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由光子 因为空间距离dσ2 =γikdxidxk = dr2+ r2dθ2/(1- r2ω2/c2) = dr2 根据 GR 中对于同时性的定义,相邻异地两事件若同时,则坐标钟相差 (g0i/g00)dxi 那么,由于径向上所有点标准光速恒为 C(按当地标准时钟),又都可以用起点坐标时钟的读数取代。易见,当回到起点(终点)时,坐标钟的读数与初始值的差即光通过回路的时间积分,因此该回路内的平均标准光速为 C。因而迈莫实验如果真的有一端放在径向方向上,是不会产生条纹移动的。 |
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由光子 因为空间距离dσ2 =γikdxidxk = dr2+ r2dθ2/(1- r2ω2/c2) = dr2 根据 GR 中对于同时性的定义,相邻异地两事件若同时,则坐标钟相差 (g0i/g00)dxi 那么,由于径向上所有点标准光速恒为 C(按当地标准时钟),又都可以用起点坐标时钟的读数取代。易见,当回到起点(终点)时,坐标钟的读数与初始值的差即光通过回路的时间积分,因此该回路内的平均标准光速为 C。因而迈莫实验如果真的有一端放在径向方向上,是不会产生条纹移动的。 |
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久广先生:如果你认为光速可变,我忠告你,百分之百是你的错误! 久广,一般方向的问题我不会解,径向的问题还是可以求解的。 |
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ltbbt也是如此,有时明白、有时糊涂。 久广,一般方向的问题我不会解,径向的问题还是可以求解的。 |
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问题 旋转系可以有统一的x0,但固有时要增加一个因子根g00,这里的g00是(c2 - r2ω2),随r的不同而变化。径向的一段光纤两端有不同的固有时,光在光纤中往复一次,两个固有时钟记录到的时间是不同的。因此,我们假设光速为常数将测到两个不同的光纤长度值,确定光纤长度有困难。我们更不知道此长度与轴向和圆周上的长度是什么关系。似乎只能通过实验测量,但光纤显然不是不可伸缩的,技术上很难保证。这些问题本来是很简单的几何测量和计算,但在相对论中却变的几乎不可能进行了,专家们是否能搞清楚都是问题。
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光速不变的前题是:在惯性系中。否则光速肯定是变的,光纤陀螺仪就是根据光速的不同测角速度的 光速不变的前题是:在惯性系中。否则光速肯定是变的,光纤陀螺仪就是根据光速的不同测角速度的 |
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不完全是这样的,我觉得您可能混淆了一个小概念 通常意义下,在非惯性系内,同时性的确无法传播(与具体路径相关)。但这并不影响沿某一条开放路径根据 GR 的同时性原则来校准各处的坐标钟同步——因为我们可以只考察这唯一一条路径。 这样如果是用已同步的坐标钟来进行测量,坐标光速本身就会包含一个 sqrt(g00) 的因子,而计算标准光速(用本地静止标准时钟)的时候就会消去该因子。(我也不知道是不是说清楚了,但我的计算中也体现到了,标准光速才是 C ) 而且不可能像您说的,会测到不同的长度。因为 GR 里面,三维长度的微分是一个不变量,具体到这个问题就是: dσ2 =γikdxidxk = dr2+ r2dθ2/(1- r2ω2/c2) 然后沿路径积分,可以得到实际的三维长度。我不认为这个积分和普通高数里面计算长度的方式有什么不同(实际上是一样的)。如果令 ω = 0,那么得到惯性系极坐标下的长度微分表达式, dσ2 = dr2+ r2dθ2 您还能说不好解吗? |
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理论值与测量和实验是不同概念 实验用的是测量手段,用固有时必然有两个长度。理论值是不变量,不等于你测到的光纤长度是常数。长度国际标准是光通过某长度时所用时间(真空中),规定用proper单位。另外,GR长度只是一种规定,没有证据表明将尺从一处移动到另一处GR长度一定不变,这就是我说的3垂直方向,尺的关系问题。
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您还是没有理解我的意思,可能我说的也不全对 我说的三维长度的不变是指在坐标变换下的不变,并不是说位置移动了以后长度还不变,这是完全两回事。 只要把时空坐标系引入度规,长度就必然满足坐标变换下的不变性,无论用哪一种坐标系,无论是直角坐标,极坐标,球坐标,只要度规参与运算,得到的两点之间的“距离”必须都一样,否则物理测量就失去了意义。 如果要求这两点做同值的平移、旋转变换后,仍然需要保持两点间距离的不变性,那么空间必须是平直均匀的,而不能是弯曲的。 当然,你说得很对,数学图像与物理图像是否符合,需要实验检验。如果在实验误差范围内测不到与理论值的偏移,我们就可以拿该理论来处理类似(通常情况下甚至更多)的情况。 |
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尺缩如何解释? “三维长度的不变是指在坐标变换下的不变”只在经典理论中成立,相对论中有尺缩,就是长度的相对性。 而迈-莫实验是有位置变化的,这个问题在需要考虑之列。 |
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Sorry,是我上个帖子写错了(谢谢久广的敲打) 久广的这个问题问得很好,我上个帖回得太草率了。 修改一下,“三维长度的不变是指在规范坐标变换下的不变”,规范坐标变换是指仅改变引力势而不改变空间(非时间)几何性质的变换。 简要的说就是三个空间坐标的变换式中只能出现空间坐标,而不能出现时间坐标。可以证明在这种变换条件下空间的几何性质是不受破坏的,三维长度仍然不变。 如果空间的变换式中包括了时间坐标,比如洛仑兹变换,三维长度是会发生变化的。 由 x' = ( x - vt )/sqrt(1-v2/c2) (空间变换式中包含时间项,时空混合,导致三维长度变化) dx' = ( dx - vdt)/sqrt(1-v2/c2) (1) 因 t' = (t-vx/c2)/sqrt(1-v2/c2) dt' = (dt-vdx/c2)/sqrt(1-v2/c2) (2) 令 (2) 中的 dt' = 0 (K'系中同时测量), dx' = dx * sqrt(1-v2/c2) (尺缩) 容易由旋转圆盘的坐标变换看出,该变换也不满足规范变换条件,因而三维长度在这种变换条件下也会发生变化。令惯性系中也采用极坐标,不带 ' ,非惯性系中带 ',则有: r' = r 由两坐标系中的纯空间度规: dσ'2 = dr'2+ r'2dθ'2/(1- r'2ω2/c2) 令 dr = dr' = 0,取 dt = 0 (在地面惯性中同时测量圆周) 应有 dσ'/dσ = 1/sqrt(1- r2ω2/c2) 哈,这里终于理解了为什么地面测得的长度仍然是 2πr 了,原来是将非惯性系中的圆周测量长度再缩回来的缘故。在数学上还是自恰啊,谢谢久广的敲打,这个问题我终于不再困惑了。 |