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上一主题:素数尺折叠法 下一主题:有种苍蝇是可以胎生的
科学的对钟方案
[楼主] 作者:王普霖  发表时间:2024/07/21 03:18
点击:0次

在从前,用光信号把两个异地时钟对成绝对同时性质的钟,对人们来说几乎是不可能的。
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[楼主]  [2楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 03:21 

其实并不是不可能,而是人们没有朝那个方向认真思考。
[楼主]  [3楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 03:24 

在计算机技术、数字通讯技术已经成熟的时代,这种不可能已经不存在。
[楼主]  [4楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 03:30 

对钟的要求:
一、要求两个钟的走时快慢相同,否则误差会积累,就要经常对钟,所以这里设的是两个理想时钟。
二、两钟的距离是已知的,比如L=3千米。
三、两钟除了能发对钟的光信号,也能相互用光信号通信,互换数据。
[楼主]  [5楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 03:35 

把两个钟叫做A钟和B钟。A钟和B钟都可以完成回路光速的测量。这个认识不必怀疑,我也不多说。
[楼主]  [6楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 03:42 

不管是A钟主动发光脉冲还是B钟主动发光脉冲,回路光速的测量值是相等的,都是c。这里的c是实际测量值,不是定义值。
[楼主]  [7楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 05:10 

设A、B两钟在真惯性系中的速度是v、c0是介质光速。
[楼主]  [8楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 05:15 

在真惯性系中运动的两个钟的正反两个方向的光速是c0+v和c0-v,其中v是已知的。
[楼主]  [9楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 05:20 

回路光速c=(c0^2-v^2)/c0是测量值,则c0可计算出。
[楼主]  [10楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 05:23 

介质光速c0计算出来了,两个方向的光速c1=c0+v、c2=c0-v也就计算出来了。
[楼主]  [11楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 05:30 

A、B两钟并不同步,设B钟比A钟快了ΔT,则A钟比B钟慢了ΔT。
[楼主]  [12楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 05:37 

我们看一下回路光速,c=2L/[(L/Tab)+(L/Tba)]。其中的Tab是A发光到B接收到光的时间、Tba是B返回光到A接收到光的时间。
[楼主]  [13楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 06:00 

A钟在自己的0秒时向B钟发光,假定B比A快ΔT,B钟此时显示的值是Tb,Tb=Tab+ΔT、
B钟在自己的0秒时向A钟发光,因为假定了B比A快ΔT,A钟此时显示的值是Ta,Ta=Tba-ΔT。
因为L/Tab=c0+v、L/Tba=c0-v,可有两个方程
c0-v=L/(Ta+ΔT)
c0+v=L/(Tb-ΔT)
都可以求出ΔT。根据ΔT的大小和正负,在任一个钟上进行修正,都可以把时差ΔT除去,使它们成为绝对同时的两钟。



[楼主]  [14楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 06:03 

这个对钟操作,要求各钟都能把用自己时钟记录下来的光到达时刻数传送给对方。
[楼主]  [15楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 06:17 
[楼主]  [16楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 06:38 
[楼主]  [17楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 06:39 

[12楼]的式子写错了,应该是c=2L/(Tab+Tba)=2L/[L/(c0+v)+L/(c0-v)]。
[楼主]  [18楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 06:41 

从草稿纸上抄错了。
[楼主]  [19楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 06:52 

这个对钟,适合理想真惯性系中的运动参考系的时钟。还有些其它的对钟方案,我在silin007先生的帖子中有叙述,暂不转移到本帖。
[楼主]  [20楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 07:16 

重发[12楼]:
我们看一下回路光速,c=2L/(Tab+Tba)=2L/[L/(c0+v)+L/(c0-v)]。其中的Tab是A发光到B接收到光的时间、Tba是B返回光到A接收到光的时间。
[楼主]  [21楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 07:59 

[13楼]有两个式子
c0-v=L/(Ta+ΔT)
c0+v=L/(Tb-ΔT)
当c0、v、L、Ta、Tb都已知时,两个式子都能得出ΔT。
[楼主]  [22楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 08:04 

但假如v是未知的,联立方程是不是能得出正确的v,我现在不能确定。
[楼主]  [23楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 08:06 

仅从二元方程组的形式看,似乎能求,
[楼主]  [24楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 08:10 

但这里的Ta、Tb和v有关(在方程组中未表现),所以不能确定。
[楼主]  [25楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 08:12 

所以我还是以保守为主。
[楼主]  [26楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 08:20 

如果v可求,该方案的适应性会更强。
[楼主]  [27楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 10:44 

本方案的一个重大优点是,A、B两个钟未校对成绝对同时之前,两个方向的单向光速就已经求出来了!
[楼主]  [28楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 10:55 

因为求出了介质光速c0,v是已知的,单向光速c0+v、c0-v不就有了吗?
[楼主]  [29楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 10:56 

连我自己都不敢相信了!
[楼主]  [30楼]  作者:王普霖  发表时间: 2024/07/21 11:13 

那么,我就假设一些数据试试:设B钟比A钟快ΔT=0.1秒、介质光速c0=300000000米/秒,这两个数都是未知的,但为了准备验证数据,我假装不知道是这些数,而是要把它们求出来。

再设两个已知数L=30000米、v=3000米/秒。

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