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上一主题: 下一主题:又一个光速相对论实验:磁光检验
前天回沈建其的贴子,为什么连主贴都一起不见了。现重贴。
[楼主] 作者:hudemi  发表时间:2005/05/11 20:45
点击:264次

 

沈建其,实话告诉你,从一定程度上讲,第一种方案美籍已经由华人王汝勇先生做出了实验结果,文章发表在Physics  review上,前一段时间,杨红新贴出过。我也是在将我的实验方案寄给欧阳飞,欧阳飞看后告诉我王汝勇先生的实验与我的方案非常相近,并将王的论文发给了我。我一看,果然非常接近,只不过他全部用了光纤,而我的方案为了减少争议,运动的支路(即CD段)没有用光纤。受此鼓舞,我对我的实验报有充分的信心。

我请你面对一下事实,用相对论的观点解释一下王汝勇的实验结果。

黄德民

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 [2楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2005/05/12 17:58 

王汝勇的实验用了全套光纤(是不是说光纤也是运动的?),如果光纤也是运动的,那么光纤的折射率因为不是1,那么运动的光纤会产生一个

我不清楚王汝勇的实验结果. 不知道王汝勇的实验结果是什么?

王汝勇的实验用了全套光纤(是不是说光纤也是运动的?),如果光纤也是运动的,那么光纤的折射率因为不是1,那么运动的光纤会产生一个额外的与速度有关的折射率效应,影响光速. 运动光纤的折射率公式是

n'=(n+v/c)/(1+nv/c).

其中n是静止光纤折射率,v为光纤速度.

(如果n=1(真空),那么n'仍旧是1,也就是说"运动真空"的折射率仍旧是1.但是对于运动介质,就会产生一个额外的与速度有关的折射率效应,影响光速).

既然王汝勇的实验发表在物理学家天天看的Phys Review上,那就说明问题了,这个实验在扣除以上"额外的与速度有关的折射率效应"外,得到了零效应,因此只是替光速不变原理多了一个实验证明而已. (如果得到的是非零效应,那么这个实验就广为大家所知了,无论是科普还是专业文献书,都应该介绍这个王汝勇的实验.但是实际上不是这么一回事)

 

 [3楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2005/05/12 18:17 

yanghx的帖子: 王睿永的《一般性的sagnac效应》
王睿永的《一般性的sagnac效应》:一个很不错的实验!
作者:yanghx(xxx.xxx.xxx.xxx 2005/04/20 19:10   字节:1K 点击:61次 帖号:65486
当前论坛: [挑战相对论]讨论区 [hongbin.bbs.xilu.com]订阅论坛短信  互换联接:心海拾零 心灵家园

王睿永的《一般性的sagnac效应》是篇很不错的文章,
他用实验证明了sagnac效应不只适用于转动的情况,
而且也适用于平动的情况(水平方向保持匀速),
也就间接证明了sagnac效应也是适用于匀速直线运动的情况,


这实际上已经直接质疑了“光速不变原理”?
都知道,以前曾经多次探讨争论过sagnac效应与光速不变的问题,
但总以sagnac只适用于旋转的非惯性系而告终,
jiuguang曾质疑在一个近似直线的弧微段内也应该有sagnac效应,
我也猜测过在直线运动的直光纤内也应该有sagnac效应,
但都苦于没有相关的实验支持而只能作为一个猜测,


现在好了,总算有了一个很不错的实验支持了,
这个实验说来也不算难,只是把光纤陀螺的绕法改变了一下,
把原来圆形的骨架改成了四边形,
而关键是这个四边形骨架的四个角都是转轴连接的,
即成为一个不定四边形,测量时,把一个边AB固定在平台上,
而另一个对边CD就可以灵活的产生平动了,
用匀速滑块带动这个CD边做水平方向的匀速运动,
就可以测量到相应的sagnac相位差(时间差)的输出变化,
小车可以匀速移动的很慢,因为光纤的圈数很多,
而且sagnav属于“1阶效应”,所以较容易测到,


论文是杨新铁老师寄来的(英文,有图片,pdf格式),
因网上不能贴图,可是没有图就不完整了,
所以如有需要者可与他联系,找我也可以,我的邮件地址是:
yanghx@19.cn

希望持相对论的网友发表意见和看法,
我认为此实验直接或间接的质疑了相对论的“光速不变原理”,
不足之处是还难以质疑“相对性原理”,
因为在一个封闭系统中,还无法通过该实验知道系统是否在运动,


 

 [4楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2005/05/12 18:21 

这个实验中,需要扣除两个相位效应:

这个实验中,需要扣除两个相位效应:

1. 几何相位(Berry 相位), 因为光纤的圈数很多. 弯曲的光纤本来就会产生一种几何相位(拓扑相位). 关于弯曲光纤中的几何相位,这在80年代被很多实验得到过.

2. 光纤因为运动,会改变自身的折射率,运动折射率公式是n'=(n+v/c)/(1+nv/c),它会影响光速.

 [5楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/05/12 18:28 

观察到的当然不会是“零效应”了

王汝勇实验的原理和计算方法与光纤陀螺完全一样,
也没有考虑运动光纤折射率的变化,
既然光纤陀螺得到的不是“非零效应”,
他的结果当然也不会是“零效应”了,
如果是“零效应”,还怎么能用来测量四边形对边的相对速度呢?
如果需要原文,请留下邮件地址,希望能仔细看一下,
我觉得这个实验应该是很重要的,
不说应该众所周知吧,起码也应该引起学术界的重视?

 [6楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/05/12 19:58 

光纤陀螺的计算公式里也没有考虑折射率变化问题呀?

1、几何相位(Berry 相位)是否还需要考虑“绝热”这个条件呢?

2、怎样看菲索公式呢?
c'=(c/n) + v(1-1/nn)
是否需要修改这个公式为:
c'=c/n'= c/[(n+v/c)/(1+nv/c)]
或者修改为:
c'=(c/n) + v(1-1/nn)  +  c/[(n+v/c)/(1+nv/c)]
运动介质中的光速到底是多少呢?

另外,n'=(n+v/c)/(1+nv/c)中的v是相对谁的呢?
是相对光源的?还是相对以太的?或者只是一般的相对地球的?
菲索当时认为v是相对以太的?现在怎么看呢?

总之你说的折射率效应与菲索效应的效果是一样的,
都是与sagnac效应引起的相位差(时差)相互抵消的?
可实际证明:sagnac效应时差是主要的,
甚至在sagnac的计算公式里根本就没有考虑菲索效应或你说的折射率效应?
可能只在短光纤内需要适当考虑?

 [7楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2005/05/12 21:01 

我的邮件地址

我的邮件地址: jqshen@coer.zju.edu.cn

 [8楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/05/12 22:12 

已发出,另外译了一段摘要,不知准确否?

《一般性sagnac效应》

王汝永,郑易和姚爱平

美国明尼苏达州 56301 St. Cloud大学
(论文收到时间:2004.3.18;发表日期:2004.9.27)

该实验是研究光在一个闭合光波导内的传播,
闭合光波导是由可运动的循环直光纤段组成的,
我们发现了任一回路分段对回路总相位差的贡献,
该贡献正比于运动速度v与分段长度ΔL在运动方向上投影的乘积:
Δφ=4πv·ΔL/cλ,它不受运动形式和波导折射率的影响,
这个发现还说明旋转的sagnac效应属于一种特殊的情况,
并且提出一种新的光纤传感器,
它测量直线运动的灵敏度是十亿分之一米。

 [9楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2005/05/13 00:56 

翻译得很好.但为什么会有"任一回路分段对回路总相位差的贡献"?原因在于这Sagnac效应是拓扑效应所致.拓扑效应是一种整体性效应,表现为与回路积分有关(要用到Stokes公式或者Green公式). 最早得拓扑效应是Aharonov-Bohm效应(如果回路包围着一个磁通量,那么沿着回路运动一周的电子将得到一个几何相位. 这可以称为电磁学中的Sagnac效应. 后来,在非惯性系中发现了Aharonov-Carmi,这实际上就是一种Sagnac效应.在分子中,譬如转动C60表面, 也有这类效应). 虽然说"任一回路分段对回路总相位差的贡献",实际上这是一种整体效应(表现为回路积分),并非说真的是每个回路分段都对总相位造成了贡献. 在Aharonov-Bohm效应中,这个整体效应甚至被说成是"超距"作用(这只是一种定性解释,定量解释就是回路积分与Stokes公式.)
 [10楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/05/13 01:41 

这个实验当然还没有能最后证明相对论的错误

这个实验当然还没有能最后证明相对论的错误,
只是间接的增强了疑相者的信心,
总的来看,只要光纤沿其长度方向运动,
就会出现sagnac时差,不管其长度方向是直线还是曲线?

该实验的不足之处在于它还不能质疑“相对性原理”,
因为它是两对边之间的相对运动,
还不是整个封闭实验系统的整体运动(相对以太的运动),
所以相当于只能证明站台上的观测者可以看到火车中点处的闪光不同时到达车头、尾,
但是要证明火车上的观测者也会看到这种“不同时”就要求
直接证明“直光纤段内的sagnac效应”,
这就不太容易了,我计算过一下,在现有航天器长度下,
结果都是皮秒级的,要求可能高了点,
可能只有等待航天器的速度再提高几个数量级了,
或者从其他方面间接证明“直光纤段内的sagnac效应”,
比如我提到的相对光动量的变化、磁光偏转角的变化、光点横向偏移等,

另外我估算了一下菲索效应的影响(另文),
看来似乎影响不小,可是为什么在光纤陀螺的计算中不予考虑呢?


 [11楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2005/05/13 04:07 

没有考虑菲索效应,大概是因为实验用了空心光纤(air-core fiber)

这个实验当然还没有能最后证明相对论的错误,
只是间接的增强了疑相者的信心,
总的来看,只要光纤沿其长度方向运动,
就会出现sagnac时差,不管其长度方向是直线还是曲线?

[[[[[[[[[[沈回复: 在所有这类拓扑效应中, 根据Stokes定理, 只要回路是闭合的, 无论回路如何弯曲(无论有曲线还是直线), 那么回路积分是不变的. ]]]]]]]]

该实验的不足之处在于它还不能质疑“相对性原理”,

[[[[[[[[[[[沈回复: 该实验与广义相对论结果一致, 因此也没有否定相对论. 该实验毕竟还是存在转动的非惯性系(转动光纤), 所以是非惯性系问题, 与狭义相对论无关. 当然,表观光速的确变了,但这是常见的事情,只要涉及非惯性系.]]]]]]]


因为它是两对边之间的相对运动,
还不是整个封闭实验系统的整体运动(相对以太的运动),
所以相当于只能证明站台上的观测者可以看到火车中点处的闪光不同时到达车头、尾,
但是要证明火车上的观测者也会看到这种“不同时”就要求
直接证明“直光纤段内的sagnac效应”,
这就不太容易了,我计算过一下,在现有航天器长度下,
结果都是皮秒级的,要求可能高了点,
可能只有等待航天器的速度再提高几个数量级了,
或者从其他方面间接证明“直光纤段内的sagnac效应”,
比如我提到的相对光动量的变化、磁光偏转角的变化、光点横向偏移等,


另外我估算了一下菲索效应的影响(另文),
看来似乎影响不小,可是为什么在光纤陀螺的计算中不予考虑呢?

[[[[[[[[沈回复: 没有考虑菲索效应,大概是因为实验用了空心光纤(air-core fiber)]]]]]]]]]]

[楼主]  [12楼]  作者:hudemi  发表时间: 2005/05/13 23:29 

杨红新发给你的文章你已看到了,王也用到了空心光纤做了实验,还存在你所说的折射率的问题吗?
前天回沈建其的贴子,为什么连主贴都一起不见了。现重贴。
 [13楼]  作者:刘岳泉  发表时间: 2005/05/15 01:02 

终于弄清sagnac效应的实质就是媒质相对于以太的运动了!

在地面,以太被地面拖曳,光线在运动媒质内被“部分牵引”的实质是运动媒质相对于地面以太的运动,因而无论什么方向的运动都可以产生sagnac的累积效应。如果是在高空中,就必须考地球运动和航天器运动以及光纤(或其他媒质)三者合成速度所产生的sagnac效应,因为地球高空的以太很可能相对于太阳系“静止”而被太阳拖曳。以太能被地表拖曳的厚度到底有多高才是最重要的,目前这在理论预期上还是一个盲点。

 



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相对论一派胡言 物理界黑白颠倒 时空物绝对独立 “倒相者”返璞归真

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