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Michelson and Gale（迈克尔逊-盖尔）实验再分析
[楼主] 作者:jiuguang  发表时间:2014/08/16 12:36
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Michelson and Gale in 1925 to measure the absolute rotation rate of the Earth by means of a rectangular optical loop 2/5 mile long and 1/5 mile wide.

1925年，迈克尔逊-盖尔用静止与地面的，庞大的Sagnac型干涉仪准确测出了地球自转。对此实验的分析，各位也都是知道的。

在此，我从另外一个角度再对该实验进行方向。我们假设实验中矩形是东西南北方向放置的，长边是东西方向。因为我没有看到真实的实验中究竟采用了什么方向；南北方向的两条边，我们暂且不去管它。因为实验中的非零效应，不可能只来自南北方向的了条边，从整个地球的角度看，并考虑的对称性的作用，可以认为南北的两条边，对实验中出现的非零效应不起主要作用。

这样，我们可以假设，非零效应主要来自东西向的两条边。也就是说东、西两个方向的光的波长有差异（波长差）。不过实验反映出来的并非这种差异。

实验反映的是，东西向的两条边，相反方向波长差是不同的。最后是波长差的差异，反映为最终的结果。产生波长差的差异的原因，应该是两条东西向的边，与地轴间的距离有所不同。

 

 

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[楼主]  [2楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2014/08/16 21:12 
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这个帖子被审了半天终于出现了。我想可以更简单的叙述一下对 迈-盖实验 的再分析

迈-盖实验用一个矩形回路，我们假设矩形的四边都是东西南北向的。实验结果是，相反方向的光，通过整个回路后出现了相位差。也就是说，两个方向通过相同的回路，用波的个数来计量，出现了微小的差异。
将回路拆分成四条边。南北向的两条边，如果两个相反方向有波长不同的话，也会相互抵消，对实验结果没有贡献。
东西向的两条边，两个相反方向的波长应该是不同的，也就是存在波长差（累加的结果）。两条边也会出现相互抵销，最后的实验结果展示出来的是波长差之差。当然这只是一个非常小的值。
wished him to verify the shift of 236/1000 of a fringe
实验结果是 showed a displacement of 230/1000
 [3楼]  作者:叶建敏温州  发表时间: 2014/08/17 17:00 
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Sagnac型干涉仪 原理与光纤陀螺一样的，可以测量到地球在自转，
 [4楼]  作者:马国梁  发表时间: 2014/08/17 18:24 
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志波：实验中的矩形光路恐怕不是与地面平行，而是与赤道平面平行的。你说的东西两个边应该一个在上，一个在下。
[楼主]  [5楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2014/08/17 22:03 
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是不是与赤道平面平行并不重要，只是计算的时候，需要用的是矩形在赤道平面上投影的面积，而不是直接用矩形的面积。只要在准备实验的时候，将这些考虑进去就行了。
英文资料还提供了一个信息，就是实验在芝加哥（Chicago）西的大草原进行。
[楼主]  [6楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2014/08/17 22:18 
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[3楼] 作者:叶建敏温州

迈-盖实验的经典解释是没什么问题的，大家也都知道。只是我们如果换个角度再看这个实验，并以相对于地面的波长为分析的重点，将光路分解开。根据相同的实验及实验结果，则可以看到不同的东西。
[楼主]  [7楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2014/08/19 17:42 
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没想到在这个论坛上，对 迈-盖实验 的再分析，这么少参与讨论。或许各位都默认我的分析是对的了？我不敢确认。
不过在讨论“超光速”的QQ群里，无忧仙人 倒是提出一大堆的质疑，不过与题目有个的问题，主要就是怀疑选择地面参考系，是不是错了。
这就有点匪夷所思了。地面参考系与实验室参考系一样，就是做实验的参考系，是具有客观属性的参考系。
虽然我们可以选择另外一个不转的参考系，在这个参考系中解释Sagnac效应更简明些，更最主要的是，给出了一个简明的公式。根据公式可以设计仪器。而且这样的仪器有大量的应用，不断在证明着公式的准确。这是大家都知道的。
如果我们换个角度，回到实验进行的参考系中，那么相对于地面的波长会有什么情况发生呢？这就是我所关心的。
我的解释有什么问题，还没有讨论。无忧仙人就说，选择地面参考系可能是个错误。这太让人莫名其妙了。
 [8楼]  作者:hudemi  发表时间: 2014/08/20 08:02 
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老刘好!我对迈-盖实验不熟,按你所说，就是一个早期的SAGNAC效应实验。对于SAGNAC效应的分析，已经进行得比较多了，不知刘先生会提出什么新的见解？
[楼主]  [9楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2014/08/20 11:02 
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迈-盖实验�
[楼主]  [10楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2014/08/21 02:39 
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我的回帖写了很多，发上去也成功了。只是再看时却发现只有几个字。
时间长了点，上次写的什么不能全记住了，现在再重写另外一些内容吧。
Sagnac效应，是很多人质疑相对论的一个问题。我看到介绍Sagnac效应的，相对论者的文章中就是这么说的。不过具体如何质疑的，我没有看到。而相对论者的解释也是不能令人满意的。最主要的似乎就是说相对论是正确的，这些质疑站不住脚。
迈-盖实验是最早的Sagnac效应的应用，1925年。用典型的Sagnac效应的分析，借助一个不转的参考系，推导出一个公式，可以给出绝对角速度与可测到的相位差的关系。这个解释是没错的，已经得到了充分的验证。
但是，这种解释只是一个方面的解释，并不能解释与实验相关的全部内容。
因此，我重新分析了回路中相对于地面的波长。因为 迈-盖实验用的是与地面相对静止的回路，相对回路的波长就是相对地面的波长。有了新的发现。换个角度看到的是，两个方向的波长是不相等的。
当然，由此就可以推导出，相对于地面，两个方向的光速是不相等的。
[楼主]  [11楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2014/08/21 11:19 
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在这里波长不同就是光速不同，因为频率没有变化。
下面是简单证明：
两个点，可以是一个是光源，一个是观察者；也可以是一个是光的入口，一个是光的出口。假设两点之间是相对静止的，则在这两个点的光的频率是相同的。原因是，如果频率不同，则两点间的波的个数就会不断增加或减少，当然这是不可能的。
因此波长不同就是光速不同。
 [12楼]  作者:hudemi  发表时间: 2014/08/25 21:19 
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对【11楼】说：

老刘，我在外出差，迟复为歉！

你的分析我同意。问题是，地面本来就是非惯性系，在非惯系中，光速本来就可以各向不同性，在我的论文中，我曾专门引用了沈建其提供的分析计算，计算结果就是转动系中光速各向不同。你现在说分析发现了地面光速东西方向不同，能起什么作用呢？

 

[楼主]  [13楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2014/08/26 12:02 
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在旋转参考系中光速不是常数。在这个论坛里已经被接受，不过在一般的论文中，似乎多数人都在回避这种说法，虽然他们可能也清楚这个结论，只是他们不说。
不过虽然旋转参考系中光速不是常数，在地球表面及实验室参考系都是旋转参考系，这都是没问题的。但是东西向的光速各是多少，还是与“同时”有关，改变 同时 显然可以改变波长及光速。
具体的说，东西向单向波长是否不同，这取决于具体的实验（例如，双缝干涉实验），实验的时候有某种“同时”在起作用。这种 同时 与人为约定无关。不过具体是那种 同时 在起作用，还是要通过实验才能得出结论。
M-G实验则消除了同时性问题，因为回路的入口和出口位于同一点，在该点的任意时间t0，沿相反方向充满回路的连续波的个数都是不同的。这样就有了实验证明光速不同的证据。

其实，如果说东西向是旋转参考系中的两个方向，光速不同。你们也可以说地球绕日旋转的轨道方向，相反方向也是旋转参考系的两个方向，光速也不相同。如果真是这样 光速不变 就不会产生了。如果在地球上选择ECI规定的“同时”，就没有两个方向光速的不同了。
而实际上，在地球表面规定了两种同时。而且都是国际标准。只是不知道制定国际标准 的专家们是否明白这一点。
 [14楼]  作者:hudemi  发表时间: 2014/08/27 01:23 
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对【13楼】说：
相对论者喜欢把S效应往同时性的约定上扯，不知刘先生为何也总是将该问题与同时问题相联系。你既然承认“ M-G实验则消除了同时性问题，因为回路的入口和出口位于同一点 ”，那还谈什么同时性问题呢？比如，沈建其提供的非惯性系中的光速计算，你认为应用了什么样的同时性约定？
[楼主]  [15楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2014/08/28 05:54 
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“沈建其提供的非惯性系中的光速计算”，很遗憾我没有看到，因此无法发表意见。非惯性系有很多，我们可以取太阳为原点，构建一个 日心-地心 参考系。在这个非惯性系中，地心附近的光速应该如何计算？
“同时”问题是相对论的关键，也是一个无法回避的问题。相对论的挑战者们应该透彻的搞清楚这个问题，而不能采取回避的态度。否则如同 无的放矢 ，会有什么结果呢？
M-G实验，没有同时性问题，但用的庞大的干涉仪，只有出现了不到一个波长的差值。差值太小了点。能给出同样结果的其他类型的实验，也很少见。
就是这个 M-G实验 ，虽然知道的人不少，而明确将其与光速不同联系起来的也不多见，当然也有人明确反对。
[楼主]  [16楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2014/08/31 12:25 
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我想用更简单的方法说明我的观点
迈-盖实验，是用静止在地面上的回路做实验的。我们假设一束连续波进入回路的入口，并分成两列波，沿相反方向绕回路一周，然后从回路的出口出来，再合成一束光。
与进入的时候不同的是，出来的时候两束光是有相位差的，我们可以检测的这种相位差。由于回路的入口和出口位于同一点，我们取任意时刻为t0 ，从入口到出口都是连续波，此时两个方向的波的个数并不相同，而是有有一个小于一的差值。
这样就可以知道两个方向的波长并不相等，同时也意味着两个方向有不同的光速。

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