| 经典相对论谈“单程光速的测量方法” 单程光速的测量实验在现代物理学上意义非常重大。可是在过去漫长的时间里，由于爱氏“光速不变原理”的错误影响以及操作技术上的困难，所以一直未能将该实验做成。现在是应重新考虑开展这一实验的时候了。 单程光速的测量目的是看在动惯性系中各个方向的单程光速是否相等。如果不相等则看其相差多少、规律如何，并依此推出所在惯性系的绝对运动速度。因此这就要求计时用的时钟必须高度精确，只有这样才能测出光在各个方向上所用传播时间的微小差异。可是进一步的研究证明，采用计时的方法测量光速差是不可取的。这是因为：一、若用单钟计时，则无法卡准光在通过始、终点时的时刻。因为异地计时必须有理想的信息传递媒介；二、若用双钟计时则涉及到两钟的运行速率同步和异地的同时问题。在同一地点对准的钟，无法保证在分开后仍保持同时。且理论分析证明：两钟的“异地时差”与由光速不同所引起的“传播时差”恰好相互抵消。故用这种办法也测不出光速在各个方向上的差异。 至于测量在一定距离之外光的频率是否由于传播速度不同而发生变化的方法，实质上仍属于对时间的测量，故也是无效的。至此所剩下的唯一办法就是对光的波长进行测量了。 在低速情况下，光的波长变化与光源的绝对运动速度呈线性关系。此时光源的“时钟变慢”效应和观测者的“尺缩”效应所造成的影响均可忽略不计。故仅根据光的波长变化情况就可推出光源的绝对运动速度。所以如欲测出观测者所在惯性系的绝对运动速度，就必须使用本惯性系内的固定光源。只有这样，光源的绝对运动速度才能也是惯性系的绝对运动速度。具体办法如下： （一）在地球表面的东西方向上，一端安装固定光源，另一端悬置一面屏幕。让一束光通过狭缝在屏幕上形成衍射或干涉条纹。然后在一昼夜中不断观测条纹的位置有没有因地球自转所引起的变化。如果有，且规律为 x = x。+ Δx sinωt 这说明光的波长变化规律为 λ= λ。+Δλ sinωt 光速的变化规律为 c＇= c + u sinωt 其中 u 为地球的绝对运动速度在纬平面内的分量，大小为 u = c Δλ/λ。= c Δx / x （二）每日中午，让一束太阳光通过狭缝在与光垂直的屏幕上显示衍射或干涉条纹，并记录下来。然后在一回归年中看条纹的位置有无因地球公转而引起的变化及规律。其分析计算方法同上。但此时算出的 u 则是太阳的绝对运动速度在地球公转轨道平面内的分量。 估计 u 的数量级在每秒数百千米的范围内，故条纹的最大位移比为 1/1000左右，测量起来比较困难。但按照我的理论，位移比不可能恒等于 0 。 以上实验设计所用的器材较少，操作过程也不太复杂。故有相当的现实可行性，且意义非常深远。不知诸位同仁中谁有这个实验条件，是否愿意在此领域内一试身手！ 附： 经典相对论的思想精髓 1．空间是物质的。全部的宇宙空间是连续统一的物质海洋，可容纳所有的实物体。 2．物体在空间中的运动是绝对 的，物体彼此间的运动是相对的。 3．光是一种空间波。真空中的光速是由空间的性质决定的，与光源的运动状况无关。 4．局部时空的性质是由物质决定并通过物质体现出来的，具有一定的可变性，可因时、因地、因状态而异。 5．实验证明：在所有惯性系中有许多测量结果具有不变性。其中任意闭合路径的总平均光速就总是一个恒定值。 6．在做绝对运动的参照系中，所有时钟的运行速率都将变慢，所有物体在运动方向上的长度都将缩短，其收缩因子均为 SQRT(1 — uu / cc ) 。因此在动、静惯性系之间，同一世界点时空坐标的变换公式是 x＇= (x — u t ) / SQRT(1 — uu / cc ) y＇= y z＇= z t＇= t SQRT( 1 — uu / cc ) 7．我的上述时空坐标变换式是新狭义相对论的基础。由此推出的速度变换式是 Vx ＇= （Vx — u）/ （1— u u / c c ） Vy ＇ = Vy / SQRT（1— uu / cc） Vz ＇ = Vz / SQRT（1— uu / cc） 8．可以断言：在引力场和加速场中的时空变化规律将是新广义相对论的基础。由新狭义相对论和新广义相对论即组成我们整个的经典相对论。 |