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地表附近的以太运动状态还很难说?
[楼主] 作者:yanghx  发表时间:2005/03/29 23:33
点击:196次

地表附近是否也存在“东西向异地信号传输时间差”?
(即sagnac效应)
这似乎并不难加以验证,
我国现在已建成了“八横八纵”光缆网(见附文),
“八横”中包括有:
广州—南宁—昆明,
上海—广州—昆明,

昆明至广州距离:2300 公里
昆明到上海的横向(东西向)距离有3500公里左右,

西安到日本上空卫星的横向距离大约是3700公里左右,
日本同步卫星距离地面3.6万公里,在日本上空东经128度,

现在已知西安到日本卫星的sagnac时间差是87纳秒,
如果上海到昆明的光缆实验得到的sagnac时间差近似为零的话,
就说明在地表附近的以太基本是与地球保持同步的,
只有在高空才存在以太与地球之间的相对运动,

除了上面的验证方法外,还有:
1、光纤陀螺测量地球自转的数值是否与地球纬度有关?
即对于光纤陀螺,在地轴处是否存在“地球零角速度点”?
或者围绕地轴绕制一个大的光纤陀螺,
也可以检验光纤陀螺与光介质的关系,

2、在距离地表不同高度上所做的“光点偏移”实验结果是否相同?
如果不同,那么存在怎样的规律?
这也可以搞清以太相对地球的速度分布规律, (应该尽量使光程暴露,避免装置对以太的戈引作用) 现在看,至少在3.6万公里的同步卫星上应该可以测量到光点偏移, 当然也要保证“光程”暴露于卫星以外,


=============================================
附文:

出版日期:2001-01-04 总期号:987 本年期号:02
http://media.ccidnet.com/media/ciw/987/b3903.htm>
 
本期导读 
新闻与分析 
网络与通信 
  什么是“八横八纵”光缆网

  90年代初,原邮电部党组为彻底改变我国长途通信电路紧张状况,决定利用10年时间,建设一
个由48条光缆干线组成、总长近8万公里、覆盖全国省会以上城市和七成地市的“八横八纵”光缆干
线网。

  “八横”是:
天津—呼和浩特—兰州;
青岛—石家庄—银川;
上海—南京—西安;
连云港—乌鲁木齐—伊宁;
上海—武汉—重庆;
杭州—长沙—成都;
广州—南宁—昆明;
上海—广州—昆明。

  “八纵”是:
牡丹江—上海—广州;
齐齐哈尔—北京—三亚;
呼和浩特—太原—北海;
哈尔滨—天津—上海;
北京—九江—广州;
呼和浩特—西安—昆明;
兰州—西宁—拉萨;
兰州-贵阳—南宁。


 

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 [2楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/03/30 00:56 

光缆无须考虑几十ns的影响

100ns光可以传出30米,而是否有几十ns的时间差值或几十m的距离差值,对几千km的光缆没有影响(热胀冷缩的影响可能更大)。但在GPS中Sagnac效应是必须考虑的,否则误差将从几十cm扩大到几十甚至几百米。精确打击就不能进行了,所以花了很大力气,对GPS中的Sagnac效应,在世界各地进行过很多次测试,然后在应用中,用软件扣除该效应的影响。

 

[楼主]  [3楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/03/30 11:46 

“无需”就是另一回事了?

光纤热膨冷缩变化是相对很缓慢的,
而且同一条光纤的胀缩也是一样的?
这对在同一条光纤上做的双向时间比对实验影响很小?

实用性不大也许是的,但是这个实验并不算难?
而且在光纤陀螺和sagnac效应正在被广泛重视的今天,
我想不会没有人注意到要去做这个实验吧?
这直接关系到一个问题:光纤陀螺是否与光介质相关?
现在普遍认为与光介质的运动状态无关,
可是如果地表的东西向光纤不存在sagnac效应的话,
这就意味着地表附近的以太是与地球同步的?这不重要吗?

GPS卫星的情况是:
“GPS卫星星座的基本参数为卫星颗数21+3,
即21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星。卫星轨道面的个数为6个,
卫星高度为20200km,轨道倾角为55°,卫星运行周期为11h58min,
载波频率为1575.42MHz和1227.60MHz。”,

在这个高度上估计应该会测量到sagnac效应了,
其实sagnac效应是“纵向效应”,
而光点偏移效应是“横向效应”,
都是以太相对地球的速度引起的,
如果地表不存在“光点偏移”,那么也就不可能存在sagnac效应,
(注意:是对绕地球光纤而言的,对于很小半径的光纤陀螺又另论了)
就目前的初步实验看,地球表面附近并不存在“光点偏移”,
所以我估计也不会存在sagnac效应,

退一步讲,如果有资料表明绕地光纤内也存在应有的sagnac效应,
那么我们就一定能测量到光点偏移,这是求之不得的,可惜呀,恐怕是测不到的,
所以希望有心人能注意一下“八横”光纤网内的sagnac效应测试实验?

这总比在极点的地轴处铺设“绕地轴光纤”要容易的多吧?

 

[楼主]  [4楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/03/30 12:54 

台湾就在研究此事

转贴:

●光纖網路雙向傳時技術
http://www.stdtime.gov.tw/chinese/e-4.htm>

光纖光纖通訊是有線通訊的主流,包括電信、網際網路及有線電視等的主幹線皆採用光纖網路系統。光纖網路具有寬頻及低功率損失的特性,且光信號在光纖中不會受到電磁干擾,受溫度變化等環境因素影響的程度也較傳統電纜線小,用來作標準時頻信號的傳輸,不僅能達到極佳的頻率穩定度且適合長距離的傳送。光纖網路雙向傳時技術目前尚在研發階段,利用同一時間單一光纖路徑作雙向時間訊號的傳送,可以有效解決傳播時間延遲與變動的問題,提供高精確度的時頻校核。

        我們將時間信號藉由 SONET/SDH 光纖同步網路的封包傳送,在不影響一般資料的使用下同時傳送標準時間訊號。如下圖,使用SONET OC-3 155.52 MHz 標準的光收發模組,配合自行設計的傳送接收輔助電路將1-PPS時間訊號送至光收發介面。1-PPS信號從光收發介面發送,經光纖網路傳送到遠端的系統,由遠端的光收發介面接收,再藉由輔助電路取得1-PPS信號,而時間信號在光網路中的傳送延遲時間可以由雙方的時間計數器(Time interval counter)分別量得。假使雙向的光網路是對稱的,即雙向的傳送延遲時間相同,則我們於同一時間由雙方各自送出時間信號,至對方接收到信號的時間也應該相同。實際上,藉由送出及接收到對方時間信號的時差計數,及雙方資料的比對與分析,可得到兩地時間的校準資料。

光纖目前我們使用實驗室的光纖線路作穩定度及短距離雙向傳送測試,傳送時間的精確度可望達±1奈秒。由於雙向傳時必須確定傳送與接收兩條路徑的對稱性,以保證傳時的精確度,則路由系統的設計與選擇會是傳時系統的關鍵,我們將建立雛型系統就光纖網路常用的設備與元件對傳時系統的影響加以評估。未來希望將來此技術應用到公眾網路上,使通信設備能由光纖網路直接或間接追溯至國家標準時間與頻率,改善定時信號之漂移(Wander)及抖動(Jitter)等問題,以提高通訊品質。

光纖傳送時間系統架構圖

 [5楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/03/30 17:10 

这种方法测到的还是时间平均值

双方同时刻发出信号则同时刻收到信号。那么两个钟是爱因斯坦同时的。

以坐标时为准,才能测到Sagnac效应。

 

 

[楼主]  [6楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/03/30 21:07 

简单扼要的说吧

关键是你是否认为东西方向的光纤中应该有sagnac效应?
估计你的回答是肯定的?
那么就要看实际的情况了,
我估计地表附近的光纤中观察不到应有的sagnac效应,
希望各位能留意这方面的问题,最好能有现成的资料可查,

 [7楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/03/30 22:25 

这个问题提的很尖锐

回路Sagnac效应是公认的。后来很多有关的东西也被称为Sagnac效应,但含义早已变了。光从两个方向通过回路所用时间可以不同,如果有角速度的话,这是都承认的。光从两个方向通过回路的一段是否所用时间不同?相对论是不承认的,这取决于同时的定义。一种是爱因斯坦同时,对应固有时;一种是牛顿同时,对应坐标时。后者为国际标准。西安东京间以标准钟为标准可以测到两个方向传输所用时间不同,换光纤也一样。这里的Sagnac效应与标准钟是联在一起的,GPS中的Sagnac效应大都是如此。

但还没有其他方法象证明回路的所用时间不同一样(不用时钟),能证明回路的一段也有同样的情况。

 

 

[楼主]  [8楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/03/30 23:16 

差不多是这个意思,另外羊歌乐...

差不多,高空的卫星-地面对比已证实了,
但地表的绕地轴光纤中还不能肯定,估计是没有sagnac,
还请注意“绕地轴”的前提条件,
因为我们要考虑的是:光纤相对光介质的运动情况,
只有绕地轴的光纤才有可能满足:光纤与光介质同速?
不管光纤是绕地球一圈还是一段?

另外,此处并不需要引入“同时”的附加条件?
只是测量两个方向光传输所用的时间而已,
可别把问题搞复杂了?

对于光纤陀螺与光介质的关系暂时不想多说、多争论,
羊歌乐有段文章可以参考:
   “由于最初的时候,本书作者作为一个工程学者没有专心于物理的研究,没有记下强磁场拖拽光速实验的详细资料。如果这样的实验现象确实已经发现过,那么光是媒质波的说法应该说拥有充分的证据。如果是旋转磁场致使光线陀螺产生效应,虽然可能不能完整地说明问题,多少能够说明一部分问题,即场态组织对于光波传播的影响存在。旋转磁场致使光纤陀螺产生效应,有条件的学者现在重复这样的实验非常容易。如果愿意相信,1913 年进行的Sagnac 实验应该能够说明对于转动体的相对光速与转动体的转动有关。很多学者在网上就此问题进行过长时间的讨论,或许科学的风格之争不是几个实验能够解决的事情。”
 


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