速度是等效引力磁场）。
这个论坛以及某些反相者将Sagnac效应神秘化了，因为自己不理解，就人为杜撰出它与相对论的“矛盾和斗争”。】】 |
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对【94楼】说： 退一步讲，即便涉及加速度的Sagnac效应可以成为只涉及匀速直线运动的狭义相对论的研究对象，那么不是也应该在把从匀速直线运动情况下推导出来的结果运用到更一般的涉及加速度的情况之前对这样做的理由与根据认真交代一番吗？【沈回复：关键是要看观察者在惯性系还是非惯性系。如果是站在惯性系的观察者看加速的物体，狭义相对论自然可用。如果是站在非惯性系的观察者看不受力的物体，也不能直接用狭义相对论（至少要把惯性力考虑进去）。有时观察者虽然站在非惯性系，但如果这个非惯性系所导致的效应不大，且结果仅仅精确到低级近似，那么也可近似使用狭义相对论，但要小心使用。】特别地，请问这些根据与理由是属于狭义相对论本身的内容吗？拼凑答案的事情人人都会做，但是要为自己的一言一行找到严格的理论与实验根据却并不容易；既然有人声称相对论中包含多么多么高超的智慧，那么不是恰恰应该在这件不容易的事情上下功夫吗？但是遗憾的，现实中所展现的光速实验证据的复杂与微妙让我们深信，除了倒果为因，狭义相对论不可能把为何它的研究范围可以从匀速直线运动扩充为任何运动形式作出清晰而有说服力的解释。【【沈回复：狭义相对论的使用范围是“观察者匀速，被观察物体可以加速、受力”，而不是说“被观察物体非得也跟着匀速”。不要混淆概念。要以观察者为主角。】】 |
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无忧先生对Ashby就Sagnac效应的狭义相对论推法（观察者站在惯性系上）的质疑，是完全不成立的。只要看我今天上面的帖子，即可理解。我不再一一点评。
总之，我已经打回无忧先生的原形。沈 2012-11-12 |
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100楼的陳老师:
你好！我在现代迈一莫资料里看到的CMB速度是370千米/秒。这种各向异性能不能用多普勒效应去解释？另外现代迈一莫用的RMS测试理论中的Ke-zz是什么参数啊？ 另外您说哈佛塔塔实验用半宽代全宽。是否意味着真正的频率红移值大了一倍？ ※※※※※※ 天地之道，以阴阳二气造化万物。是故易有太极，是生两仪。两仪生四象，四象生八卦。 |
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（注： 此贴接原来的【113楼】、【114楼】；现在接【116楼】；原来的【114楼】说：“无忧仙人已经为【113楼】的贴子留了备份。”） 补充： 如果无忧仙人被证明是个不懂装懂的人，那他将没有脸皮在这个论坛混下去了；如果无忧仙人被证明为一个没有探讨真理诚意的人，他同样也没有脸皮在这个论坛混下去；如果无忧仙人被证明为一个已经失去诚信的人，那他就更没有脸皮在这个论坛混下去了。 特此说明，希望众多网友监督。 ~无忧仙人 |
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【113楼】、【114楼】被删，现再发一遍：
无忧仙人声明：
本系列贴子欢迎大家交流探讨，但是以下各类人员除外：
一、对探讨真理缺乏诚意的人，特征：不惜曲解事实或既有概念来捍卫教条，或以教条本身来为教条狡辩；但是最关键的，既无意愿，也无勇气把自己的理论或理解来付诸实验验证，所以对自己的理论或理解在什么情况下将被证实又在什么情况下被证伪的问题要么回避，要么含糊其辞，因而他永远都是事后的诸葛，而不是拥有事前的睿智；
二、不懂装懂的人，特征：在对一些核心实验事实尚未知悉或者尚未理解的情况下，便开始下结论；
三、失去诚信的人，特征：为了证明自己的结论，不惜扭曲真理的标准，不惜扭曲科学实验的标准，不惜扭曲通行的是非标准，甚至不惜扭曲最起码的道德标准。
无忧仙人之所以不回复某些人的贴子，就是因为他深知，跟一个缺乏探讨真理的诚意、或不懂装懂、或失去诚信的人的任何交流与探讨都是浪费时间。
如果无忧仙人不能为自己的以上言论找到铁证，那他自己就是一个缺乏探讨真理的诚意、不懂装懂、且失去诚信的人；如果这一情况属实，那么作为自我惩罚，他愿意随时为被冤枉的人真诚道歉，辞去版主，并暂时或永远停止在论坛发贴。
当然，某个人或某些人是否缺乏探讨真理的诚意，或者不懂装懂，或者失去诚信，不是由无忧仙人说了算，论坛绝大多数网友就是一面镜子，所以，证据将由无忧仙人来提供，但是结论却由众多网友来下。
多谢大家的关注，并希望大家切实负起监督的责任：不带成见、偏见的理性与客观的态度是一个科学家的最起码素质，诚信是一个科学家最起码的人格，因而一个失去了客观理性态度甚至失去了诚信的人，是不配与他人探讨任何科学真理的。
~无忧仙人 |
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对【115楼】说： 无悠先生辛苦啦，向你表示感谢。时间站在真理这一边。 |
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五、GPS中的相对论时钟效应究竟是怎么一回事？（上，II）那么质能关系E=mc2究竟出了什么问题呢？因为我们准备使用单独一章的篇幅专门讨论这个问题，所以在这里我们只简单提及一下。首先，如果光是一种波动，那么就有一个质能关系中的m如何理解与如何界定的问题。请注意，光子的波粒二象性中的粒子性是指它的量子性，也就是光子能量的离散化特征，不是说光是一种像质子、中子以及电子等的实物粒子。其次，退一步讲，即使光子真的是实物粒子，那么质能关系也只是说伴随着物质的转依同时也有相应能量的转依，某些人的质能转化的论点从何说起？再次，某些人把原子弹的爆炸视为质能关系的应用纯粹是往某个人或某个理论脸上贴金的做法，是十足的误导或欺诈行为，难道某些犹太骗子的话比亲自参加研制原子弹的专家兼物理学家还可信吗（【Serber92】）？第四，所谓的爱因斯坦质能关系只不过是爱氏从他人文章盗取的众多结果之一而已（见本书“相对论究竟有多少原创的东西”一章），这样的“天才”中国人还是少要几个为好。最后，一个人是否抄袭他人，除了最直接的知悉他人结果但是却不承认或者不提他人优先权这方面的证据之外，还可以由不理解或者推导不出有关的结果这一事实作为佐证；一个所谓的“天才”，七战七败，平生每一次给出的质能关系的证明都是错误的（【Ives52】，【Ohanian08】），这可是连爱因斯坦的崇拜者都承认的事实，还有什么好说的吗？我们还能找到更加愚笨的物理学家吗？而且，先有了结论，然后再去弄推导，这不恰恰是佐证了这个公式的偷窃性质吗? 如果一个结果本来就是错的，那么我们当然不能指望存在严格的实验证据来证实这个结果，但是在一个神化爱因斯坦的时代，在一个畸形的政治与社会文化环境中，什么事情都可能发生，这不，我们找到的上世纪六、七十年代的好几篇有关伽马光子的核响应发射与吸收（nuclear resonance emission and absorption of γ-ray）的文献都号称实验证实了狭义相对论（【HSGE60】，【Kündig63】，【CIK65】），但是在更加严谨的审视与推敲下却都出了问题（【KYMR11】，【F&N12】）。 为了深入理解相关的实验结果，让我们回顾一下这些实验中所涉及的一个关键的物理机制，这就是通常被称为Mossbauer 效应的伽马光子的核响应发射与吸收机制（【Seidel】）。在Mossbauer 效应中，一个原子核从第一（有时为第二）激发核能级（excited nuclear level）衰变成为基态（ground state），同时以无反冲的形式发射伽马光子。该伽马光子又能独一地让自己被相同环境中的类似的原子核以无反冲的形式吸收，这称为响应吸收（resonant absorption）。响应吸收是一种很精致的物理过程，它的发生对实验条件有着非常严格的要求，这其中的首要的条件便是发射源原子与吸收源原子都固定在晶格（crystal lattice）上，因为只有这样才能最大程度地减小反冲，而相比之下，在气态原子之间发射与吸收的伽马光子因为有反冲力，核响应吸收则难以发生。 但是为了让Mossbauer效应发生，还有一个客观的困难。以作为吸收源的Mossbauer同位素57Fe为例，它的谱线宽度（spectral line-width）约为4.7*10-9eV（【Fultz12】），而它吸收的伽马光子的能量通常高达14.4 keV，于是对应的分辨率大致为1比1012；但是另一方面我们又知道，由于温度、压力、运动等因素的影响，原子核之间的发射频率很难与吸收频率完全对应，为了解决这一问题，通常使用把发射源移向或移离吸收源的做法，也就是通过一阶多普勒频移效应，使得伽马光子的发射与吸收频率匹配，从而实现Mossbauer核响应吸收效应。 下一贴：五、GPS中的钟慢效应究竟是怎么一回事？（上，III） 参考文献： 【Ives52】 H. E. Ives, Derivation of the mass-energy relation, J. Opt. Soc. Am. 42, 540–543 (1952). 【Ohanian08】H. C. Ohanian, Einstein's Mistakes: The Human Failings of Genius, Norton, New York, 2008 【Serber92】Robert Serber, The Los Alamos Primer: The First Lectures on How to Build an Atomic Bomb (University of California Press, 1992), page 7. 【HSGE60】Hay HJ, Schiffer JP, Granshaw TE, Egelstaff PA (1960). Measurement of the red shift in an accelerated system using the Mössbauer effect in Fe57. Phys. Rev. Lett., 4: 165-166. 【CIK65】Champeney DC, Isaak GR, Khan AM (1965). A time dilation experiment based on the Mössbauer effect. Proc. Phys. Soc., 85: 583-593. 【Kündig63】Kündig W (1963). Measurement of the transverse Doppler effect in an accelerated system. Phys. Rev., 129: 2371-2375. 【F&N12】Yaakov Friedman, Israel Nowik，Testing Einstein's time dilation under acceleration using Mössbauer spectroscopy，arXiv:1206.3107：http://arxiv.org/pdf/1206.3107v1.pdf （2012年11月12日引用） 【KYMR11】Alexander L. Kholmetskii, Tolga Yarman, Oleg V. Missevitch and Boris I. Rogozev，Mössbauer experiments in a rotating system on the time dilation effect，International Journal of the Physical Sciences Vol. 6(1), pp. 84-92, 4 January, 2011；http://www.academicjournals.org/ijps/PDF/pdf2011/4Jan/Kholmetskii%20et%20al.pdf 【Seidel】Carl W. Seidel，Mossbauer Spectroscopy：Principle and Practice（Internal Report），Nuclear Science & Engineering Corporation，Pittsburgh, Pennsylvania 15236；http://web.anl.gov/PCS/acsfuel/preprint%20archive/Files/11_4_CHICAGO_09-67_0308.pdf （2012年11月12日引用） 【Fultz12】 Brent Fultz，Mössbauer Spectrometry，Wiley Online Library，Published Online: 18 MAY 2012；http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/0471266965.com069.pub2/abstract； or http://www.its.caltech.edu/~matsci/btfgrp/MossbauerSpectrometry.pdf （2012年11月12日引用） ~无忧仙人 |
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对【117楼】说： 谢谢张老师的支持。 “金无足赤，人无完人”；科学家只有在相互批评与自我批评中才能真正提高境界，才能真正有益于人类的科学与技术进步。但是显然不是所有人与他人交流的目的都是为了探索未知、发现真理。崇拜英雄没错，错在以自己的偏好代替真理；学习他人也没错，错在不加思考、不加分辨地全盘接受一切；从书本中汲取知识与智慧也没错，错在把书本中的道理当做神圣不可侵犯的教条；犯了错误也不是什么太大的问题，真正的问题在于从来没有认错的习惯，更不要说改正错误的勇气；最后，自尊与自信也不是什么问题，成问题的乃是无理的傲慢与自私的表现欲。 世间的真理本来已经非常微妙难知，不健康的对待科学的态度更注定要与她失之交臂！ 再次感谢张老师的鞭策与鼓励。 ~无忧仙人 |