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测碘/铯频率比和碘/氪波长比都没有用光速,更没有用光速各向同性。测得碘的波长/周期並不是碘的瞬时光速,更不是铯或氪的光速。
铯钟和氪尺的定义中没有用光速各向同性qapin巳分析回答了正和, 我来分析波长/周期法测量中是否用光速各向同性进一步回答正和。 用了外差拍频法测频率比时把两光波的总相位差(△ωt+△ψ)转变成了两电信号的总相位差(△Ωt+△Φ),测频率比时在相位差计纪录中去掉不随时间变化的相位差△Φ,只取记录中的随时间t变化的相位差△Ωt来测量並求得△Ω=△ω。外差干涉法测波长比时也把两光波的总相位差(△ωt+△ψ)转变成了两电信号的总相位差(△Ωt+△Φ),测波长比时在总相位差计纪录中去掉随时间变化的相位差△Ωt,只取不随时间t变化的相位差△Φ来测量,得到的相位差△Φ=△ψ正比两光波的波长差。在每次测量中测的都不是某瞬时的光波,从两次测量求出的碘激光的波长/周期更不会是它的瞬时光速,而是一段时间内的碘激光波长与另一段时间的碘激光周期的比值。只有在两次测量时间内碘、铯和氪三个光波以及两次测量中充当外差法中间过渡的两个光波足够稳定,我们才能说测得的碘激光的波长/周期代表了碘激光的光速。此波长/周期与铯和氪的光速毫不相关。 测得的波长/周期只是这个实验室的碘光速,这个实验室铯辐射的光速未知,氪辐射的光速也未知,我们也不需要知道。 总是可以把在这个实验室某一方向测得的碘的光速值取为1(用碘激光的一个周期和一个波长作时间和长度的单位),再转个角度测其他方向的碘的光速值。别的方向的碘的光速值可以不是1,管它是不是1只要把碘光速随方向变化的测量结果记录下来就行。检验不同方向的碘激光的光速是否相同(光速各向同性的检验)並不需要知道光速绝对值。 即使测得此实验室真空中的碘光速各方向都是1,但别的地方真空中的碘光速值仍可以不是1。尤其是不同高度的光速值按爱因斯坦给出的公式为: ν=ν0(1+Φ/C^2) c=c0(1+Φ/C^2) ν、ν0是频率,c、c0是光速。Φ是引力势,无引力的远处Φ=0,ν=ν0, c = c0,质量附近Φ为负【A. Einstein, Ann. Phys. 35, 898 (191 1).】。 现在公认的引力红移和引力场中光速仍是爱因斯坦1911年给出的上述公式。由于爱因斯坦和温伯格等都只承认路途中的引力场会影响光的动量(使光的方向偏折),但不承认路途中的引力场会影响光的能量(频率变化的频移)。他们认为引力红移仅由引力场影响原子跃迁的频率所致,引力场决不会影响光波的波长(爱因斯坦直到去世的1955年再版他的唯一专著《相对论的意义》时,仍不考虑度规空间分量的尺缩效应对光波长的影响,他只考虑度规时间分量的钟慢效应对光波周期的影响。1955年再次推导给出他1911年己经给出过的引力红移公式ν=ν0(1+Φ/C^2))。按爱因斯坦的预言,几十至几百米高塔上碘激光器来的光与地面碘激光器的光的波长是相同的,只是频率不相同,从而光速c不相同。为检验他的光速随高度变化的预言c=c0(1+Φ/C^2),分别用外差法测高塔与地面两碘激光的波长差和频率差,即可作出判断。检验不同远近不同高度的碘激光的光速是否相同(光速均匀性检验)更不需要知道光速的绝对值。 |