| 牛顿力学下X轴正反方向双缝干涉公式已经推导完毕，先放到相册中，过会发到网页上。 |
| 牛顿力学下X轴正反方向双缝干涉公式已经推导完毕，先放到相册中，过会发到网页上。 |
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回复 [184楼] 作者:sxgdyl
宋先生还是很下了番功夫的。 不过其中的参考系运动方向是x方向，而被测量的光线则来自与x垂直的方向。 不知道宋先生为什么选这样的情况分析？ 我们说的两个方向光速的不同、波长的不同，当然指的是有最大、最小光速和波长的相反方向。 |
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[楼主] [185楼] 作者:jiuguang
公式推导涉及了X轴的正反方向，这已经满足了你想要的方向相反的情形。如果你想要任意方向，我在最后一段给出了一个通式，可以根据这个通式得到。 |
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184楼最后一个公式就是牛顿力学下双缝干涉的普适公式。如果喜欢思考，由此可以得到一个非常重要的结论：
我们常说相对性原理在牛顿力学下不成立，实质上并非完全如此，我们完全能够使得相对性原理在牛顿力学下仍然得到满足。比如说，麦克斯韦方程在牛顿力学下不满足协变，在相对论下满足协变，我们只需要把相对论中的普适公式反演到牛顿力学中，就可以得到牛顿力学下的一组电磁方程，这个方程组与原来麦克斯韦方程会有一定的差异，但是这个方程在牛顿力学下将满足协变关系，使得相对性原理在牛顿力学下仍然是成立的。类似的情形可能有很多，只是这种推演比较复杂、工作量一定很大，我一直没有时间去做这件事情，且也懒得去做。 |
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[楼主] [187楼] 作者:jiuguang
条纹是对称的，中心条纹没有偏移，不知你说的偏移是什么？对于同频率的光，波长最大、最小情况的公式已经给出，一个是X轴反方向的，一个是X轴正方向的。 关于M-M实验，此式不会有实质性的解释。如果让我来讲M-M实验，我可以做一些大家通常不会涉猎的思考，这个思考是与计量有关的，说通了就会知道：相对论今天的解释其实就与洛仑兹当年的解释等效，只是不太好看出来而已。 |
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回复 [189楼] 作者:sxgdyl
以为X轴方向与d(文中之三角)x垂直，没细看，产生误解。 结果与我说的一样，两个方向测到不同的波长，及不同的光速。 光速=频率X波长 只是宋先生有更深入的研究。 |
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简单的说，两个方向有不同的光速，就有不同的波长，波长与光速成正比。
不过我们还是要先假设。其实先假设光速，还是先假设波长，结果是一样的。 |
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回复 [193楼] 作者:sxgdyl
这里是假设，不应该用约定。假设的意思是，我们在这里假定这是对的，而事实可能并非如此。不过假设这是对的，我们就可以有后面的推论。只是如果假设与事实不符，则推理也都可能是错的，不能说一定错，还有可能用其他方法得出同样的推论。 约定，是人为规定其正确。如果我们不能保证其一定正确，则还是用假设为好。 |
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[楼主] [194楼] 作者:jiuguang
“约定”的前提是有多种可实现的选择，不要把约定误解为假设。比如，任何物体都可以是长度计量单位的选择对象，从中选择其一并规定为“米”就是一种约定，不能说是假设。 对基准速度的规定也是一种约定，而不是假设。在没有A到B的基准速度之前，任何从A到B的物体都可以成为基准速度的约定对象，随意指定一个基准速度都不是错误（从能否实现的角度判定）。但是，我们可以对基准速度的约定提出更多的限制条件，比如相对稳定性、可重复性、规律性的体现等等，这些人为需求使得我们的约定具有目的性和方向性。 从A到B，在基准速度没有约定之前，对于单个的光子，你可以随意约定它的速度，且不会有约定上的冲突。而要约定所有方向的光都有相同的速度，并把这个速度作为所有点到点的基准速度，则需要一定的前提支持。只要确保存在一个坐标系能使得“光回路速度不变”，则“所有方向光速等于c”就可以成为一个任意方向、任意点到点的基准速度，且是约定而不是假设，在前提保证的情况下，这种约定不存在内在的冲突，也没有实验能证明这种约定下的光速不等于c。 |
| 简单地说，如果实验证明：存在一种约定能使得某惯性系下“光回路速度不变”，则光速各向同性、光速等于c可以约定为所有惯性系下的速度基准。在前提确保的情况下，这一约定是不可证否的，不要把这一“约定”理解为可以证否的假设。 |
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双缝干涉 小结
双缝干涉生成的干涉条纹，反映单向波长与单向光速。假设两个方向测到干涉条纹的间距不同，则直接证明两个方向的波长不同和光速不同。用相对论的光速不变是无法解释这种这种假设的现象的，即使改变约定也是无法解释的。 宋先生的推导结果，进一步证明了我原来的推理的正确性。 |
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[楼主] [197楼] 作者:jiuguang
老刘，莫让心态牵着思维走，不要让结论硬往自己希望的结果上扯。你好好分析整个推导过程，那是基于单向光速已知来推导的，推论结果反映的是：在已知的计量约定下，光速、波长与Δx等相互间的计量关系。这种推论结果并不能用来达到你想达到的目的，假如你说的情况发生了，则不仅仅是相对论的问题，牛顿力学和相对论都逃不了干系，而追究下去就是历史上的实验结论存在问题。 |
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在牛顿力学下，我再换一个角度来分析所得到的的推论结果。
根据前面推导的结论，在牛顿力学下，当干涉仪的d、L不变的前提下，在X轴正方向，如果光速大小等于c-v，光波长是λ1，光频率为h1，干涉条纹间距为Δx1，则有：Δx1=kLλ1/(d(1-v/c))；在X轴负方向，如果光速大小等于c+v，光波长是λ2，光频率为h2，干涉条纹间距为Δx2，则有：Δx2=kLλ2/(d(1+v/c))。 由于频率h1=(c-v)/λ1，频率h2=(c+v)/λ2。把这两个式子分别代入Δx1=kLλ1/(d(1-v/c))、Δx2=kLλ2/(d(1+v/c))可得： Δx1=kcL/(dh1) Δx2=kcL/(dh2) 以上两式告诉我们，当h1=h2时有：Δx1=Δx2。即，在X正反两个方向做双缝干涉实验，如果光的频率相同，则干涉条纹也相同。 按照你的期望：如果同频率光正反方向干涉条纹间距不同，则说明相对论不成立、牛顿力学成立。然而你忘了牛顿力学自身，根据上面的结论，如果你假设的情况发生了，牛顿力学下的推论同样不符。你达不到否定相对论、肯定牛顿力学的期望。 |
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再请老刘思考一个问题：
在一个平面坐标系下有一物体，当物体与Y轴重合时，Y轴标尺测量该物体的长度等于L单位，现在物体绕原点向X轴旋转。当物体旋转到与X轴夹角为a时，我们分别用X、Y标尺测量物体的长度，测量结果是：物体在Y轴的投影长度等于Lsina，物体在X轴上的投影长度等于rLcosa（r为一个常数），当物体旋转到与X轴重合，X标尺测量该物体的长度为rL。 我们发现物体在旋转过程中的长度计量结果是变化的，其中X轴方向的计量结果发生“收缩”或“延长”，请根据这一计量结果思考这样一个问题：是否存在一种计量设计使得该物体的长度计量结果保持不变？ |
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回复 [198楼] 作者:sxgdyl
我说的问题逻辑上很简单，分别测两个相反方向的双缝干涉的干涉条纹。干涉条纹的间距或者相等或者不相等，只有这两种可能。 不相等则说明两个方向的波长与光速不同。 宋先生对以上论述还有什么异议吗？ 当然，现在的测量精度还远没有那么高，因此很很难说相等或不相等。 |
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[楼主] [201楼] 作者:jiuguang
在具体细节不明确的情况下，无法肯定“不相等则说明两个方向的波长与光速不同”。 其实关于双缝干涉实验公式的推导，认真研究各个细节，我们会发现除了以上所说光速的约定，还隐含了其它的约定和假设。比如，我们会不自觉地约定“入射光进入双缝的相位是相同的”，我们还会不自觉的认为仪器可以旋转、且在现有的计量体系下d、L保持不变（如果没有实验的验证，这本质上是一种假设）。 所以，关于双缝干涉实验，怎样解释实验结果，并非是件简单的事情。如果把相关细节都考虑进去，则会更加复杂，包括要考虑M-M实验中考虑的问题（从这一点上讲，M-M实验与双缝干涉实验要考虑的问题会二合一，这也是提出200楼问题的原因所在）。 |
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回复 [202楼] 作者:sxgdyl
本来很简单的问题，却偏要使其复杂化。‘“入射光进入双缝的相位是相同的”，我们还会不自觉的认为仪器可以旋转、且在现有的计量体系下d、L保持不变’。这些不是约定，而是前提。否则就根本不存在实验了。 如果与M-M实验类比，倒也有几分想象。如果测到的是超出误差范围的非0结果，那就不是‘光速不变’了。对出还有什么疑义吗？ 不同之处是，N-N实验是回路实验，而我说的则是单向实验。 |
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回复 [204楼] 作者:sxgdyl
M-M实验的零结果，是光速不变及相对论出现的重要原因。如果当时的实验结果是非零结果，就不会有光速不变理论的出现。即使有类似相对论的理论出来，也会是另一种理论。 并非约定一下，实验就即可以是零结果，又可以是非零结果了。那不合逻辑。 |
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[楼主] [205楼] 作者:jiuguang
很多人分不清哪些可以约定，哪些不能约定。以至于把可以约定的、需要约定的说成是客观的、必然的，而又把不可以约定的、需要实测的结论用一些人为的感觉来替代。 M-M实验零结果与约定没有关系，这是对的。M-M实验零结果与被描述对象和实验仪器有关，在进行具体量化时，实验仪器L、d的计量结果是否变化既与实验仪器本身有关，又与计量约定有关，不能靠设想或认为如何，而是需要基于所做的计量约定进行实测。（这里特别注意，计量约定可以改变L、d的计量结果，但不要误解为计量约定可以改变“M-M实验零结果”，也不要误解为计量约定可以改变L、d所计量的对象） 具体说来，你需要约定X、Y方向的计量单位和计量规则，但不能约定或靠感觉认为计量仪器旋转后L、d的计量结果一定保持不变。比如说，通常情况下，我们都会认为“L、d的计量结果不随方向的改变而改变”，如果你所做的X、Y方向的计量约定，也恰好使得L、d的计量结果不随方向的改变而改变，那么万幸得很，你的认为和实测保持了一致，但是，只要稍微改变一下X方向的长度计量单位，你的“认为”就泡汤了，你的认为就成了顽固的错误，这一点点的约定改变足以使得L、d在不同的旋转位置会有不同的计量结果（再次提醒，千万不要把这一变化理解为“约定可以改变L、d所计量的对象”）。 一旦在你的计量约定下，你认为L、d在不同方向会有相同的计量结果，而实质上L、d在不同方向的计量结果是变化的，那么，你的数理分析结果就会与实验结果不符，“矛盾”就会产生，而这个矛盾就来自于“想当然的认为”。 最后，再一次提醒，不是约定可以改变实验、可以改变“零结果”，而是约定会改变实验的量化结果、改变我们的数理分析、数理结果、数理表达式。千万要注意，不同的方向下L、d的计量结果是否变化与计量约定有关，不能千篇一律地盲目认为一定不变。 |
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[206楼] 作者:sxgdyl
我想再说一遍，以相反方向分别测量单向波长，是旋转180度，是与XY约定无关的。 |
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[楼主] [207楼] 作者:jiuguang
说心里话，我不想打击你的感觉。负责任地说，是有关的，至少在数理表达式上会不一样，我们得到的公式会变化。计量单位、对钟等约定的“好”，公式简单，好推导、也好理解；计量单位、对钟等约定的“不好”，公式复杂，难以推导、也难以理解。 |
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[208楼] 作者:sxgdyl
同时是可以约定的，而且不是唯一的。单位制的约定没什么大的影响，本来就有公制还有英制等，顶多是影响某些系数。只是改变“同时”的约定，会有很多影响。但不可容易扩大其意义。 在一种实验的时候，起作用的是某一特定的 同时 ，是不受人为约定的影响的。 |
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[楼主] [209楼] 作者:jiuguang
我不知道你的认识是否基于细致的研究？ 关于计量、同时等等，我走了一个从无到有的思考过程。只有完全地走进去，才能得到正确的答案。约定不会改变客观事实，却会改变对客观事实的反映形式或表达。计量、同时的约定看似无关紧要，但是都会对整个理论体系产生巨大的影响，只有经过细致的研究才会得到这一认识。 对任何实验的分析，都脱离不了一定的约定和一定的分析方法。同一实验用不同的理论来分析，会得出不同的表达形式，原因就是人为约定的不同，而其中每一个具体“约定”的使用都是“特定的”，“特定的”都属于人为的。 |
