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上一主题:物理学在能量上的统一之路 下一主题:用GR解释迈-莫实验的困难
引力场中无限小局域内的任意回路平均光速不变(希望建其和正和能帮助指点一下广义Sagnac效应与回路面积关系的文献)
[楼主] 作者:xuebinguo  发表时间:2004/12/01 22:03
点击:372次

希望能是网上的资料,非圆周的一般性Sagnac效应,采用起点坐标时和路径积分,结论与回路面积S成正比的证明? 这样的话我认为只要不考虑单程光速,即使是实际的迈莫实验(非无限小)也可以解释--就是正和跟帖里面的意思。我没学过这个,猜想大概是用了斯托克思定理吧? :)

假设任意引力场,任意取广义四维时空正交坐标系Χμ(x0, x1, x2, x3 ) ,建立度规测量,有

ds2 = gμνdxμdxν

对于光线的实迹,即类光测地线,有

ds2 = 0 = g00(dx0)2 + 2g0idx0dxi + gikdxidxk

根据计算纯空间度规的定义:
γi=-g0i/sqrt(g00)
γik =γiγk - gik
以及计算空间两点长度的计算公式:
dσ2 =γikdxidxk

代入可得

dσ2 - (γidxi)(γkdxk) + 2*sqrt(g00)γidxidx0 - g00(dx0)2 = 0

除以 dt2 ,求解二次方程,可得坐标光速:

(c坐)2 = (dσ/dt)2 = (γic坐i - c * sqrt(g00))2 (1)

计算坐标光速的分量为: c坐i = c * sqrt(g00) / (1 + γini)) (2)

因只考察局域无限小范围,可根据标准钟得到考察点局域的标准光速:

c标i = c / (1 + γini) (3) 由于引力场条件下γi通常不为零,这里表示引力场中的光各向异性

对于该点附近任意方向回路,由于坐标系选取可以任意,总可使坐标系某一轴方向与考察方向重合。

则该回路往返时间总和为 △T = dσ(1/c标1i +1/c标2i ) = 2dσ/c,
则该回路平均光速为 2dσ/△T = c

结果说明:

由于是无限小的局域情况,因此等价于无限小的迈莫干涉仪,在任意引力场中(无论惯性系或非惯性系)的零结果。

对于有限大小的迈莫干涉仪,惯性系的零结果问题不再赘述。而在非惯性系中,因无法建立全局的时钟同步,因此要对以上的微分结果进行路径积分,结果与实际路径(即干涉臂的大小,方向,回路面积等因素)有关(可能为零,也可能不为零)——有兴趣和能力的朋友不仿计算一下可能的结果,我的个人能力有限,这里就不再阐述。

平均光速为 c 不等于 c+v, c-v,事实上如果由伽利略变换所得出的速度合成c+v , c-v,平均速度不是 C,而是 c(1-v2/c2),因此不要拿这个结果和科普公式混为一谈。

以上证明和结果说明纯属个人意见,仅供参考,欢迎指正。

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 [2楼]  作者:正和  发表时间: 2004/12/02 10:03 

回路平均光速c'与c的差,与回路面积s的比值rot=(c'-c)/s当s-->0时极限可以不为零,rot度量了参照系的内在旋转。

只要光路无限短,就有c'=c。但即使光路很长,如果s=0,则也有c'=c。

这就是Sagnac(s>>0)与迈莫实验(s=0)的区别。jiuguang无视这一区别(清华小猪和本人都强调过)而叫嚣Sagnac证明相对论不自洽,居心何在?

 [3楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2004/12/02 12:14 

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 [4楼]  作者:正和  发表时间: 2004/12/02 12:46 

回路面积S=0时可测到回路光速不变,是对惯性系光速不变原理的间接验证。
jiuguang不要混淆间接验证和直接验证,也不要把“没有直接验证”当作“否证”。地面(非惯性系)的迈莫实验作为“惯性系光速不变原理”的间接验证实验还是有资格的。因为以“惯性系光速不变原理”为基础得到的相对论预言S=0时回路平均光速为恒值c,而牛顿以太论作出了相反预测。
 [5楼]  作者:正和  发表时间: 2004/12/02 13:17 

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 [6楼]  作者:guofengjun  发表时间: 2004/12/02 14:24 

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 [7楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2004/12/02 14:25 

“隐含”前提是一个阴谋,就是让人受骗上当。应当明确为特定情况下才有光速各向同性

回路面积S=0,不能说明两个方向有相同光速,因为光纤陀螺已经证明了两个方向有不同光速。你(及xue)的争辩不过是说光速不同也不能通过迈-莫实验测出来,这怎么能是光速不变的证据呢?相对论者为了坚持光速不变,而不愿意承认这一点,才说表观光速可变,而可实际可测到的光速有就是表观。局域光速不变,要求将光纤陀螺仪分成很多个局域惯性系,然后才有局域惯性系中的光速不变,这从任何角度来说都是不可能的。任何测量都要放在一个坐标系只进行。

 

 [8楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2004/12/02 17:52 

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 [9楼]  作者:正和  发表时间: 2004/12/02 17:56 

好象只有你受骗上当了。SAGNAC实验不是在惯性系中做的,因此不能用于反对惯性系光速不变。这么多年你一直在打一个自己假想的靶。
引力场中无限小局域内的任意回路平均光速不变(希望建其和正和能帮助指点一下广义Sagnac效应与回路面积关系的文献)
 [10楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2004/12/02 18:15 

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[楼主]  [11楼]  作者:xuebinguo  发表时间: 2004/12/02 21:36 

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[楼主]  [12楼]  作者:xuebinguo  发表时间: 2004/12/02 21:43 

也没那么多年,最多一年吧 :)

没有久广,这几个论坛的人不会那么关注 Sagnac 效应。虽然这个效应也是久广听来的,但讨论问题总没坏处。

其实这个问题大家认识没什么不同,无非是看问题角度不太一样。这个好办,数学是科学的共同语言。有说不清楚的,推导出来。

[楼主]  [13楼]  作者:xuebinguo  发表时间: 2004/12/02 22:31 

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 [14楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2004/12/03 00:15 

教授、博士上当的多啦,不要醉死不认酒钱啊

一年前我写的“环球光速实验”很多人看过,本网站上也贴过帖子。看过的也有些教授、博士,说出来只能是笑话。而真正知道如何教授的有几人?当时不知道你们看过没有,为什么当时不说,xue、正和等当时有贴子吗?不要醉死不认酒钱啊!!!

 

 [15楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2004/12/03 00:39 

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[楼主]  [16楼]  作者:xuebinguo  发表时间: 2004/12/03 20:31 

跟贴基本上都看到了,谢谢!

马先生的解释很具体,我的理解很抽象,呵呵。不过我认识问题的原则就只有一个,不要自相矛盾。

纯 SR 的问题也好, SR 与 GR 一起解的问题也好,
对结果先统一认识,再考虑解释。(如果真的是相对论解释不了,出现了自相矛盾,再发展新的理论不迟。)

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