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为何光速保恒原理最终不能用实验証实,《双向平均光速各向同性的实验检验》 就是比较空间中两个方向的光速相等到什么精度。 《双向平均光速各向同性的实验检验》就是比较空间中任意两个方向的光速相等到什么精度。 光速的测量是在真空中测光经过某一距离所用的时间。测单向光速时要测量所用的时间必需先校准两地的钟,而要校准不同地点的钟又得依靠光(或其他电磁波)信号,又会用到光速值,这就成了一个自循环的圈,导致单向光速原则上就是不可测量的。这也正是为何光速保恒原理最终不能用实验証实,只能作为假設性的原理而存在的主要原因。 测双向光速(或闭合迴路光速)只要测往返路径所经过的时间,用一个钟计时即可,但无法知道往与返这两个过程的光速是否相同,因此测得的只能叫双向平均光速(或闭合迴路平均光速)。 双向(或闭合迴路)平均光速的测量要测距离和时间,目前使用激光定义的長度和时间能测到的是9至10位的精度。 光速各向同性的检验不用测絕对的光速值,只要比较空间中两方向(通常是两互相垂直的水平方向)光速相等到什么精度,最常见的是用高真空的激光干涉仪进行比较观测。1979年Hall & Lmpnoved用美国国家标准局的稳频激光干涉仪进行空间各向同性的检验,达到两方向光速之差(△c/c)≦2.5×10-15【B.A.Hall J.L.Lmpnoved 《Laser Test of the Isotropy of Space》 Phy. Rev. Lett. 1979, 42 ,549-552】 。陈绍光等1997年在北京大学防震台用抗共模干扰拍频激光干涉仪检验双向平均光速的各向同性,得到两个水平的相互垂直方向的光速之差 (△c/c)≦1×10-18 【陈绍光等,《双向平均光速各向同性的实验检验》,北京大学学报(自然科学版),1997,33(5)595-599】。 |