我认为应该这样定义:“米是光在2/299792458秒的时间内能够返回原点的闭合回路所能达到的最远距离”。 |
我认为应该这样定义:“米是光在2/299792458秒的时间内能够返回原点的闭合回路所能达到的最远距离”。 |
马老师:
您的原理是对的,假设地面真空中的光速是已知的、秒基准也是足够精确的。但是要找到这个最远距离,必须移动测量装置,使其有速度v,并且该速度能达到地面实验室所在地的场物质速度,即装置能够“追上”地面上场物质并与其保持相对静止。如果地面上有400多米/秒的场物质速度,这个实际操作还是很难的。 |
在光速c为已知、时钟能给出足够精确的时间,比如我可以从时钟任取出时间2.000000123456789长度时,并能对出两个绝对同时的钟,我可以给出下面测量方案。
先测量地面场物质速度v,然后通过计算确定出含有场物质作用时,光走1米距离的一个来回所需的回路测试时间Tt,然后调整回路长度,使其刚好在Tt规定时间返回原发光点,则该距离为1米。 |
场物质速度v可按如下方法测定:在东西方向选择一个长度,比如L=1000米,互相发射光,测量到两个时间T1和T2,T1=L/(c+v)、T2=L/(c-v),可以得到v=c(T2-T1)/(T2+T1),这里c为已知数。 |
有了v、c,再令L=1,就能计算出东西1米距离上光的回路时间是Tt=1/(c+v)+1/(c-v)。调整两点距离,使测量到的光的往返时间等于计算时间Tt,则理论上这个距离就是1米。这样就省去了追逐过程。 |
我们得到了v,我们就得到了L=1米距离光往返的时间了:Tt=L/(c+v)+L/(c-v),比如我们计算到v=315米/秒,我们就知道了c+v=299792458+315=299792773和c-v=299792458-315=299792143,我们也就知道了它走1米距离再回到原点的时间是
Tt=1/299792773+1/299792143=6.671281903970406266979007335568e-9秒了。于是我调整两点距离,使往返时间刚好等于这个值时,这个距离就是1米。 |
马老师:
只要在地面实验室中能够对出两个绝对同时的钟,就可以实现。 我们选取东西A、B两点相距大约L=1米(其实L可任意)的距离,分别从两端对发光,测量到两个单向光走过L的时间T1=L/(c+v)、T2=L/(c-v), 我们再求其比T1/T2=[L/(c+v)]/[L/(c-v)]=(c-v)/(c+v) 我们就可以计算出v的大小了,因为c作为定义光速是已知数299792458米/秒已经存在。大家也可以看到为什么前面括号中我说“其实L可任意”了,因为求时间的比值时这个L已经约去。 v=c(T2-T1)/(T2+T1) 求出v来后,就不必移动装置达到速度v去找那个最远距离了(因为很难实现)。直接有光的往返时间 T=2cL/(c^2-v^2), 令L=1, 得到 Tt=2c/(c^2-v^2) 调整回路距离,使在该距离下光刚好回到“原点”, 得到L=(c^2-v^2)Tt/2c=1米 这里Tt为测量时间。 |
不过马老师,我写的这些只是具体测量方案,不是对米的定义。您对米的定义没有错。 |
王老师:很显然您思考了不少。
我一直不明白按照他们的定义,在规定的时间内,是怎么知道光到了1米的终点的。总的有个方法吧?我这样定义可操作性很强,且适用于任何星球的表面操作。 |
用光定义长度,其实除此之外还应该加一些其它的限定条件,比如现有地球表面的环境。脱离了这个环境,定义出来的1米依然是不准确的。 |
[9楼]马老师:
只要有了两个绝对同时的钟就一切好办。光到了终点会和检测敏感元件作用产生光脉冲。调整距离测量扣除元器件响应时间的影响的时间是否是1/299792458秒获得1米,或者采用正弦波调制光,测量其干涉获得相位差。 |
米是表示距离的单位,可以独立存在,为什么定义它的时候非要把速度牵扯进来?
把光速牵扯进来,不就陷入逻辑困难了吗?当我们说光的速度是多少的时候,是说光在一定时间内走过了某些距离,那里面已经有距离了,那么速度怎么还能参与定义“米”? |
我认为,地球质量是影响地表场物质密度的重要因素,因为在不同场物质密度环境下有不同的光速。其它如自转、纬度也可能对场物质密度有影响。此外,大气中含有的气体成分比例、和太阳的质量、远近也应该是参考指标。严格一些环境因素并取得这些因素对光速的影响因子对更换环境后对这些因子进行修正后还原基准米是有必要的。 |
对【14楼】说: 你说的对。 那些不管逻辑层次的说法无疑就是骑驴找驴的行为,或者说是受了唯心论思维影响。但最终人们会回归到朴素的唯物论,因为只有这个才是经得起检验的东西。 |
王老师:
光的本质是电磁波。而引力场和电磁场是可以相互叠加、互不干扰的,所以我认为引力场不会影响光速。。 |
[17楼]马老师:
我的意思是引力场会影响场物质密度,因而影响到介质光速。 |
我并不认为真空场物质在宇宙中绝对均匀存在。空间中某处有个质量天体,则它不仅会吸引固体、气体,同时也能吸引场物质,引起此处场物质密度增大。 |
质量大的天体表面就比质量小的天体表面的场物质密度大,那里的光速就会慢些。 |
场物质是因为内部相互排斥才使它充满所有空间的,当然这不意味着就处处均匀。您说的这种情况我也认可,但就是不知道影响到什么程度。 |
对【21楼】【22楼】说,可以认为空间本身就是由场物质(我更趋向于称作“空间场粒子”)构成的。如此一来空间便可经由各空间场粒子本身之绝对大小的变化而表现出一定的非均匀性。
非均匀性空间并不能影响到相对绝对光速(即光子相对于空间场粒子的速度)的大小,但却可以影响到完全绝对光速 (即光子相对于完全绝对静止参照系的速度,也可以说成是光子相对于全宇宙所有空间场粒子之大小均衡组合时所对应与其刚连参照系的速度)的大小,而且这种影响的关系是:完全绝对光速同该处空间场粒子的完全绝对尺度大小(决定着该处场物质的密度)的平方成正比。 |
有人可能会闻,这是真空中的光速,和大气含有的气体成分有什么关系?和太阳质量有什么关系?因为这些指标反映出了环境参数,如所在地重力加速度、星球半径。 |
从极化的角度看,引力场强的地方,表明此处的场物质极化程度大。在这里的有形物质也受极化而使内部分子极化增强,产生诱导力使其收缩。比如把地面真空里的一个玻璃球拿到太空中,其直径会变大。 |
[14楼]李先生:
其实单独定义米和单独定义速度是一样的,但是前提是速度确实是不变的。那种通过纸面计量出的“不变”不能作数。 |
[23楼]刘先生给出了这种影响的具体规律描述,且不管是不是经过验证,但至少说明了地面附近真空中的光速不是终极光速。在宇宙更深处,一个场物质颗粒占有的空间更大,那里的光速会比地面大。 |
所以,如果不规定复现基准米的光所在真空环境(哪些环境条件下的真空),复现出来的1米依然是不准的。 |
单独定义速度单位,那时侯表示速度就不用两个单位如“米/秒”来表示了,而是可以用一个单位来表示,如“节”、“迈”,这时用速度和时间表示出的长度单位就变成了复合单位“节秒”或“迈秒”了。至于“米”依然可以使用,也可以不再使用。 |
回23楼:
刘先生:现在连真空场的存在都有人怀疑,我们对真空场的研究近乎捕风捉影,所以现在谈真空场的粒子大小还偏早。能给出真空场的密度就不错了。请问:一个立方米的真空场都转化成实粒子能有多少千克呢? |