财经社区女性社区汽车社区军事社区文学社区社会社区娱乐社区游戏社区个人空间
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)
γikiγk - gik
以及计算空间两点长度的计算公式:
2ikdxidxk

代入可得

2 - (γidxi)(γkdxk) + 2*sqrt(g00idxidx0 - g00(dx0)2 = 0

除以 dt2 ,求解二次方程,可得坐标光速:

(c2 = (dσ/dt)2 = (γici - c * sqrt(g00))2 (1)

计算坐标光速的分量为: ci = 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:

ci = 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。

本帖地址:http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-59298.html[复制地址]
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
 [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 

本论坛坚持光速不变的只有某些反相者了!!!

非惯性系中光速各向异性,似乎在本论坛已经得到了主要拥相者们的一致认同。当然还有些反相者及不怎么懂相对论的拥相者,仍然坚持光速不变,而不顾惯性系(局域)必要条件的限制。

地球表面是旋转系,不是惯性系,因此光速不是常数。这一简单事实,有些人还是不愿意接受。将实际测到的光速称为表观光速,就是一例,非表观的光速当然是测不到的,这就成了脱离实验的理论。很多反相者仍然在受相对论的迷惑,相信光速不变,岂不知这在相对论中也是有条件的,光速不变成立的必要条件是在局域惯性系中。关于局域惯性系的误区,另作专门讨论。

 

 [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 

阁下也不要总是不顾“光速不变”前面隐含的定语“惯性系”而反对光速不变,否则有偷换概念之嫌
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)
 [6楼]  作者:guofengjun  发表时间: 2004/12/02 14:24 

我也坚持“光速不变”,因为它是客观事实。我还认为“声速不变”,因为从来没有可信的“声速可变”的实验。
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)
 [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 

光速不变早就被实验否定了,声速可变的例子

拥护相对论的人也知道光速不是各向同性的,只有在爱因斯坦的局域惯性系中才有光速不变。地球表面不是惯性系,不是因为有引力的关系,而首先是因为地球的角速度。光纤陀螺仪就是根据,光以不同速度从两个方向通过光纤,而确定角速度的。即使固定在地上也能测到角速度,即两个方向的光速还是不同。

声速可变的例子:1、假设子弹出枪口的瞬间发出很大声音,2、子弹超音速。那么子弹将先于声音到达靶子。相对于子弹而言,声速实际上是负值。除非你的“某速不变”有另外的含义,否则不可能成立。

 

 

 [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 

你不也在坚持迈-莫实验证明光速不变吗?你也是受害者!

看看相对论的书,就知道到处都是受害者。

 

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

不会吧,久广指的是SR入门书吧?(发现久广的回贴又冤枉我了)

GR 第一章就讲非惯性系中光的各向异性。除了时轴正交系,就没有光速各向同性。也用不着什么明确的,除非不看书,道听途说罢了。

迈莫实验只能证明回路平均光速不变,学过 GR 的人都知道光速不变是有条件的,久广不要老把自己的想象推到别人身上。

惯性系中的光速不变不需要证明,也没法证明。在相对论中它是公设。

回路平均光速不变可以证明,包括惯性系和非惯性系的,公设与之不矛盾。

至于说非惯性系光的各向异性,和公设基本上扯不上关系,只要在局域能退化到惯性系不产生矛盾,就可以了。

久广要是真想攻击“光速不变”(不加任何条件的),自转一圈望星星就已经超光速了,而且还肯定各向异性,何必弄什么 Sagnac ,多麻烦,是吧?

久广:我冤啊!我来论坛才两个月啊,国庆之后才看贴,看了一个月才发帖。不过你问的这个问题高手不应该回答不出来啊,认为两脉冲重合在惯性系中的A'点是很自然的结论,什么冲突也没有啊。。。
[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 

久广?看到你去年的一篇环球通讯的贴,后来研究清楚没有?

翻老贴实在太麻烦了。。。

难道最后结果不是惯性系中的 A' 点吗?

 [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 

看不见别人跟的贴吗?讲讲当时的故事

那篇文章给很多人看过,包括教授(北大理论物理专业)、博士,但当时知道如何解释的,仅有两个,其一是北大的刘川,当时我在北大网站上贴过几次贴子,不见回复而愈复挑战性。此前我已经将文章托北大物理学理论物理专业的学生带去找老师看了,并找过几个老师看了都没发表意见。后来刘川发了帖子,并有刘川的邮件经一个老师到学生再转给了我。只是简单说,朗道的《场论》中讨论过。再一个就是,在本论坛上出现的过的马先生。

 

[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。)

精彩推荐>>

  简捷回复 [点此进入编辑器回帖页]  文明上网 理性发言
 推荐到西陆名言:
签  名:
作  者:
密  码:
游客来访 
注册用户 提 交
西陆网(www.xilu.com )版权所有 点击拥有西陆免费论坛  联系西陆小精灵

0.20254802703857