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上一主题:可变光速的严格定义 下一主题:科学家评价爱因斯坦和相对论——...
也谈GPS,SAGNAC——揭露某些相对论没入门的反相者。
[楼主] 作者:清华小猪  发表时间:2004/06/28 11:21
点击:398次

GPS和SAGNAC实验的相对论解释中都涉及到旋转系,有时间变换t'=t,于是许多反相者叫嚣相对论在用伽利略变换,真是“有胡子便是爷”。殊不知,伽氏变换中t',t都是原时,变换前后有相同度规;而相对论变换中,t',t至少有一个是坐标时,一般情况下都是坐标时,变换前后有不同度规。连这种内容上的区别都不知道,相对论门都没入,就根据形式上的相似大声嚷嚷。

比如GPS坐标系,用的是ECI时间(用ECI标准来建立坐标时的“同时”),但“时间单位”却用的是ECEF中地表钟的时间单位,比ECI中静止标准钟的时间单位要大。

GPS是把ECEF中地表钟的时间复制到经过它(也可说“它经过”)的ECI静止钟,再由该ECI钟去同步ECI中的所有钟。这只是思维中的,实际上没有ECI中静止的钟系。

即使在ECI中,由于地球引力场的存在,不同高度的钟速率不同,因此ECI钟也得用坐标时,ECEF采用ECI坐标时。

GPS中卫星钟是根据广义相对来校准的(时间定位),而空间定位用的是欧氏几何,因为这个计算中空间弯曲可忽略而不产生显著误差,但时间定位中却不可以忽略相对论效应,否则会在接下来的空间定位中产生显著误差。可以这样来理解,因为光速很大,极小的时间误差就可产生很大的空间误差;或者说,因为时间单位“秒”很长,空间单位“米”很短,所以“秒”比“米”更容易弯曲。如果定位范围在光秒尺度上,则空间弯曲同样不可忽略,不能用欧氏几何来计算空间定位。

在ECI中解释SAGNAG效应,光速差实际上是几何速度c+v与c-v之差;在旋转系中,光速差是坐标光速之差。两者都不违反相对论,相对论可以准确预言采用GPS同步时钟来测单程光速时的实验结果。

如果非要说违反了“光速不变原理”,这个“光速不变原理”只不过是“某某人光速不变原理”,与相对论无关。

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 [2楼]  作者:youngler  发表时间: 2004/06/28 11:51 

要辩护一个理论,总有各种各样的理由,问题是猪在猪栏里不知科学已经有了更好的理论。
也谈GPS,SAGNAC——揭露某些相对论没入门的反相者。
[楼主]  [3楼]  作者:清华小猪  发表时间: 2004/06/28 12:11 

相对论入门最难,入门后其实很容易
也谈GPS,SAGNAC——揭露某些相对论没入门的反相者。
 [4楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2004/06/28 12:52 

通过小猪看相对论诡辩术
相对论自恰,实际上就是诡辩。相对论可以解释Sagnac效应,但解释的非常勉强,远不如经典理论清晰。既然光的坐标速度可变,那么光速不变又说的是什么呢?相对论说是光的proper速度,中国人称之为固有速度。但在Sagnac实验中光的固有速度是如何保持不变的呢?相对论的书中没有说,小猪也不妨尝试做出说明。我对此早就做过说明,在A点至少要有两个指示不同时间的时钟,两时钟必须是沿某曲线得到的爱因斯坦同时时钟,这样当光线沿此曲线通过时,分别用两个时钟记录开始与结束时间,则可以得到固有光速不变。但这是用不同时的“同时”时钟才能得到的结果,与实验原则相悖。相对论的自相矛盾是显而易见的,但是很多人却因为相对论能解释,就对矛盾视而不见,还是小猪替这些人辩解吧。
[楼主]  [5楼]  作者:清华小猪  发表时间: 2004/06/28 13:29 

通过久广看反相诡辩术

相对论自恰,实际上就是诡辩。相对论可以解释Sagnac效应,但解释的非常勉强,远不如经典理论清晰。

[[小猪:唯有阁下认为勉强,而不给出勉强在何处,或者是你自以为相对论“应该那样解释”,然后你认为“那样解释”勉强,标准的诡辩术。]]

既然光的坐标速度可变,那么光速不变又说的是什么呢?相对论说是光的proper速度,中国人称之为固有速度。但在Sagnac实验中光的固有速度是如何保持不变的呢?相对论的书中没有说,小猪也不妨尝试做出说明。

[[固有光速不变是“有前提的”光速不变,就是瞬时惯性系中用标准尺和标准钟测得的局域光速不变(其实是固有回路光速不变,固有单程光速不变是公设。爱德华1965年证明只要回路光速不变,单程光速无论作什么假设,在可观测结果上的预测都一样。

既然是有前提的光速不变并且这个前提是瞬时局域惯性系,就得在瞬时局域惯性系中来测。阁下却越过前提,要求在旋转系中测固有光速,岂不违背了逻辑性?就象要求在金星或天王星上验证“太阳东升西落”。

用“固有光速不变原理”导出的相对论预言了在某些条件下,即使在非惯性系中用特定的实验方法仍可测到不变的光速。比如,若光回路不包围面积(即是“回路”而非“环路”),则在地表静止的实验装置就可测到回路光速不变。其中一个例子就是迈-莫实验。若光回路包围面积,则“环路”光速可变且能精确预测,其中一个例子就是迈-盖实验。]]

我对此早就做过说明,在A点至少要有两个指示不同时间的时钟,两时钟必须是沿某曲线得到的爱因斯坦同时时钟,这样当光线沿此曲线通过时,分别用两个时钟记录开始与结束时间,则可以得到固有光速不变。但这是用不同时的“同时”时钟才能得到的结果,与实验原则相悖。相对论的自相矛盾是显而易见的,但是很多人却因为相对论能解释,就对矛盾视而不见,还是小猪替这些人辩解吧。

[[我承认单程光速不变必须用“爱因斯坦同步钟”来测(其实不用测,测量结果的不变性有公设和逻辑作为保证),但你有办法得到比“爱因斯坦同步”更好的异地同步钟吗?在动钟速率确实会发生变化的实证支持下,如果没有速度已知的信号,异地钟在逻辑上是无法同步的。在“回路光速不变”的单钟结果实证支持下,单程光速不变是最简明的公设,“爱因斯坦同步”就是最好的“同步操作”。你给不出更好的同步操作,却来指责爱氏同步的局限,岂不可笑?

最后,长程平均光速在非惯性系中并没有很好定义,“异地相对速度”也没有很好定义。在一个引力场中静止的几个观察者,即使都用标准钟而不用坐标钟,测得的长程平均光速都可以是不同的。而这些,都可在局域惯性光速不变的基础上推导出来并准确预测任何实验方案下的观测结果。]]

[楼主]  [6楼]  作者:清华小猪  发表时间: 2004/06/28 13:51 

何况久广另起炉灶不针对原帖具体论证,而本人是逐条回复批驳。谁在诡辩从形式上也可推知一二。
也谈GPS,SAGNAC——揭露某些相对论没入门的反相者。
 [7楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2004/06/28 15:01 

小猪诡辩乏术

既然光的坐标速度可变,那么光速不变又说的是什么呢?相对论说是光的proper速度,中国人称之为固有速度。但在Sagnac实验中光的固有速度是如何保持不变的呢?相对论的书中没有说,小猪也不妨尝试做出说明。


[[固有光速不变是“有前提的”光速不变,就是瞬时惯性系中用标准尺和标准钟测得的局域光速不变(其实是固有回路光速不变,固有单程光速不变是公设。爱德华1965年证明只要回路光速不变,单程光速无论作什么假设,在可观测结果上的预测都一样。不知道小猪怎么看公设的,认为两种公设都正确还是其中一个正确。瞬时局域惯性系只在无穷小的情况下是正确的,因此是不可测的。以公理否定实验结果(回路光速各向异性)是小猪的发明吗?


既然是有前提的光速不变并且这个前提是瞬时局域惯性系,就得在瞬时局域惯性系中来测。阁下却越过前提,要求在旋转系中测固有光速,岂不违背了逻辑性?就象要求在金星或天王星上验证“太阳东升西落”。前提是人为设置的,但是对这一前提的验证从来没进行过。请注意,小猪以否定了由迈-莫实验得出的光速不变的结论,因为实验不是在瞬时局域惯性系中进行的,连接干涉仪两避形成光回路自然可以得出这一结论。


用“固有光速不变原理”导出的相对论预言了在某些条件下,即使在非惯性系中用特定的实验方法仍可测到不变的光速。比如,若光回路不包围面积(即是“回路”而非“环路”),则在地表静止的实验装置就可测到回路光速不变。其中一个例子就是迈-莫实验。若光回路包围面积,则“环路”光速可变且能精确预测,其中一个例子就是迈-盖实验。]]小猪的逻辑很成问题,光速不变并不是在有限条件下,通过有限测量结果可以证明,而是需要不可能有相反结果才行。比如,小猪几此称体重结果都一样,我们可以得出小猪体重不变的公设,前提来吗?


[[我承认单程光速不变必须用“爱因斯坦同步钟”来测(其实不用测,测量结果的不变性有公设和逻辑作为保证)[典型的唯心主义!],但你有办法得到比“爱因斯坦同步”更好的异地同步钟吗?国际标准和GPS早就给出了更好的办法,怎么如此健忘。在动钟速率确实会发生变化的实证支持下,如果没有速度已知的信号,异地钟在逻辑上是无法同步的。在“回路光速不变”的单钟结果实证支持下,单程光速不变是最简明的公设,“爱因斯坦同步”就是最好的“同步操作”。你给不出更好的同步操作,却来指责爱氏同步的局限,岂不可笑?

国际标准可笑,还是相对论可笑,我看只有小猪可笑。

最后,长程平均光速在非惯性系中并没有很好定义,“异地相对速度”也没有很好定义。在一个引力场中静止的几个观察者,即使都用标准钟而不用坐标钟,测得的长程平均光速都可以是不同的。而这些,都可在局域惯性光速不变的基础上推导出来并准确预测任何实验方案下的观测结果。]]Sagnac实验没有长程校准问题,只有一个时钟就已经得出光速不同了,相对论的解释就是不承认速度为dl/dt,不是吗?我说有相对论速度,小猪说我自造名词,实际上是相对论混淆了各种不同的概念和名词,小猪也没搞清楚。

 


[楼主]  [8楼]  作者:清华小猪  发表时间: 2004/06/28 15:40 

物理实验不及格,相对论没入门

既然光的坐标速度可变,那么光速不变又说的是什么呢?相对论说是光的proper速度,中国人称之为固有速度。但在Sagnac实验中光的固有速度是如何保持不变的呢?相对论的书中没有说,小猪也不妨尝试做出说明。

[[固有光速不变是“有前提的”光速不变,就是瞬时惯性系中用标准尺和标准钟测得的局域光速不变(其实是固有回路光速不变,固有单程光速不变是公设。爱德华1965年证明只要回路光速不变,单程光速无论作什么假设,在可观测结果上的预测都一样。]]不知道小猪怎么看公设的,认为两种公设都正确还是其中一个正确。瞬时局域惯性系只在无穷小的情况下是正确的,因此是不可测的。以公理否定实验结果(回路光速各向异性)是小猪的发明吗?

[[小猪:由于单程光速逻辑上不可直接测定,而单程光速的不同假定在所有可观测结果上相同,所以怎么公设都可以,但一但公设了就要保持一致。取数学形式最简单的公设当然是最好的。不错,“瞬时局域惯性只在无穷小的情况下是正确的”,但在实验精度可区分的范围内,有限小也是“正确的”——误差可忽略意义上的正确。久广不要在实验误差理论上犯常识性错误。理论上严格准确的“无穷小”只能通过对“有限小”情况下的推论而得到实验验证,因为任何真实实验都不能测量无穷小。

不要将“回路”光速与“环路”光速混淆。由局域惯性光速不变原理可以推出在迈莫实验中“回路平均光速”不变,也可推出在迈盖实难中“环路平均光速”可变。我哪里用公理否定实验结果了?

迈莫实验也从没有得到仪器上的“零结果”,而是实验误差理论分析上的零结果,也就是统计检验了“零结果假设”,拒绝了“显著非零结果假设”,如果某种理论中“非零结果假设”是“光速各向异性为一万亿分之一”,则迈莫实验就不能拒绝这个非零假设。迈莫实验拒绝的是伽氏非零假设(c'=c+v,c"=c-v)。]]

既然是有前提的光速不变并且这个前提是瞬时局域惯性系,就得在瞬时局域惯性系中来测。阁下却越过前提,要求在旋转系中测固有光速,岂不违背了逻辑性?就象要求在金星或天王星上验证“太阳东升西落”。前提是人为设置的,但是对这一前提的验证从来没进行过。请注意,小猪以否定了由迈-莫实验得出的光速不变的结论,因为实验不是在瞬时局域惯性系中进行的,连接干涉仪两避形成光回路自然可以得出这一结论。

[[如上所述,这种验证当然不能在绝对局域意义(也就是无穷小时空)上进行,而只能在有限小时空中进行实验误差理论意义上的验证。久广有这样的驳论,足见对实验数据处理理论一无所知,要么就是故意诡辩。至于我“否定了迈氏实验的光速不变结果”,不知从何谈起。相对论就是预言了即使在这种非惯性的条件下,迈莫实验应得到零结果,迈盖实验得到非零结果。原文白纸黑字——不对,是白纸红字,就在下面一段。]]

用“固有光速不变原理”导出的相对论预言了在某些条件下,即使在非惯性系中用特定的实验方法仍可测到不变的光速。比如,若光回路不包围面积(即是“回路”而非“环路”),则在地表静止的实验装置就可测到回路光速不变。其中一个例子就是迈-莫实验。若光回路包围面积,则“环路”光速可变且能精确预测,其中一个例子就是迈-盖实验。]]小猪的逻辑很成问题,光速不变并不是在有限条件下,通过有限测量结果可以证明,而是需要不可能有相反结果才行。比如,小猪几此称体重结果都一样,我们可以得出小猪体重不变的公设,前提来吗?

[[重复着同一个错误逻辑,就是要求直接在无穷小意义上验证。如果你认为只有在无限小时空内做实验才算验证,那我干脆同意你的“相对论的基础没有得到验证”就得了,但以实验误差理论为基础的体系内学者并不在乎有没有久广意义的验证,一切理论都不在乎有没有久广意义的验证。你有权去自定义你的验证方法,可是你也给不出一个可以按你的方法验证的最简单理论。]]

[[我承认单程光速不变必须用“爱因斯坦同步钟”来测(其实不用测,测量结果的不变性有公设和逻辑作为保证)[典型的唯心主义!],但你有办法得到比“爱因斯坦同步”更好的异地同步钟吗?国际标准和GPS早就给出了更好的办法,怎么如此健忘。在动钟速率确实会发生变化的实证支持下,如果没有速度已知的信号,异地钟在逻辑上是无法同步的。在“回路光速不变”的单钟结果实证支持下,单程光速不变是最简明的公设,“爱因斯坦同步”就是最好的“同步操作”。你给不出更好的同步操作,却来指责爱氏同步的局限,岂不可笑?

国际标准可笑,还是相对论可笑,我看只有小猪可笑。

[[什么唯心主义?用光信号对钟时假定光信号速度为c,反过来又用这样对好的钟测光信号速度,逻辑上就可导出测定结果必为c。国际标准组织也没有宣布相对论错了。“更好办法”是什么?是相对“什么办法”更好的?不要蒙混过关。我早就说了,GPS是相对论可用的时空坐标系,相对论可以用任意坐标系。只有阁下自定义过GPS不是“相对论坐标”。]]

最后,长程平均光速在非惯性系中并没有很好定义,“异地相对速度”也没有很好定义。在一个引力场中静止的几个观察者,即使都用标准钟而不用坐标钟,测得的长程平均光速都可以是不同的。而这些,都可在局域惯性光速不变的基础上推导出来并准确预测任何实验方案下的观测结果。]]Sagnac实验没有长程校准问题,只有一个时钟就已经得出光速不同了,相对论的解释就是不承认速度为dl/dt,不是吗?我说有相对论速度,小猪说我自造名词,实际上是相对论混淆了各种不同的概念和名词,小猪也没搞清楚。

[[我说的不是长程校钟,而是长程平均光速。dl怎么定义的?dt怎么定义的?每一种具体定义都对应着一种速度。你说“有相对论速度”,暗示我说“没相对论速度”?我逾加确定久广相对论没入门。]]

[楼主]  [9楼]  作者:清华小猪  发表时间: 2004/06/28 17:29 

GPS时钟同步操作是广义相对论同步操作

这一点需要特别提出来,因为久广认为GPS同步是比“爱因斯坦同步”更好的同步方法——久广原文的这个含义是我才领会的,因为久广原文并未显式指出。我对自己的迟悟表示歉意。

GPS钟同步是根据广义相对论计算光信号传播延时,并据此将各卫星钟授时到ECI标准的“同时”的。只要用速度有限且已知的信号来校准时钟,都可算作广义的“爱因斯坦同步”,同步的结果是相对的;而牛顿的时钟同步是假定无穷大信号速度的,同步的结果是绝对的。

久广所指的“爱因斯坦同步”应是狭义的,即假定光信号速度为c,这样同步出来的钟测光速也是c。

对GPS所用的同步操作而言,用ECI的同时标准会造成ECEF(GPS所采用的坐标)中的光速不是常数c,从这个角度看劣于狭义的“爱因斯坦同步”,但狭义的“爱因斯坦同步”(有点象“地方时”,在局部合理)在ECEF中会造成同时面的间断性,导致与国际日期变更线类似的麻烦,虽然保留了光速的不变性。因此两者是优劣互见的。

我们在小范围做涉及测时的实验时通常并不用GPS时间,而是用狭义爱氏同步的时间。

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