在最后的决战前,先扫清一些外围战场。
其一是建其的:马国梁变换下麦克斯韦方程不是协变的,而麦氏方程是实验定律。对此我要说三点: (1)马氏变换下连相对速度都不对等,已经够“丑”了(还有其它“丑”处,本人先前已有帖子论述),再让麦氏方程不协变,已是“债多不愁,虱多不咬”了; (2)麦氏方程协变等价于单程光速不变,要马氏变换对麦氏方程协变是强人所难了;另外麦氏方程做为实验定律,很可能实验或概念中涉及“爱氏对钟法”,对此我没有去深入核对。 (3)马氏理论+“爱氏对钟法”可以得到:单程光速不变,相对速度观测上的对等,爱氏速度合成公式。这些已经可以推出洛仑兹变换,从而满足麦氏方程的协变。 在此前“马国梁相对论与爱因斯坦相对论是相容的”一帖中,我采用了第(3)点的方法,一般性做法是:根据马氏理论计算出爱氏对钟法造成的“爱氏同时”相对于“马氏同时”的“系统误差”,扣除“系统误差”在马氏时空理论中进行计算,加回“系统误差”得到爱氏时空中的结果。 从这里切入主战场吧。 如果“马氏理论+爱氏对钟法”与爱因斯坦理论是完全等价的(此前一贴只是揭示了等价的可能性,并不算严格证明),那就没有必要用如此别扭的计算方法,应当直接接受爱氏理论。 马氏理论要从爱氏理论的影子中走出来,就必须证明自己是一个可观测的理论,而不仅是隐变量理论。简单地说,马氏理论得有自己的“马氏对钟法”,才能测定异地时差,从而能够测定速度、加速度等物理量。对钟法的本质是已知一种信号速度。所以单程光速的可观测性成了判决性的焦点。 由于两个理论有一个共同基础:回路光速不变原理。回路光速是可观测量。为了照顾众多反相人士的情绪,我这里“假定”回路光速的测定实验得出了不变的结果。 由于回路光速不变,如果单程光速没有差异,则单程光速不变,爱氏理论成立。如果单程光速不同,则爱氏理论不成立,但马氏理论未必成立,即单程光速的变化规律还有可能与马氏理论不一致。 通过对马氏理论的深入研究我同意了马国梁的判决方法——测量光波长。我进一步提出了定量公式。 以下探讨光源与观测者作为一个整体以绝对速度u沿连线方向运动的情形。在此情形下用干涉仪测正向和反向波长。 由马氏理论知,即使将实验装置旋转任意角度,测得的频率是不变的。以下只讨论0度和180度两种情况。 由马氏理论知,各向光速为c( θ)=(c-u cosθ)/(1-u2/c2)。以u方向为0度角。 由于频率不变,因而周期T不变,所以θ方向的波长λ(θ)=c(θ)T。 由干涉仪的干涉明纹条件得sinθ=λ(θ)/d,θ是一级明纹的偏角,d是光栅邻缝间距,即λ(θ)/sinθ=d(常数)。 设正向测定时一级明纹的偏角为θ,反向测定时一级明纹的偏角为φ,则 λ(θ)/sinθ=λ(π-φ)/sinφ ==> c(θ)T/sinθ=c(π-φ)T/sinφ ==>(c-u cosθ)/(1-u2/c2)/sinθ=(c-u cos(π-φ))/(1-u2/c2)/sinφ ==>sin[(φ-θ)/2]/sin[(φ+θ)/2]=u/c 在有效干涉条件下,φ、θ都很小,因此在一级近似上干涉条纹间距(D)正比于φ、θ,因此有 (D反-D正)/(D反+D正)=u/c,进一步近似为 ΔD/(2D)=u/c 由以上公式就可以测定马氏绝对速度,已知绝对速度就可以计算出单程光速。由于物理实在的唯一性,只能看到一种干涉条纹,爱氏理论预言了ΔD=0。因此这个实验就是马、爱理论的判决性实验。 我们大致可以从日地系统的运动中得到30km/s的绝对速度,因此上式中ΔD/D可达到2/10000,目前干涉法测波长的精度已经达到1/10000,因此应当发现了这个2/10000的差异。 但是还没有,因此马氏理论是不符合实验事实的,而爱氏理论至少在1/10000的精度上被证实。 马国梁以为然否?如果是这样,就请回到革命阵营,去扫荡相对论的敌人,不亦乐乎? 若如此,小猪可以退休矣。 |