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Wang Ruyong的Sagnac效应仍旧属于弯曲空间效应. 当然,在弯曲空间中,表观光速是可变的.
[楼主] 作者:jqsphy  发表时间:2005/05/13 00:44
点击:469次

杨先生,您好!
 
感谢您寄来Wang Ruyong的论文.
我粗粗看了一下论文,我觉得该Sagnac效应与以往Sagnac效应的区别在于:
以往Sagnac效应是观察者处于转动参考系,但是光子是自由的; 而Wang Ruyong的论文中的Sagnac效应中的光子是舒服的(被光纤带动),但观察者是处于惯性系. 从基本理论上将, 它们实际上是等价的.
 
 
我曾经说,在运动光纤问题中,要注意两类相位: 一类是几何相位(实际上Sagnac相位就属于几何相这一类); 另一类是由于运动光纤所导致的折射率修正所产生的相位(在Wang Ruyong的实验中,好像提到用到的光纤属于空心光纤,如他们提到他们用的是air-core fiber,因此也就不存在折射率修正所产生的相位了).
 
总而言之, Wang Ruyong的论文中的Sagnac效应仍旧是与转动问题有关,也就是说这个相位终究属于非惯性系问题. 在广义相对论中,在非惯性系中的表观光速(dx/dt)是可变的(对表观光速作一个与度规00分量平方根的修正,就得到固有光速,固有光速仍旧不变).
 
Wang Ruyong的论文中的Sagnac效应的相位的最后数学表达式是回路面积与光纤转动角速度的点积, 这就是一种几何(拓扑)效应, 按照广义相对论角度,这其实不再是平直空间效应. 这类点积形式是所有这类几何相位的共同特点(譬如, 高速转动的C60分子表面的电子就会具有这一相位). 这一效应(包括Wang Ruyong的效应)尽管可以用牛顿理论(结合非惯性系理论与克里奥历力理论)得到, 但广义相对论也可以预言这一效应. 总之, Wang Ruyong的Sagnac效应仍旧属于弯曲空间效应. 当然,在弯曲空间中,表观光速是可变的.
 
With Best Regards!
 
沈建其 
  
 
本帖地址:http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-66040.html[复制地址]
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 [2楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/05/13 01:59 

考虑菲索戈引后的直线段sagnac效应

菲索公式:
c'=(c/n) + v(1-1/nn)

介质中的直线sagnac效应,
ΔL= L[v/(c/n)]= Lvn/c
ΔT=Lvn/cc

介质运动引起的菲索效应抵消量为:
Δl= Δc'*t= Δc'*Ln/c= [v(1-1/nn)](Ln/c)= (Lnv/c)(1-1/nn)
Δt=(Lnv/cc)(1-1/nn)

所以剩下的sagnac效应时差为:
Δτ= ΔT-Δt= (Lvn/cc) - (Lnv/cc)(1-1/nn)
=(Lvn/cc) [1 - (1-1/nn)]
=(Lvn/cc)(1/nn)

即运动介质内的实际sagnac时差为:
Δτ= (Lvn/cc)(1/nn)

其中的(1/nn)项反映了介质对以太的戈引作用,
如果n趋于无穷大,则说明介质可以完全戈引以太,
这样以太与实验装置的速度相同,都是v,
则介质内就不会有sagnac效应了,Δτ=0,

可是为什么光纤陀螺的sagnac时差(相差)计算公式中没有考虑菲索效应呢?

 

 

 [3楼]  作者:youngler  发表时间: 2005/05/13 06:31 

引力无处不在,空间到处弯曲,表观光速到处可变!

 

    实质光速是引力场局域参考系局域钟尺的测量结果,未做单位变换处理的数据!

 



※※※※※※
‘形象的世界’讨论些什么东西?这是一个讨论自然哲学、基础物理的地方。 http://thales.bbs.xilu.com/ 。
 [4楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/05/13 11:53 

不是这样推导的

介质折射率对光纤陀螺仪的影响,是有这方面的推导的,我记得见过,也用另外的方法自己推导过。结果都是折射率对相位差没有影响,当然推导过程中经忽略了高阶小量,也就是说有高阶小量变化的可能性是存在的。

Sagnac效应的直接结果是相对于光纤(介质)两个方向光速的不同。菲索公式v=0则两个方向光速相同,v<>0也只是二阶效应,而Sagnac效应则是一阶效应,两者差之甚远。

如果你的推导得出与光纤陀螺的效应不同的结果,那就应该是你的问题了?

 

 [5楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/05/13 13:06 

我画了个“火车示意图”

为了能说明问题,
画了个王汝永实验的“火车示意图”,参见:
http://photo.163.com/openpic.php?user=yanghx22&pid=185787537&_dir=%2F8685494>

一点解释:
在那个“王汝永四边形”中,
也可以固定“上对边”,
而让连接发光与探测器的下对边做直线运动,
效果是一样的,
关键是要牢记:sagnac时差是产生于运动边光纤的,

这就相当于把“下对边”(参见原论文图示)和光源、探测器放在火车上,
把“上对边”放在站台上(参见我画的“火车示意图”),
这样在火车上观察引起sagnac效应的运动光纤长度并没有变,
但是探测器得到了与火车速度相关的光传播时差,
所以火车上的人就会认为光纤中的光速改变了,
按照狭义相对论的解释,
这个时差不会是由于火车上光纤的运动引起的,
可实际上呢?不正是由于火车上的运动光纤引起的sagnac时差吗?
其实这也很能说明一些问题了?

只是该装置还要求有一些不产生sagnac效应的光纤静止的留在站台上,
所以还不能很完整、清晰的说明问题,
但是足以给知情的疑相者很多鼓舞了?



 [6楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/05/13 13:17 

但愿是我错了,能否确定fizreu实验的条件?

你的意思是说菲索公式中的v是介质相对光源和探测器的?
这就对了,
估计也不大可能测出介质与光源、探测器保持静止时的光速, (整个实验装置相对地球运动)
我们分析过,那是很困难的,

这样的话,一些实验就更有把握一点了,
不过运动介质对以太的戈引作用多少也还是有的吧?
看来只有在实验中摸索了,

能否先确定一下菲索实验是在怎样的条件下进行的?
 [7楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/05/13 14:40 

菲索实验用的也是Sagnac型干涉仪,不过其介质换了运动的流体而已。光纤陀螺仪换用不同折射率的光纤可能也会出现二阶小量的相位差变化,但与菲索公式就不一定相同了。

 

 [8楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/05/13 15:50 

找到一个菲索实验装置图

菲索实验装置图可以参考:
http://yebo.nease.net/000001-321.htm>

这个实验装置图好象是对的?
流水速度v显然是相对光源和探测器的,
不过王汝永为什么要用“中空光纤”呢?
或许菲索效应对光纤的直线运动影响比较大?

介质对以太的戈引效果可以由黄得民的实验3确定,
为了减少振动的影响可以用“中空光纤”与一般光纤对比实验?
一般光纤的折射率是1.463~1.467,
中空光纤的折射率估计是接近1了?
但是最初的实验最好能把“中空光纤”放在航天器的舱外,最好没有外壳,
这样实验结果可能会准确一些?

如果黄实验3不成功的话,
那么其他实验就不必过多担心介质戈引作用了?
就是说其他实验成功的可能性就会大很多,
至少可以为其他实验提供介质戈引作用大小的参考依据?




 

 [9楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/05/13 17:35 

关于“王汝永火车”还有个掌故呢

如“火车示意图”所示:
http://photo.163.com/openpic.php?user=yanghx22&pid=185787537&_dir=%2F8685494>

火车上的相对论观测者认为:
这个sagnac时差不可能是相对火车静止的光纤段产生的, 因为光子到达火车两端的时间是相同的, 而从火车两端发出的光也肯定是同时到达中点, 所以即使这段光纤相对地球在运动, 也不可能在火车上观测到sagnac时差, 如果观察到了时差,
那就只可能是站台上那些光纤产生的,因为它们相对火车在运动,
不信的话就让火车停下来,让那些躺在站台上的光纤动一下看,
肯定也会有sganac时差出现的,事实果然如此,

站台上的旁观者(疑相者)非常不满,
他们认为明明是火车上的光纤运动才产生的时差呀,
怎么会说是静止于站台上的家伙干的呢?
于是开始争吵不休起来,

谁知却吵醒了一个正在车站上睡觉的盲流,
为了能继续养精蓄锐,他翻过身说了一番话,不想却颇有些道理:
“这还不容易,谁相对地球运动谁就是主犯嘛”,
大家一时鸭雀无声,不过随后又争辩起来:
为什么非要以地球为准呢?
别听他胡说,两组光纤都相对地球运动呢?反而没有时差了,
嘿!要饭的!起来说清楚!

这个花子本以为一句话就凑了效,没想到麻烦更多了,
情急之下,半睡半醒的开始胡话加着梦话起来:
“那个地球牵系着的小子已太虚,所以看也不见,
台上、车上都动起来的话,那就是你有、我有、大家有,
相互抵消,吃光了为止,反正算我什么也没说就是了”,

又是一阵的安静,
这小子说的似乎有些道理?
除了前面的什么“已太虚”肯定是封建迷信以外,
后面的倒象是对的,时差都有,只是相互抵消了?
如果台上、车上的光纤运动方向相反呢?
你是说相对地球的运动吧?那还不简单,双份的时差呀,

这就清楚了,花子你可以睡你的觉了,
现在不要吵了,暂时约定:
谁相对地球运动,谁就是产生sagnac时差的光纤段,如何?
持狭相者与疑瞎想者都表示同意,
“火车-光纤”疑案最终总算有了个比较肯定的公约,
而这个公约似乎暂时对狭相者有些不利?

 


 

 [10楼]  作者:hudemi  发表时间: 2005/05/13 23:29 

沈建其,别总做些似是而非的解释!
杨先生,您好!
感谢您寄来Wang Ruyong的论文.
我粗粗看了一下论文,我觉得该Sagnac效应与以往Sagnac效应的区别在于:
以往Sagnac效应是观察者处于转动参考系,但是光子是自由的; 而Wang Ruyong的论文中的Sagnac效应中的光子是舒服的(被光纤带动)(((没有任何迹象表明光子被光纤带动!))),但观察者是处于惯性系. 从基本理论上将, 它们实际上是等价的.
我曾经说,在运动光纤问题中,要注意两类相位: 一类是几何相位(实际上Sagnac相位就属于几何相这一类); 另一类是由于运动光纤所导致的折射率修正所产生的相位(在Wang Ruyong的实验中,好像提到用到的光纤属于空心光纤,如他们提到他们用的是air-core fiber,因此也就不存在折射率修正所产生的相位了)(((正如你所说的,王用空心光纤做实验也得到了同样结果!所谓折射率修正谈不上。))).
总而言之, Wang Ruyong的论文中的Sagnac效应仍旧是与转动问题有关(((何来转动?你从哪儿看出该效应仍与转动问题有关???请你说清楚,别是似是而非!))),也就是说这个相位终究属于非惯性系问题(((???))). 在广义相对论中,在非惯性系中的表观光速(dx/dt)是可变的(对表观光速作一个与度规00分量平方根的修正,就得到固有光速,固有光速仍旧不变).
Wang Ruyong的论文中的Sagnac效应的相位的最后数学表达式是回路面积与光纤转动角速度的点积(((根本就与回路面积无关!!!!王的论文初宗就是为了说明与回路面积无关。))), 这就是一种几何(拓扑)效应, 按照广义相对论角度,这其实不再是平直空间效应. 这类点积形式是所有这类几何相位的共同特点(譬如, 高速转动的C60分子表面的电子就会具有这一相位). 这一效应(包括Wang Ruyong的效应)尽管可以用牛顿理论(结合非惯性系理论与克里奥历力理论)得到, 但广义相对论也可以预言这一效应. 总之, Wang Ruyong的Sagnac效应仍旧属于弯曲空间效应(((这一弯曲空间存在在哪部分光纤中?究竟是哪部分光纤对该效应有贡献??))). 当然,在弯曲空间中,表观光速是可变的.
 
(((总之,希望你把问题说清楚,别似是而非。)))
黄德民
[楼主]  [11楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2005/05/14 00:45 

我昨天的帖子是一边解释Wang的实验,一边交代有关拓扑效应与几何相位之知识, 泛泛而谈,内容面很广. 今天针对您的问题, 又强调与详

杨先生,您好!

感谢您寄来Wang Ruyong的论文.

 

我粗粗看了一下论文,我觉得该Sagnac效应与以往Sagnac效应的区别在于:

 

以往Sagnac效应是观察者处于转动参考系,但是光子是自由的; Wang Ruyong的论文中的Sagnac效应中的光子是舒服的(被光纤带动)(((没有任何迹象表明光子被光纤带动!))),但观察者是处于惯性系. 从基本理论上将, 它们实际上是等价的.

 

[[[[[[[[[沈回复: 怎么会没有被带动? 光纤是运动着与转动着的,光子又在光纤内部运动受光纤束缚着的. 正是这个束缚作用,导致光子收到一个势场作用,这个势场是与惯性力有关的势场. 这个势场,借助广义相对论等效原理,用术语说,就是引力磁矢势”,它在数值上等于空间位置坐标与光纤转动角速度的叉乘. 这就是Sagnac效应的特点. Sagnac效应是一种几何效应,拓扑效应,整体效应. 只要有回路, 回路积分就有数值(不是0). 以前总是把回路当作是弯曲的, 其实回路总可以包含直线(回路积分的最后数值与如何弯曲这个细节无关,所以回路中可以包含直线,这就是王的实验的特点). Wang Ruyong这个效应的基本理论而言,本身并不稀奇,属于常识性知识(他的论文中的公式也全部在我的几篇论文中出现过),王的实验的意义在于实验本身上的创新, 这个实验有利于研制新型光纤传感器,可以测量纳米量级的速度. ]]]]]]]

 

我曾经说,在运动光纤问题中,要注意两类相位: 一类是几何相位(实际上Sagnac相位就属于几何相这一类); 另一类是由于运动光纤所导致的折射率修正所产生的相位(Wang Ruyong的实验中,好像提到用到的光纤属于空心光纤,如他们提到他们用的是air-core fiber,因此也就不存在折射率修正所产生的相位了)(((正如你所说的,王用空心光纤做实验也得到了同样结果!所谓折射率修正谈不上。))).

 

[[[[[[[[沈回复: 那么不是折射率效应,就是几何相位效应. 这两类相位必居其一. 在运动光纤问题中, 这两类相位需要排除,然后再来看光速是否可变. 我一看王的论文中的公式(这类公式都在我的论文中出现过),知道它们属于几何效应,仍旧属于非惯性效应. 要是光纤不转,就什么效应都没有了. ]]]]]]

 

总而言之, Wang Ruyong的论文中的Sagnac效应仍旧是与转动问题有关(((何来转动?你从哪儿看出该效应仍与转动问题有关???请你说清楚,别是似是而非!))),

 

[[[[[[[[[沈回复: 看看论文,它们的每个数学表达式中都有光纤的转动角速度. 要是光纤不转,就什么效应都没有了.]]]]]]]]

 

也就是说这个相位终究属于非惯性系问题(((???))). 在广义相对论中,在非惯性系中的表观光速(dx/dt)是可变的(对表观光速作一个与度规00分量平方根的修正,就得到固有光速,固有光速仍旧不变).

 

Wang Ruyong的论文中的Sagnac效应的相位的最后数学表达式是回路面积与光纤转动角速度的点积(((根本就与回路面积无关!!!!王的论文初宗就是为了说明与回路面积无关。))),

[[[[[[[[[沈回复: 您有他们的论文,但是您没有看过他们的论文,至少没有兴趣看或者没有仔细看. 请看看他们论文倒数第二个公式. 实际上, 他们论文中每个公式都在表明这种与面积有关的效应,理由是: 速度与dl的点积以及Stokes公式. ]]]]]]]]

 

这就是一种几何(拓扑)效应, 按照广义相对论角度,这其实不再是平直空间效应. 这类点积形式是所有这类几何相位的共同特点(譬如, 高速转动的C60分子表面的电子就会具有这一相位). 这一效应(包括Wang Ruyong的效应)尽管可以用牛顿理论(结合非惯性系理论与克里奥历力理论)得到, 但广义相对论也可以预言这一效应. 总之, Wang RuyongSagnac效应仍旧属于弯曲空间效应(((这一弯曲空间存在在哪部分光纤中?究竟是哪部分光纤对该效应有贡献??))). 当然,在弯曲空间中,表观光速是可变的.

 

 [[[[[[[[[[[沈回复: 您的问题问得不合适. 为什么? 这是一种整体效应,拓扑效应, 实验测到的只能是与回路积分有关的结果,而且还是一个定积分(不是开路的不定积分). 对于一段段的分效果, 实验是测量不到的, 也就是说也测量不到回路弯曲细节. 他们实验的结果(相位)与弯曲细节无关, 只与回路所包含的总磁通量有关(成正比)(这里的磁通量是指转动系的角速度与回路所包围的面积矢量的点积. 这里, “磁通量是一个借用的概念, 在非惯性系中, 转动系的角速度的性质很类似一个磁场”). 只要回路面积不变, 允许回路自由伸展变化(允许把部分曲线变为直线,反之亦可), 最后的相位是不变的. Wang RuyongSagnac效应就是把其中一段弯曲回路拉直了而已. ]]]]]]]]

 

(((总之,希望你把问题说清楚,别似是而非。)))

 

[[[[[[[[[沈回复: 实际上我昨天已经把问题说得很清楚了. 当然要能看明白我昨天的说明,需要有一些背景知识(譬如懂Sagnac效应与惯性力的关系, 以及与拓扑效应,几何相位之联系) . 我知道很多人缺少这方面知识,所以我昨天的帖子是一边解释Wang的实验,一边交代有关拓扑效应与几何相位之知识, 泛泛而谈,内容面很广. 今天针对您的问题, 又强调与详细说明了一些内容. ]]]]]]]]]

 

黄德民

2005-05-13

 [12楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/05/14 12:50 

沈先生还需三思?
“怎么会没有被带动? 光纤是运动着与转动着的,光子又在光纤内部运动受光纤束缚着的. 正是这个束缚作用,导致光子收到一个势场作用,这个势场是与惯性力有关的势场.”
 
我觉得这似乎可以归入菲索效应一类的作用力?
而这个力产生的作用显然是与sagnac效应相反的(相互抵消)?
光纤陀螺计算公式中也没有考虑这类力的作用?
 
 
“对于一段段的分效果, 实验是测量不到的”,
恐怕还不能这么说吧?概要中说的很清楚:
“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,”
这里的Δφ就是回路总相位差了?
它是只考虑v在ΔL方向(水平方向)上投影的结果吧?
与另外两个边的转动以及ΔL的竖向运动无关?
其他就再没有什么可动的了,
这大概也是你不愿意评论此公式的原因?
 
至于为什么还要引入角速度和面积的表达式估计你也很清楚,
那只是为了概括原来的旋转sagnac效应?
所以他的论文标题是“一般性的sagnac效应”,
就是要把原来狭隘的旋转sagnac效应推广到一般的位移概念?
这个位移就包括了转动位移与平动位移,
所以如果说此实验产生的sagnac效应(Δφ)仍依赖于转动,
那恐怕就有失公允了吧?


另外给的回信不知为何被退回来了,也就此附上吧:
====================================
沈先生你好,
 
你主要注意到的是后面那个“面积-角速度”公式,
对于摘要中的Δφ=4πv·ΔL/cλ 呢?怎么看?
 
由于是四边形的对边运动,
所以必然伴随有其他两边的旋转和四边形的面积变化,
为了概括旋转的sagnac效应,才用了ΔΦ=8πΩA/cλ的表达形式?
 
其实都很清楚,那两个旋转边对sagnac时差是没有任何贡献的,
因为其运动方向是与光的传播方向垂直的,
(包括直线段的竖向运动也是如此)
而光纤陀螺内的光纤旋转方向是与光传播方向平行的,
所以还不能简单的与光纤陀螺非惯性系相比?
因为真正产生sagnac时差的是直光纤段沿水平方向的惯性运动引起的?
即使探测器(观察者)跟随这个直光纤段一起做惯性运动,也是一样的?
 
关键在于这样一个事实:sagnac时差总是出现在:
光纤段的运动方向与光方向平行的时候,
不管这光纤段是曲线的还是直线的,
这就意味着在非闭合的光纤段内,可能也存在sagnac时差问题?
因为一个非闭合的直光纤段也可以沿光的平行方向运动,
只是在现有技术条件下,一时还难以直接证明?
如果一旦证实,就意味着狭义相对论有问题了吧?
 
 
[楼主]  [13楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2005/05/14 20:30 

Δφ=4πv·ΔL/cλ, 这一段效应是它们单独测出来的吗? 我没有仔细看论文, 您说他们真的测出来每一段所贡献的相位?还是测出总相

菲索效应,也就是我前次说的"运动光纤折射率修正n'=(n+v/c)/(1+nv/c)所带来的效应", 在Wang的实验中也许可以忽略不计. 菲索效应的大小与光纤速度v有关. v很小,那么这个菲索效应也可以忽略不计. 但是几何相位效应(Sagnac效应中的相位)不依赖于速度v(只与光纤转动角速度通量有关,也就是只与角速度与回路面积有关,这是一种整体效应).

Wang的实验中存在"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", 但这一段效应是它们单独测出来的吗? 我没有仔细看论文, 您说他们真的测出来每一段所贡献的相位?还是测出总相位之后再来推测出每一段ΔL的贡献? 我觉得他们只能测到总相位,每一段相位是测不出来的.

您说"在非闭合的光纤段内,可能也存在sagnac时差",这个我承认它存在,但是实验是测不出来的,因为归根到底,Sagnac相位属于整体拓扑效应,实验能测到的只能是总相位. 实验永远无法测量到开路的相位. 这好比1948年的Aharonov-Bohm效应, 把回路积分逐段拆开来看,似乎每一段都对总相位有贡献,也就是说即使没有电磁场的区域也对电子产生了作用(把回路积分拆开来看,的确如此),但是实际上这个作用测不到,但是它又好像存在. 到底它存不存在呢? 无法回答,或者说这个问题问得有点没有道理,因为一个回路积分实际上是不应该把它拆开来的.

 [14楼]  作者:hudemi  发表时间: 2005/05/14 20:37 

多说无益,直接面对问题!

1、关于光子是否被光纤带动的问题:王的论文已交待得很清楚,他也用空心光纤做过实验,得到的结果是一样的。请问:在空心光纤中,光子如何被光纤带动?更重要的是,如果光子真如你所说被光纤带动了,反倒不会出现王的实验结果了(道理就象火车上的行人由于随时具有火车的速度,顺着火车运动方向走与逆着火车运动方向走走过一节车厢的时间反倒相同了)。

2、关于有没有转动的问题,可能是我没有交待清楚。王的几种实验中,大部分都有转动。但与我的方案最接近的哪个,我印象中(该文现在不在手边)是没有转动的。我与你讨论时,一直自觉不自觉地将王的实验定位到了这一个实验上。望你再看一看,我们主要针对这个实验讨论。

3、关于是否与面积有关的问题。欧阳飞分两次给我发了两篇王关于这一实验的论文,其中一篇明确交待他做实验的目的就是为了证明SAGNAC效应与面积有关的说法是错误的。下面杨红新的贴子也直接引用王的论文回答了你的问题,我想不用我多说了。

黄德民

 [15楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/05/14 21:14 

回路总相差Δφ=ΔL分段相差 ?

"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", 但这一段效应是它们单独测出来的吗? 我没有仔细看论文,

这里先修正一个翻译上的小错误,应该是:
该贡献正比于运动速度v分段长度ΔL运动方向上投影的乘积,

这句话其实适用于任何运动情况,包括转动,
因为
长度ΔL运动的方向就是光的运动方向,
所以我反复强调:光纤的v必须平行于c,
才会产生sagnac效应,就是这个意思,
这样看,另外那两个转动边会产生sagnac相差贡献吗?
运动的只有这三个边吧?

其实公式Δφ=4πv·ΔL/cλ把所有的话都说的很清楚了?
这不就是数学语言准确、简洁的一面吗?

由于式中只有ΔL一段,
所以就说明这一段产生的分段相差就是总相差
Δφ了?
如果其他分段也会产生相差,那也要在公式中有所体现吧?

总之沈先生不会认为那两个转动边也有可能产生sagnac相差吧?
有这种情况吗?v垂直于c时也会产生sagnac相差?
(注意:对于转动,v是线速度)
所以大可不必去分别测量这三个运动边产生的相差了?
只要测量出总相差Δφ,它就只可能是ΔL产生的?

再说白一点,尽管他测量的是回路总相差,
但由于可能产生相差的就只有
ΔL一条边,
所以这个总相差
Δφ就是ΔL
的分段相差了,所以才能表达为:
Δφ=4πv·ΔL/cλ
翻译成语言描述就是:回路总相差Δφ=ΔL分段相差 ? 沈先生不能只注意到那个与转动sagnac效应保持形式上相同的“面积-角速度”公式呀?





 [16楼]  作者:hudemi  发表时间: 2005/05/14 21:31 

不知该说你机械,还是教条?不知是你迟锐,还是过于自负!

你说了半天,总是说分段效应无法测量。诚然,测量分段效应离不开总回路,但并不是说无法区分是总回路的贡献还是某分段的贡献。比如,保持运动分段的长度和运动速度不变,改变回路面积多次进行实验,如果实验结果一样,说明效应来自于该运动段,与回路面积无关。王汝勇用的就是这种思路。同样,也可以保持回路面积不变,改变运动段的长度,如果测得的效应相应地比例变化,说明与回路无关,只与该运动段有关。

面对这么重要的实验,论文送到你面前,你竟然多次说“我没有仔细看论文”。不知是你迟锐,还是你根本瞧不起这些实验。要知道,命运只垂青哪些有准备的头脑。

黄德民

 [17楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/05/14 23:39 

看来你有点误解ΔL的含义了?

又仔细看了你的帖子,
看来你认为ΔL是包含了三个运动边?
这是你误解了,
图上画的很清楚,ΔL指的只是那条运动的水平边,
不包括那两条转动边,原因我说过了,不再重复,
(当然那条相对地球静止的边肯定是不会产生相差吧?)

至于非闭合光纤段的sagnac问题确实还不能很肯定,
这我也计算分析过了,
主要是受到航天器速度和长度以及测量精度和稳定度的限制,
但是如果用某种重复累积的方法还是有可能的,
而王汝永的这种测量方法就有这个意思,
尽管该实验似乎还不能最终直接的给予证明,
但是客观的讲,已经很可以说明一些问题了?

 

[楼主]  [18楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2005/05/15 19:18 

看来您不懂光纤的机理. 光纤的另一个名词是"波导",它是对波起引导的作用. 波为什么会被光纤引导? 用经典光学解释就是: 内芯中的

1、关于光子是否被光纤带动的问题:王的论文已交待得很清楚,他也用空心光纤做过实验,得到的结果是一样的。请问:在空心光纤中,光子如何被光纤带动?

[[[[[[[[沈回复: 看来您不懂光纤的机理. 光纤的另一个名词是"波导",它是对波起引导的作用. 波为什么会被光纤引导? 用经典光学解释就是: 内芯中的光波受到光纤壁的全反射作用,于是光波传播的总效果就沿着光纤纵向传播. 用波动光学解释(略).]]]]]]]]

更重要的是,如果光子真如你所说被光纤带动了,反倒不会出现王的实验结果了(道理就象火车上的行人由于随时具有火车的速度,顺着火车运动方向走与逆着火车运动方向走走过一节车厢的时间反倒相同了)。

[[[[[[[[[沈回复: 光纤拖动光子分两种效应: 1) 因光纤内芯折射率运动修正(菲索效应); 2) 因光纤转动所导致的对光子的束缚运动作用.

因为Wang的实验用的是空心光纤,所以,第一种拖动效应就不计了. 您上面举的火车例子,就可以归为这一种效应有关的现象.

但是还剩下第二种效应.这种光纤拖曳效应其核心属于拓扑效应.]]]]]]]]]


2、关于有没有转动的问题,可能是我没有交待清楚。王的几种实验中,大部分都有转动。但与我的方案最接近的哪个,我印象中(该文现在不在手边)是没有转动的。我与你讨论时,一直自觉不自觉地将王的实验定位到了这一个实验上。望你再看一看,我们主要针对这个实验讨论。

[[[[[[[[[[[沈回复: 王的实验中,光纤同时有转动与平动两种运动. 这一点杨hx先生也承认. 我跟他之间关于王的实验的分歧很小,主要分歧就在这个直线平动光纤这一段到底有没有相位效应. 杨hx先生认为是有的(Wang的论文中也有表达式). 我也认为: 从数学回路积分看,直线平动光纤这一段当然是有相位贡献的. 但是这段相位贡献属于整体效应的一部分.实验只能测到整体相位,无法测到各段相位效应. ]]]]]]]]]


3、关于是否与面积有关的问题。欧阳飞分两次给我发了两篇王关于这一实验的论文,其中一篇明确交待他做实验的目的就是为了证明SAGNAC效应与面积有关的说法是错误的。下面杨红新的贴子也直接引用王的论文回答了你的问题,我想不用我多说了。

[[[[[[[[[[[[[沈回复: Wang的实验只是在实验装置上对传统的Sagnac效应做了装置推广(将回路由曲线变为其中有直线段), 但是无论他们怎么做实验,最后结果总可以通过Stokes公式转化为面积公式.]]]]]]]]]]]


黄德民

[楼主]  [19楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2005/05/15 19:30 
[楼主]  [20楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2005/05/15 19:33 

我说的ΔL当然不包括两条转动边(两条转动边,现在不引起我们的兴趣."两条转动边"更是具有Sagnac效应了,何必去说它们?

又仔细看了你的帖子,
看来你认为ΔL是包含了三个运动边?
这是你误解了,
图上画的很清楚,ΔL指的只是那条运动的水平边,
不包括那两条转动边,原因我说过了,不再重复,
(当然那条相对地球静止的边肯定是不会产生相差吧?)


[[[[[[[[[[沈回复: 我说的ΔL当然不包括两条转动边(两条转动边,现在不引起我们的兴趣."两条转动边"更是具有Sagnac效应了,何必去说它们?)]]]]]]]]]]



至于非闭合光纤段的sagnac问题确实还不能很肯定,
这我也计算分析过了,
主要是受到航天器速度和长度以及测量精度和稳定度的限制,
但是如果用某种重复累积的方法还是有可能的,
而王汝永的这种测量方法就有这个意思,
尽管该实验似乎还不能最终直接的给予证明,
但是客观的讲,已经很可以说明一些问题了?


[[[[[[[[沈回复: 我觉得各段相位还是无法为实验所测量.实验只能测到整体相位. Aharonov-Bohm效应就是这么一个效应. 如果 把Aharonov-Bohm效应中的回路中的一段拉直,那么在这一段中,电子将作匀速直线运动. 于是就可以冒出两家观点: 一家说,既然这一段中电子作匀速直线运动,那么电子不会有与电磁力有关的相位; 另一家说: 不对.看,从那个相位微分公式看,这一段也存在一个磁势与位移的点积,这个点积显然不是0,所以,电子存在一个分段相位. 这两家观点都有道理.那么谁对谁错? 有人说,这好办,实验可以来判断谁对谁错. 恰恰很遗憾, 各段相位还是无法被实验所测量.实验只能测到整体相位. Aharonov-Bohm效应与Sagnac效应都是整体拓扑效应.]]]]]]]


[楼主]  [21楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2005/05/15 19:50 

我知道黄先生对我的态度有所不满. 我的"没有仔细看论文"与您的"没有仔细看论文"性质不同. 您好像只是浏览了一下他们的论文.我已

各段相位永远无法为实验所测量.实验只能测到整体相位. 这是原则性问题. Aharonov-Bohm效应就是这么一个效应. 如果 把Aharonov-Bohm效应中的回路中的一段拉直,那么在这一段中,电子将作匀速直线运动. 于是就可以冒出两家观点: 一家说,既然这一段中电子作匀速直线运动,那么电子不会有与电磁力有关的相位; 另一家说: 不对.看,从那个相位微分公式看,这一段也存在一个磁势与位移的点积,这个点积显然不是0,所以,电子存在一个分段相位. 这两家观点都有道理.那么谁对谁错? 有人说,这好办,实验可以来判断谁对谁错. 恰恰很遗憾, 各段相位还是无法被实验所测量.实验只能测到整体相位. Aharonov-Bohm效应与Sagnac效应都是整体拓扑效应.

我知道黄先生对我的态度有所不满. 我的"没有仔细看论文"与您的"没有仔细看论文"性质不同. 您好像只是浏览了一下他们的论文.我已经把Wang的论文中的数学公式验算了一遍,对其实验目的与实验大致思路了解了一番.至于实验特别细节的东西我则没有仔细看(因为我与Wang的专业目的不同,况且也许我也看不懂他们的实验细节),我觉得他们没有测量各段相位. 当然,说不定因为我的漏看,实际上王他们的确测量了各段相位. 所以我才需要向杨先生确证"我没有仔细看论文,他们到底有没有测各段相位". 杨先生今天没有明说,但是似乎也承认他们没有测量各段相位. 既然没有测量各段相位,那么问题就又变成以上Aharonov-Bohm效应问题所出现的两家观点了: 作匀速直线运动的电子到底有没有具有电磁力有关的相位? 说实在的,本质上讲,我与杨之间的争论就是以上两家争论的一个延续而已,这个事情本身不新鲜. 我也不认为王汝永的实验有什么基本理论意义,他们并没有测到其他什么意外的效应(当然,他们的实验在应用意义上是很大的,如可以测量纳米量级的速度).

[楼主]  [22楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2005/05/15 20:08 

您的这一观点有道理,但是恰好是把在Aharonov-Bohm效应中的两家矛盾观点共同采用所致

Aharonov-Bohm效应就是这么一个效应. 如果 把Aharonov-Bohm效应中的回路中的一段拉直,那么在这一段中,电子将作匀速直线运动. 于是就可以冒出两家观点: 一家说,既然这一段中电子作匀速直线运动,那么电子不会有与电磁力有关的相位; 另一家说: 不对.看,从那个相位微分公式看,这一段也存在一个磁势与位移的点积,这个点积显然不是0,所以,电子存在一个分段相位. 这两家观点都有道理.那么谁对谁错? 有人说,这好办,实验可以来判断谁对谁错. 恰恰很遗憾, 各段相位还是无法被实验所测量.实验只能测到整体相位. Aharonov-Bohm效应与Sagnac效应都是整体拓扑效应.

我已经算明白了杨的全部意思,杨也算明白了我的意思.基本上我与杨之间并没有什么因理解失误所导致的分歧了. 我与杨之间的分歧就是上述Aharonov-Bohm效应中的两家之争之翻版而已. 但是这两家之争永远无法被实验所评判. Aharonov-Bohm效应中的两家之争可以得到一个矛盾的结果: 作匀速直线运动的电子会具有一个与电磁力有关的相位. 在Wang的实验中, 也可以得到类似的结果(在杨看来,这就是光速可变效应). 这些观点永远无法被实验所证实.

有时,物理学就是这么奇怪,存在不可知的东西. 譬如, 我们都认为,速度是可测量.但是其实按照Edward变换,速度是一个不可测的量,因为同时性可以是任意的(在相对论中,同时只是相对的而已,但这种相对性还不是任意的). 严格说来,Edward变换当然比Lorentz变换正确(Lorentz变换只是Edward变换中把同时的相对性确定下来所得到的一个特殊变换). 可是遗憾的是,尽管Edward变换更对,可以预言更多的效应,可惜,这些更多的效应都是不可测的. 也就是说,实验无法判断Edward变换与Lorentz变换哪个更对. 就像Aharonov-Bohm效应中的两家之争,实验也永远无法评判.由此说来,杨的期望也无法被实验得到直接证明. 当然,他可以把他看作一个间接证明,但这样就会冒出另一家与他争论(这一家就是我).

沈2005-05-15

 [23楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/05/15 21:26 

大概你的意思是:他们是否在“非闭合”的情况下,分别测量了各段的相差?

“所以我才需要向杨先生确证"我没有仔细看论文,他们到底有没有测各段相位". 杨先生今天没有明说,但是似乎也承认他们没有测量各段相位.”

好吧,我这么说吧,他们测量到了各段的相差如下:
对于四边形ABCD,
运动水平边AB产生的相差=4πv·ΔL/cλ,
水平固定边CD的相差=0,(v=0)
两个旋转边AD和BC的相差=0 (v·ΔL=0),

我估计你的意思是:他们是否在非闭合的情况下,
分别测量了各段的相差?那当时是没有了,
否则就不用探讨了,直接上报纸就是了?

不过能够用闭合回路测量到直线边AB产生的相差也很不错了呀?
真的没有什么意义?

另外对于Aharonov-Bohm效应只知道:
“電子波在傳播過程中波相位會隨著行進路徑中的空間電場及磁場的作用而改變,”
能否再简单具体的介绍一下呢?

 

 [24楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/05/15 23:03 

那就再探讨一下吧

“Aharonov-Bohm效应就是这么一个效应. 如果 把Aharonov-Bohm效应中的回路中的一段拉直,那么在这一段中,电子将作匀速直线运动. 于是就可以冒出两家观点: 一家说,既然这一段中电子作匀速直线运动,那么电子不会有与电磁力有关的相位; 另一家说: 不对.看,从那个相位微分公式看,这一段也存在一个磁势与位移的点积,这个点积显然不是0,所以,电子存在一个分段相位. 这两家观点都有道理.那么谁对谁错? 有人说,这好办,实验可以来判断谁对谁错. 恰恰很遗憾, 各段相位还是无法被实验所测量.实验只能测到整体相位. Aharonov-Bohm效应与Sagnac效应都是整体拓扑效应.”

我把这段翻译如下:
sagnac效应就是这么一个效应,
如果把sagnac效应中的回路中的一段拉直,
那么在这一段中,光子将作匀速直线运动.
于是就可以冒出两家观点:

一家说:
既然这一段中光子作匀速直线运动,那么光子不会有与sagnac效应有关的相位差;

另一家说:
不对,看,从那个相位差公式Δφ=4πv·ΔL/cλ看,
这一段也存在一个速度v与分段长度ΔL的点积,
这个点积显然不是0,
所以,光子存在一个分段相位差,

这两家观点都有道理.那么谁对谁错?
有人说,这好办,实验可以来判断谁对谁错. 恰恰很遗憾, 各段相位差还是无法被实验所测量. 实验只能测到整体相位.,因为sagnac是整体拓扑效应,

==================================
现在问题就清楚了,你是否真的认为:
“既然这一段(ΔL)中光子作匀速直线运动,
那么光子不会有与sagnac效应有关的相位差”?





 [25楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/05/15 23:19 

笔误吧?还是要问清楚才好

."两条转动边"更是具有Sagnac效应了,何必去说它们?

这话怎么说呢?可能是笔误吧?
可能应该是:
“两条转动边”更是具有sagnac效应了,何必去说它们?

[楼主]  [26楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2005/05/16 18:13 

Wang他们本人又是怎么评论他们的实验呢? 在他们的评论中,除了说他们的实验具有技术上意义(如制作未来的新型传感器)外,是不是还说
"用闭合回路测量到直线边AB产生的相差",这是间接测量,含有计算出来的东西吧? 这就有点与A-B效应类似了. 我们也可以计算出A-B效应直线段中的相位效应. 我现在对Wang的实验细节的确不了解(老实说,也不是很看得明白). 那么Wang他们本人又是怎么评论他们的实验呢? 在他们的评论中,除了说他们的实验具有技术上意义(如制作未来的新型传感器)外,是不是还说了其他带点非凡性质的意义呢?

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