迈克尔逊-莫雷实验到底错在哪里？

作者：崔木培

笔者所写的运动光学（或称客观相对论）指出：迈克尔逊-莫雷实验是错误的。到底错在何处？

开门见山，一句话：迈克尔逊-莫雷实验是一个选错检测方法的错误实验。

具体地说：该实验应该使用检测“光信号传播时间差”的检测方法，然而，该实验却使用了，检测“光波传播光程差”的检测方法。因而得出了“零结果”，这一“零结果”反映的仅是,干涉仪中两条相干光路之间的“光波传播光程差”的变动结果是“零”；并不说明干涉仪中两条相干光路之间的“光信号传播时间差”的变动结果也等于“零”。在物理教科书（例如，上海高等工业学校物理编写组编写的《普通物理》四年制使用，新1版,1962年第五次印刷）下册中183页，倒数第二行有下面一段话：“当时间差的改变量是光振动的一个周期T时，就引起一条干涉条纹的移动”。

这句话就是该实验将原来计算的“光信号传播时间差”转换为“光波传播光程差”的“理论根据”。但是，这句话在此处的应用是错误的。对于这一问题，在拙著《牛顿时空观与客观相对论》中。有详尽地叙述。这里只是简单明了地说明其梗概。

从上面那句话说明，迈克尔逊-莫雷实验所要检测的目的是“光信号传播时间差”。但是，迈克尔逊干涉装置是专门用来比较两臂之间的“光程差”的。“光程差”是距离之差。而“时间差”是时间之差。二者是两码事，不能混淆。

为了说明，迈克尔逊-莫雷实验在什么情况下，将“光信号传播时间差”与“光波传播光程差”混为一谈的。下面就迈克尔逊-莫雷实验的计算作些简单分析。

迈克尔逊-莫雷实验的装置可以用图1来说明。图中画出的是大家熟知的迈克尔逊干涉仪的光路示意图。

图 1   迈克尔逊-莫雷实验示意图

“取 ，先使OМ₁的方向与地球运动方向相平行，观察此时的干涉条纹，再使仪器转过90°。重行观察干涉条纹。按照地球的运动不带动以太的假设，如果地球和光在以太中的速度分别是v和c，可以证明干涉条纹应该发生移动,条纹移动的总数Δn决定于下式

式中λ是光波的波长.”（摘自《普通物理》下册，181页）。

迈克尔逊实验的原来计算中想用“干涉条纹发生移动”，来检测地球在空间的运动速度。这时已经包含“选错检测方法”的因素了。根据迈克尔逊干涉仪应用原理（见前述《普通物理》学下册128页,倒数第

11行）指出，当M₂′（M₂′是半镀银膜所形成的M₁的虚像移 的距离时，视场中就有一个条纹移动。计算越过视场中的条纹数目Δn就可以算出M₂移动的距离Δd

式 ⑵ 说明迈克尔逊干涉仪是用来检验M₁、M₂移动距离的仪器。

迈克尔逊-莫雷实验的实验目的，是在M₁、M₂没有相对移动，只有地球在运动的情况下来观察干涉条纹的变动，当然是和上述《普通物理》下册128页那段话互相矛盾的。上述那段话，讲的是迈克尔逊干涉仪的应用原理。是不能违背的。

一百年来或者说爱因斯坦创立相对论以来，迈克尔逊-莫雷实验没有任何人发现干涉带条纹有变动，虽说地球从未停止过运动。这就从另一方面证明那段应用原理（当M₁、M₂反射镜没有相对位移时，就没有干涉条纹的移动）的正确性。

现在事实已经很清楚，迈克尔逊-莫雷实验就是选错了检测方法。迈克尔逊-莫雷实验原来计算的是:“光信号传播时间差”，但是，原来设想的检测方法，却是观察干涉带条纹的变化。这就是说迈克尔逊-莫雷实验，从一开始就是注定要失败的实验，即选错检测方法的错误实验。

关于迈克尔逊-莫雷实验的错误，一百年来，根由错综复杂，在对待这一错误的认识态度上，犯有逻辑错误。科学告诉我们，对待事物不能只看现象，还要看清事物的内在因果关系。迈克尔逊-莫雷实验得到“零结果”不是地球没有运动，而是实验本身选错了检测方法。这是实验得出“零结果”的真实的因果关系。人们丢开真实的因果关系不管，只从实验得到“零结果”的现象上找解释。就是说，在对待迈克尔逊-莫雷实验得出“零结果”这一现象时，不去分析是什么原因产生的这一结果。却直接认定：“其‘零结果’是,地球的绝对运动是不可能测量的。”而把

真正的因果关系，放在一边。这就是犯了“前后即因果”的逻辑错误。

 (因果关系跟单纯的时间顺序相混淆，是逻辑上叫做“前后即因果”的重大逻辑错误。见《逻辑学》维诺格拉多夫、库兹明合著。刘执之译，153页。)

可不要小看这个“前后即因果”的逻辑错误。它模糊了客观的因果关系，混淆了正确与错误的界线。把没有的事情说成有，把客观存在视为无。在历史上与现实中，有许多迷信、伪科学，为什么会欺骗住许多人？就是巧用了人们对“前后即因果”这一逻辑错误的忽视。现在于物理学的物理实验上，存在了“前后即因果”的逻辑错误。是否发生了什么重大的影响呢？答案是肯定的，而且，愈来愈严重。

第一、它破坏了该实验的思维基础。该实验的被破坏的思维基础是：客观上地球在空间运动着，可是“实验结果”却在说地球没有运动。这不是破坏实验的思维基础是什么？

第二、顺着这种错误思维想下去，牛顿的绝对静止坐标系是“错误的”；接下去，牛顿的三维空间加上一维时间的四维时空观，也是“错误的”。

第三、在前两项错误的基础上，爱因斯坦相对论在物理学中取得了立足之地。这就是说：“迈克尔逊-莫雷实验为相对论开辟了道路”。

第四、以后，爱氏相对论根据其错误理论推定：牛顿的理论在高速（例如，光速с时）情况下不适用，在高速情况下，只有爱氏相对论才能解决问题。这样的推定是错误的。因为，它与爱因斯坦相对论自相矛盾。按照爱氏相对论的说法，两个相互平移的惯性坐标系是相互等价的。假如宇宙间有一个k’系统，与我们的k系统相互间的运动速度达到了光速c。由于两个系统相互等价，所以我们的k系统相对于他们的k’系统的速度，也达到了光速c。但是，我们知道在我们的k系统中，牛顿的时空观和牛顿的物理理论都适用的。因此，我们可以想象在宇宙中的k’系统中，牛顿的物理理论同样是适用的。上面一段话，是对“牛顿的

理论在高速运动的情况下不适用的推定”是错误的、是和爱氏相对论自相矛盾的，推理论证。这是在运动光学从理论上证明了：迈克尔逊-莫雷实验是选错检测方法的错误实验之后。才能理直气壮地写出这段推理来的。

第五、大凡“前后即因果”的逻辑错误得逞之后，要想扭转也是较困难的。在历史上,人们对天文知识的认识过程，大多经过了这样的阶段。例如，认为地球是宇宙的中心。这是有直观依据的，因为大家直接看到的是：日月星辰是围着地球旋转的，因此，地心说是容易说服人的。但是，人们对天空中的星辰运动研究之后，首先发现在太阳系内是以太阳为中心的，太阳系内有九大行星，其他太阳系外的众多星体，都是“恒星”。哥白尼提出了日心说。但遭到宗教神学的反对，意大利人布鲁诺，热情宣传日心说，被罗马宗教裁判所在繁华广场处以火刑。还有伽利略也因为宣传日心说而被宗教裁判所判处入狱，受尽折磨。但最终还是哥白尼的日心说取得了胜利。

在化学界，燃烧现象由燃素说发展为氧化说的经过。就是一例，拉瓦锡（法国化学家）以前，认为物体燃烧是燃素逸出的过程；拉瓦锡以后，则知道燃烧现象的真正因果关系是物体氧化过程的一种激烈反应。历史上还有许多事例（略）。

上述在科学发展史上曾经发生过的事实，都是因为对现象的真实因果关系没弄清楚。从逻辑上说就是犯了“前后即因果”的重大逻辑错误。从哲学上说，就是只见现象不看本质。

现在，我们通过上面的分析，知道为爱氏相对论开辟道路的迈克尔逊-莫雷实验，是一个选错检测方法的错误实验。当然它也无能力为爱氏相对论开辟道路。所以，爱氏相对论在物理理论上并无立足之地。

爱因斯坦相对论既然是错误的理论，你真的能指出一、两条属于爱氏相对论的错误吗？能！下面试罗列于下：

1、爱氏相对论不承认，世间有绝对静止坐标系。只承认“相对”，

不承认“绝对”。它在此地丢掉一个“绝对”，在别处又捡来一个“绝对”。在爱氏相对论中，“光速不变”不是成了“绝对”真理吗？这并不奇怪，因为世界上，本来有“绝对”就有“相对”；有“相对”就有“绝对”。这是自然辩证法的规律所致。其实，光速并不是一成不变的；自然，“光速不变”也不能成为原理。按照运动光学（也称客观相对论）所证明的规律说明：“光速的‘变’与‘不变’是有条件的，不是无条件的。”在许多条件（在以真空介质为参考系时、以接收器为参考系时的波动光的光速）下，是不变的。在另外的条件（在光源所在的参考系中，无论是波动光还是光子光的光速、在以接收器为参考系时的光子光的光速）下，光速是能够变化的。详细请参看《牛顿时空观与客观相对论》，《迈克尔逊实验的”零效应”在历史上的客观影响及其发展新说——对一桩历史悬案的探究》。

2、爱氏相对论，借助迈克尔逊-莫雷实验为它开辟道路之机，极力发展其错误理论。起初先在物理学范围内扩大其错误影响。爱氏相对论，除了“光速不变”作为原理，强调其绝对不变性外。其余还有两个绝对性，存在于其理论之中。一个是它强调了“相对性原理”的绝对不变性，还有一个是“洛仑兹变换”的绝对不变性。这说明爱氏相对论抛弃了一个牛顿的绝对静止坐标系，换来了起码三个“绝对不变性”爱氏相对论，就是凭着这三个绝对不变性（就是“绝对性”）改造物理学的。它改变了物理学的距离概念；改变了物理学的时间观念；改变了伽利略变换和牛顿物理定律的可应用范围。爱因斯坦相对论，像魔术师一样地说，牛顿物理定律不适于高速情况，在高速条件下要用爱氏相对论的公式。当你在现在条件下，没有见到爱氏相对论公式的灵验时，爱氏相对论会说：你所在的系统速度不够高，没有接近光速。把实验验证推向遥远不可及的地方（其实，在你所在的系统真的达到光速时，根据爱氏相对论并经过我们前面的推理，爱氏相对论公式也是不会灵验的）。这样爱氏相对论可以安心地用数学方法，去发展它的理论。而它所用的计算也是“用

数学上的诡辩手法，拼凑自欺欺人的数学结果来愚弄读者”（见《物理学的几个重大理论问题》李映华著53页）。

爱氏相对论，现在正处于它的兴旺发达顶峰时期。它不但在物理界影响广泛，而且影响许多其他学科。在天文学方面，有“相对论天体物理学。包括，①相对论宇宙学，目前比较有影响的是：膨胀宇宙模型、大爆炸宇宙模型等。②致密天体物理学，如简并矮星，中子星，黑洞等。③引力波天体力学，例如直接探测天体发射引力波的工作等。④后牛顿天体力学，如，双星的近星点的相对论进动，自转轴的相对论进动等”。（摘自《中国大百科全书·天文学》444页）。

3、爱氏相对论在物理学中，有许多错误影响着物理学的发展。在天文学中也有许多错误的观点，影响着天文学的发展。例如，在相对论宇宙学中，膨胀宇宙模型和大爆炸宇宙模型，用客观相对论即运动光学规律，现在我们就可以证明膨胀宇宙模型和大爆炸宇宙模型是错误的。                                    

由于爱氏相对论的基础有错误，它以后的发展或推论也都是错误的。它的膨胀宇宙模型和大爆炸宇宙模型，根据客观相对论分析，两者都是错误的。在我的《谱线位移本原》中，分析了哈勃常数和哈勃定律是片面的，由哈勃定律，推断出来的膨胀宇宙模型和大爆炸宇宙模型，也是错误的。膨胀宇宙模型和大爆炸宇宙模型，都是为了解释河外类星体的大红移，这一现象。由于不辨哈勃常数和哈勃定律片面性，致使在这一问题上，再一次犯了“前后即因果”的逻辑错误。

根据红移的定义，

（λ₀是实验室光源的某一谱线波长，λ是天体的同一谱线波长。）

根据运动光学规律，

则：

(4)式，代入(3)式，即可得到(5)式：

式中V1指光源的视向运动速度，与光波传播方向相同时为负，逆于光波传播方向时为正。

V2指接收器的视向运动速度，与光波传播方向相同时为负，逆于光波传播方向时为正。

根据(5)式，我们可以得到：哈勃常数和哈勃定律的片面性；也可证明，膨胀宇宙模型和大爆炸宇宙模型也是错误的(略)。

从此我们看到了，迈克尔逊－莫雷实验，如果错了，将会产生多么巨大的影响啊！现在运动光学（或称客观相对论）就是证明了，迈克尔逊－莫雷实验是选错检测方法的错误实验。这就是客观相对论的巨大的意义。

现在我们知道了，为相对论开辟了道路的迈克尔逊-莫雷实验是错误的。说明狭义相对论在物理学中无立足之地，所以，广义相对论以及爱氏相对论对其他学科的影响，也都是错误的。所谓，基础不牢，大厦将倾，此之谓也。看起来爱氏相对论形势宏大。但是形势越大，对科学造成的危害也越大。

大家都知道，科学技术是第一生产力。爱因斯坦相对论发展的那么强大，在学术的各个方面都产生了巨大影响。在哲学方面也不可避免的产生巨大影响。这里运动光学只是为其他社会学科，提供自然科学的依据。至于详细情况和问题，希望哲学界和社会学科各界，根据辨证唯物论研究分析爱因斯坦相对论，对哲学的和其他社会学科,到底产生了那些影响及危害。

运动光学（或称客观相对论），首先从理论上，证明“迈克尔逊－莫雷实验”是选错检测方法的错误实验。这是不可或缺的一步。但是，不能就此止步，下一步要指导实践解决真正的物理实验问题，即，测得地球的绝对运动速度。这是今后必需完成的任务。 

下面将《时间之箭》（〖英〗彼得·柯文尼、罗杰·海菲尔德著口江涛、向守平译）63页中的一段文字，摘录于下。作为本文的结束语。

“尽管爱因斯坦对时间作了重新评价。牛顿学说的大部分，经过300年的考验仍然卓有成效。所以，一位宇航员1968年在第一次绕月航行返回途中，说道；我想，现在主要是伊萨克·牛顿在驾驶飞船了。这句话突出表明，当年阿波罗计划是如何依赖于牛顿定律来计算飞船的轨道的。只有当物体运动速度接近光速时，牛顿定律才会失效。……”

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