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以真空中光速定义长度基准米是错误行为
[楼主] 作者:王普霖  发表时间:2017/01/31 08:50
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以真空中光速定义长度基准米是错误行为。

 

在承认场物质存在的极化场理论中,真空中光速并不恒定。现行使用的光速c=299792458米/秒,是基于地面附近真空中的测量光速定义出的“准确光速”,它并不能代表任何场合的真空中都是这个光速。不同密度、不同速度的场物质都会对真空中光速造成影响。

 

我每次提到这个定义光速时,都不忘加一个修饰,即“地面附近真空中”。在地球表面真空中定义的这个光速,并不能拿到宇宙中任何地方使用,否则就会出问题。我下面举一个简单例子,虽然不完全一样,但是表达出的意思应该可以帮助理解。

 

一个正圆的湖泊,半径是R,周长是C,有关系C=2πR。我们用一根带有刻度的长麻绳,环绕湖泊丈量周长,取得了C。我们再用这根麻绳测量湖泊直径D,结果麻绳浸入水中,麻绳湿了,缩水了。我们这时测量出的直径D会大于2R,我们就会得出π<3.14159……的结果。这里比喻的麻绳入水,可以看作测量直径的光经过了比较致密的场物质。致密的场物质造成光速变慢,而依然使用1/299792458秒光走过的距离定义1米,这米就小了,测量出的直径就变大了。C≠πD,就会造成空间的畸变。而这个畸变并不是几何空间真实发生的,而是由计量约定的不合理引出来的。

 

没有任何人证明,宇宙所有真空空间的光速都等于地球附近真空光速c=299792458米/秒!

 

根据涡旋场理论,在日心惯性系,不存在各向同性的光速。光沿地球运行方向环绕轨道一周所用时间短,光沿反方向环绕一周所用时间长。这是地球公转轨道上的萨格纳克效应。假定地球公转轨道为正圆,使用光进行轨道直径测量是一个固定数。但是测量周长时,顺时针测量一周和逆时针测量一周,测得的周长不一样。 

 

 

 

 

 

 

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[楼主]  [2楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/02/03 16:52 

日心惯性系是一种什么参考系?它是在日心和遥远恒星之间做一连线,以该连线为基准线、以日心为基准点的参考系。

在日心参考系,日心及这根连线是静止的参考系背景,大小行星及场物质都绕日心旋转并扫过这根连线。涡旋场理论中的场物质是旋转的,光速又是相对场物质的,因此在该连线R处上一点,沿着某一行星公转轨道正向、反向同时发出的两光,绕轨道传播一周(比如有公转轨道那样大的一圈光纤)再次回到连线上R处的时刻是不同的。这就是说,在日心惯性系的行星轨道上,存在萨格纳克效应。日心惯性系沿行星公转轨道切线方向,不存在各向同性的光速。
 [3楼]  作者:岳伍  发表时间: 2017/02/06 23:17 

麻绳测湖,精彩!
[楼主]  [4楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/04/02 21:43 

其实这个帖子就是对时空的初步探讨。影响时空的因素,不仅和场物质的密度有关,还和场物质的速度有关。场物质速度和密度都影响光速,它直接影响的就是对空间的尺度计量。任何脱离了场物质、不理会场物质的存在,而讨论时空问题,都是盲目的。

真空中场物质并不是处处密度不变的,光速也不是恒定的c。在地面附近的真空中,人们定义了光速c,但这个c在太空深处会由于场物质密度下降变大为c'。我认为,这些地方的真空密度更小,场物质的相对介电常数会小于1。

按照我的说法,用定义光速在宇宙深处来构建米的基准,还使用定义光速c,就会把空间度量变了形。因为这里的实际光速大,构建出的“米”也就大了。

同志们!有人想到这一层了吗?

那么如何才能保证用光来定义基准米是无误差的呢?那就要在宇宙深处对真空介电常数进行测量,比如测量的结果是0.998,我们再用它对1米进行修正,以取得不变的长度米。
[楼主]  [5楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/04/02 21:51 

我【4楼】这一贴,也针对今天和宋协刚先生说的话。他提出了一个观点“洛伦兹变换能不能成立与有没有你说的惯性系、有没有场物质、有没有‘光速不变’都没有关系。”

而我这里表达的意思是,时空的度量是和场物质有莫大关系的。
[楼主]  [6楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/04/03 00:48 

我认为,在太空不管是用实体的米原器,还是用光在1/299792458秒走过的距离定义的1米,由于当地场物质密度变小,这个1米跨越的几何空间距离都会比地球上的大(当然是保持实体米原器所受温度和压力不变和地面时一致)。空间场物质密度的改变会改变实体米原器的几何长度,光速的提高也会使得出的1米的大于地面时的1米。

在【4楼】我说到要测量宇宙深处的真空相对介电常数,说起来简单,做起来难。我们到不了宇宙深处这是一难,但这还不是最难的,最难的是我们所有的实验仪器也都会在低密度场物质中随尺一同变大,这才是最难最难的问题。我至今没想好怎么处理这个问题。比如我们要用平行板电容器测量介电常数,可是极板面积变大了,或极板距离变大的,用尺还量不出来,因为尺也变大了。另外就是太空所使用的钟,在低密度场物质下的走时快慢如何改变,也是个问题,这些都涉及到宇宙深处的时空应该怎么度量的问题。
[楼主]  [7楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/04/03 13:45 

我所提到的这些问题,都是讨论时空时遇到的具体问题,而不是泛泛而侃。
[楼主]  [8楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/04/04 05:59 
[楼主]  [9楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/04/04 06:01 

“真空的相对介电常数等于1”的说法是不对的,而说成“地面附近真空的相对介电常数等于1”才是正确的。在宇宙深处,这个相对常数会小于1,这是我给出的与众不同的说法。
[楼主]  [10楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/04/25 15:13 

任何一个物理量基准,它提取的都是自然界存在的东西所具有的物理性质,比如长度、周期。而提取这些性质时还必须有环境因素的限定。比如米原器,它要在规定的温度下、规定的大气压下、规定大气所含的成分下、规定的重力下、规定的磁场下,它的长度才能作为长度基准,离开了这些特定的条件,不要说复制品,米原器也不能作为长度基准。用光在1/299792458秒内走的距离确定1米也是这样,它既然是在地面实验室真空中定义的,就不能离开这个地面。

基准之所以是基准,在于它是不变量,而保持它是不变量的条件是环境也是不变的。环境如果变了,就要对基准做出修正。温度系数表征长度和温度的变化关系。当把米原器放到南极去做基准,就要把温度变化考虑进去,此时的米原器代表的长度要经过温度系数的修正才能使用,比如修正过的米原器只代表0.999999米,那它的长度就是0.999999米。

地面附近的光速c=299792458米/秒也如是,如果要把光速做速度基准,那这个基准也要是物理不可变的,离开了地球地面真空的环境,光的实际速度是会发生改变的,速度改变后的光就不能再作为速度基准了。而对速度进行修正远没有对长度和时间进行修正那么容易,几乎没有可操作性。任何企图把能变化的光速当作基准速度的想法和做法都是很不切实际、很荒唐的。
[楼主]  [11楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/04/25 18:47 

我们说,π是一个常数,它不仅可以通过测量圆的周长和直径的比值来获得,而且还可以通过纯数学来获得,如通过无穷级数的计算得到,它是不可变的常数。

对于麻绳测湖,用缩水了的尺(长度基准)丈量出的湖面直径变大,测量周长和测量直径之比就会小于π,这不是测量时出现的误差,而是测量原理上出的错误——用两种长度基准分别测量周长和直径!

湖面是圆的,它的周长和直径之比必须是π!如果发生了不是π的情况,就要考虑对尺(沾了水的麻绳)的刻度所代表的长度进行修正。比如设计一个系数a,令:测量周长C/(a*测量直径)=π,求出的a就是沾水麻绳的修正系数。
[楼主]  [12楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/04/28 08:13 

也许有朋友会说,这种情况下测出的π可以小于3.14159……也可以是变化的,那他就是想放弃一切物理、数学规律,完全用自己的约定就可以随便解释物理世界了,这种世界观和方法论是不能被世人接受的。如果这种认识仅仅停留在哲学层面,也属于唯心的。
 [13楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2017/05/09 01:45 

以真空中光速定义长度基准米是错误行为。
这种规定是错误的,原因是以光速测量长度是要用两个时钟测量的,而这个规定是在没有深刻的理解相对论的情况下做出的。
按照爱因斯坦的理论,或许在惯性系中用上面的定义是可以的。
但问题是地球并非惯性系,上述定义放在地球上就是错误的了。
[楼主]  [14楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/05/09 07:43 

刘先生:
这个定义错就错在它顺乎了相对论。相对论说的光速在任何惯性系中速度不变,其实只是一种想当然。

在宇宙深处可以有稍大范围的惯性系,在地球表面的小范围局部可近似看成惯性系,在其它星球表面也只有小范围局部可近似看成惯性系,在这些地方可以用光来复现米长。但是,在不同的地方,场物质密度肯定是有所不同的,光速也会有所不同。因此,在地面以外其它地方复现出的米长肯定有别于在地面上复现出的米长。

我们在地球实验室真空中所测量到的光速,大概是在299792458米/秒左右,其实是有误差的。在地面不同纬度或不同高度的地方做出的光速测量值都会不同,它本来就是不准的。而现在规定的c=299792458米/秒是定义值,它本身就有人为的、强制的东西在里面。因此,用这个强制出来的数去不同地域、场合去还原出米基准,显然就有所欠妥。

参考地球实验室环境做出的光速测量结果后再定义出的光速c,含有了人为的强制因素。必须把该定义光速c成立的约定条件——地球表面的环境因素,作为条件写入定义中才是。

还有一点,长度米既然是一个基本物理量,它就应该是独立的,不受其它物理量定义所左右的。用光速去定义长度,显然受制于秒长,还受制于光在不同真空场合中的快慢。
 [15楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2017/05/09 20:10 

地球表面不是惯性系,这不是通过取较小的空间就可以化解的。
例如把空间缩小到一米,这根本解决不了问题。在这一米的空间中,放个激光陀螺仪进去,就真相大白了。
问题在这个地方,需要用两个时钟确定时间和速度,与长度的大小没有关系。
[楼主]  [16楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/05/10 00:11 

老刘:
我认为,在地面上的两地使用移钟不会有多大影响。比如我们把两个放在一起对好的原子钟,用两个车厢承载它们在轨道上低速(比如人推)向相反方向移动,比如移动了1千米后停下来,这两个钟,你认为会产生多大的误差呢?我认为不会产生什么可观测到的误差。

我感觉,在地面上采用移钟的方式,如果地面上真有几米/秒到几十米/秒或几百米/秒的光速差异,是能够用移钟的方法测量出来的。我甚至怀疑,从来没有人做过移钟测量单向光速的实验。
[楼主]  [17楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/05/10 00:12 

理想的真惯性系到哪里都找不到。我这里说的也都是近似的惯性系。

在地面真空中复现长度是可以用往返光进行的,可以只用一个时钟。光发射点和光接收点用同一个时钟测控,可以避免对钟问题。比如光收发点的对面是一面镜子,调整镜子的距离使光的往返时间等于2/299792458秒,这距离应该是1米(不考虑在地面高空测定和在不同纬度测定的影响),这是因为地面真空中光速的测量其实也是用往返光进行的。
[楼主]  [18楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/05/10 05:17 

机载原子钟加速起飞、减速降落、经历了不同高度的攀升和下降、经历了不同的速度过程,环球一周不是才引起几十纳秒的差别吗?飞机为了加油还要有多次起降吧?就算以超音速465米/秒的速度飞行,也要在上万米高空上飞24小时。那么两个在地面上对好的原子钟,不经过这些攀升和高速飞行,没有了场物质密度的变化过程,它在地面上水平低速移动10千米,应该连0.01个皮秒的误差也不会产生。

假如说测量是在A、B两点间10千米的真空管道内进行的,光速是299792458米/秒,光在两点之间传输的时间是3.3356409519815204957557671447492e-5秒。如果两点间光速加、减了一个速度V=100米/秒,变成了c1=299792558米/秒和c2=299792358米/秒,则用移动到两点的钟表会分别测量到时间t1=3.3356398393318355821227556956234e-5秒和t2=3.3356420646319476896072180732506e-5秒
t2-t1=2.2253001121074844623776271812928e-11秒,两个方向的单向光传输用时相差22.253皮秒,这么大的时间差是完全可以测量出来的。

这就是说,即使低速移动时钟造成了两钟有0.01皮秒的误差,它相比22.253皮秒来说影响不及0.1%,因此在地面上采用移钟方法进行单向光速测量是可行的。不要被飞机移钟的结果给震慑住。经过合理的误差分析,就知道地面上使用两个异地时钟测量单向光速不会遇到对钟的瓶颈。
[楼主]  [19楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/05/10 05:17 

比如,人们在地球那一面的厄瓜多尔的一个位于赤道上的地方,在某一天(如春分日)用已知距离和已知时间测定出了赤道上海拔0米处沿赤道东西水平方向的往返光速是c,那么在这一天(春分日),人们在地球这边的印度尼西亚的一个位于赤道上的地方,即可用在海拔0米处沿赤道东西水平方向的往返光经过2/|c|秒的时间所确定的距离为1米。这是使用了基本上完全相同的环境复现出的米(不再考虑这一天中还有些时差带来的些微变化),误差应该是完全可以忽略了的。

但是,把这个复现米的工作放到南极点上某高山(设这里有个高山)上去做,并且是在夏至那天做,复现时光路的方向沿着经线,则复现出的米就可能含有较大的误差了。

所以,用光走的距离定义米的基准也不能说不行,但一定要严格条件。

虽然我没有亲自做过光速的往返实验,但是根据我的理论分析,不同季节、不同日期、不同时刻,地面上不同纬度的光速都会有差别。因为地球的公转轨道是椭圆的,地球在轨道上运动有近日点和远日点,地球会处于密度不断变化的场物质中,地球上的场物质密度也会发生微小的变化,会引起光速改变。


[楼主]  [20楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/05/11 15:04 

大质量天体表面能拖拽场物质运动是不可否认的事实。

把太平洋里的水看作有静止场物质的水,在太平洋东海岸和西海岸之间的海水下,一束从光源A发出的光a以相对海水速度为c'的光速从东向西在水下传播。a光在水下的频率是1基准频率(光源发出的光频率)。假如在海底这束光的传播路径上,有一个装满海水的1立方公里的大玻璃容器在由西向东以速度V移动,并设这容器中的海水会逐渐带动场物质相对海底运动,并且在这1立方公里的容器中部,有1立方米的水中的场物质速度已经基本完全和容器速度同步了。以大玻璃容器为参考系,在最中间的这1立方米的小范围内基本是光速各向同性的,但把这1立方米选在容器边缘,如东边或西边,这个小范围就没有光速各向同性的性质了。在容器中部的1立方米范围内,使用和容器同步运动的光源B发出的光b相对容器的速度也是c',这就是说,光从光源B发出的时候,是叠加有光源速度的。有速度V的光源B发出的光再在有速度V的场物质中传播,在这1立方米内频率也是1基准频率不变。

但是,光源A发出的光a进入到大玻璃容器中,速度会由c'逐渐过渡到c'-V(相对海底),到达容器中部的时候,基本取得了速度c'-V。此时在容器中部的1立方米范围处,看到东海岸那边发过来的a光的频率会增加,但是随容器V速运动的光源B发出的b光的频率不增加。

把这容器中部的1立方米范围比作地面,我们就知道了太阳光从东边地平线上照射过来频率变高,从西边地平线上照射过来的光频率变低的道理了。和A光源有同样发光频率的光源B,因有地面速度,因此发出的光频率不变。
[楼主]  [21楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/05/11 18:56 
[楼主]  [22楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/05/11 20:52 

光速变化和光源运动速度是有关的,并不是无关的。光速是光相对场物质的介质光速,光源如果相对场物质静止,则发出的光在场物质中各向同性。光源可以静止于不同速度的场物质(比如太阳表面和地球表面的场物质)中,当地场物质中的光速都是各向同性的,但是这些光源所在环境相互有速度,所以从一个各向同性光速环境下发出的光到达另一个光速各向同性的环境下,必然要经过变速,而且会损失掉一部分能量。

从这里我们可以理解到,光从遥远天体发出,经过各种运动的场物质,到达地球时,光的能量会降低。而光的能量和光的频率是有关的,因此就会产生距离红移。即使那发光天体和地球之间无远离的速度,这个距离红移照样会产生。
[楼主]  [23楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/05/11 20:52 

M-M实验是在有相对地面静止的场物质中做的,光源和反射镜也是在都是在同一场物质中静止的,因此不管这里的哪个反射镜面,反射出的都是同一频率的光,这是实验零结果的根本原因。

上例中,光a以速度c'在海底传播,进入迎面而来的大玻璃容器中,光速会逐渐减慢,直到减到c'-V,这是在海底参考系看到的情形。在容器参考系最中间的那1立方米位置看,光a进入容器之前的速度是c'+V,进入容器后逐渐减速,到达中部时的速度是c'。

我们看到,光a在进入容器前的速度不变,进入容器后速度减小了,但相对容器内的水速度还是c'。这就说明光确实在进入容器后减速了。光减速就会发出散射,能量就会降低,这正好符合契伦科夫辐射的道理。因此,光a进入大容器后的能量会逐渐降低,而如果这光穿过大容器中的海水再射进静止的海水中,其能量不会恢复到原样了。

光通过一段相反方向运动的场物质后,其能量会降低,且不可逆转。这是我给出的判断结论。这就是说,东墙发出的光照射到西墙上,如果中间经过一杯静止的水,光从杯子中穿过时,能量不会降低,到达西墙还是相同能量。但是,如果这杯水有向东墙的运动速度V,则穿过水杯的光的能量会降低,到达西墙的光是能量降低了的光。而进入水杯和离开水杯的光的能量差,是被散射出去的那部分。
[楼主]  [24楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/05/11 22:17 

我说这两段话的意思是,场物质密度决定光速,场物质速度也决定光速。光速总是叠加在场物质速度上的。地面有相对地面静止的场物质是M-M实验零结果的原因,而不是什么实验设备的长度因在以太中运动引起收缩造成的。
[楼主]  [25楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/05/12 01:53 

【20楼】、【22楼】表达出一个意思:在海底参考系S中看,在水下,光从东方向西方传播,开始是速度不变的c'。光遇到向东V速运动的充满海水的透明容器后,由于容器中的水有拖动场物质的能力,因此光开始进入容器时,其光速大于容器内海水的介质光速,于是,就会发生“契伦科夫辐射”类似的散射。发生散射之后,光才能相对容器内的水为介质光速c'。这时,在海底参考系S中看到进入容器内的光速实际上是减速了的光速c'-V。

一个静止参考系内传播的光有两种光速c'和c'-V。同样,在容器参考系S'内看,光速是从容器外的c'+V变成了容器内的c'。由此可见,在哪个参考系都看不到全参考系内的各向同性的c'。
[楼主]  [26楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/05/12 02:08 

水下的光从相对海底参考系S速度为c'过渡到相对运动容器参考系S'中的水速度为c',这期间一定要经历速度改变这个过程。拿这个例子和太阳和地球相比、相套,有非常相似的地方。太阳表面有各向同性的光速、地球表面也有各向同性的光速,但由于地球是在太阳参考系中运动的,太阳也是在地球参考系中运动的,因此,从光速各向同性的太阳表面发出的光到达有光速各向同性的地面,光的速度一定要发生变化。

因此,这个从太阳发向地面的光子不能满足在任一个参考系内看光速不变。
[楼主]  [27楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/05/12 02:32 

洛伦兹变换要求的是,有一个贯穿整个静系的各向同性光速性质。含有太阳和地球的S系和含有地球和太阳的S'系,没有一个参考系能满足“有一个贯穿整个静系的各向同性光速性质”,因此太阳和地球之间不能进行洛伦兹变换。
[楼主]  [28楼]  作者:王普霖  发表时间: 2017/05/12 06:26 

影响介质光速的,是场物质密度;影响参考系光速的,是场物质速度。以真空中的定义光速和标准时间来定义基准米一定要先做好条件说明,注明是在什么环境下的真空中光速,是地球地面上还是水星、天王星地面上。

因为场物质密度影响光速,场物质密度又和天体质量、引力有关,因此需要进行实验测量并在理论上总结出光速和引力场强之间的规律,即总结出有关的光速函数。设引力场强度为E,则光速c就要以函数形式表达出来,写成c(E)、c(M,r)、c(ρ)。M为天体质量、r为场点到天体质心的距离、ρ为场物质密度。ρ一般是位置坐标的函数,因此也可以写成c(x,y,z,t)。
 [29楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2017/05/12 11:48 

老王所说,只是自己的理论,既然无法通过实验证明,得到别人认可的可能性很小。
而我所说,则是按照相对论的理论而说的,只所以说“以真空中光速定义长度基准米是错误的”,原因是专家们对相对论的理解不够完整。应该知道把狭义相对论的东西直接搬到地球上来是错误的,而专家们可能错误的认为可以是近似正确的,但近似正确并不是总能成立的,在这里就是问题了。
 [30楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2017/05/12 11:48 

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