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不是红移,是蓝移?! 横向多普勒是蓝移?兼回杨先生 |
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那我把Ives和Stilwell的实验介绍贴一下吧 Ives和Stilwell的实验给出了明确的答案:波长膨胀---红移: 我只保留该图片3天,否则张元仲要提出版权问题了,呵,
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这儿天我也翻一了下书,确实应该是红移!但没看明白实验究竟是测到的红移还仅仅是个频率变化? 横向多普勒是蓝移?兼回杨先生 |
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回复:是红移. 横向多普勒公式有的书记作 f'=f*(1-vv/cc)^-1/2 而有的书记作 f'=f*(1-vv/cc)^1/2 前者f为接收者,f'为源上的观察者所测的.后者是恰是相反.也许是相反的配置结果是一样的,所以书中省略了这个附加说明. <> |
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向yanghx、hudemi先生请教 在Lves-Stilwell的氢的极隧射线光谱实验中,由于做横向的测量十分困难,因此,Lves-Stilwell实验不是在垂直方向上,而是在氢原子的前后两个相反方向上观测,其中一个方向上放有一块平面反射镜,把光线反射到另一个方向上一同来观测(见图3,3) 这几天我正好在思考这个实验,有个问题把握不准: 若实验室存在以太飘移,那么若氢原子束的前向那一侧(没有反镜那侧)光线沿矢线n传播,同时,氢原子束的后向那一侧光线经平面镜反射后也沿矢线n传播,则以太飘移中否会使得后向那一侧光线稍偏离n,即前后两个相反方向上的光线不是在同一直线上,而是有一个很小的偏角? 请求指点 |
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一点看法 这可能属于横向sagnac + 纵向sagnac = 斜向sagnac效应? 如果考虑氢离子束会带动、戈引周围的以太运动,情况就复杂一些了, 其实现在的铯原子钟就是从垂直于铯原子射束的方向上取出稳定频率的, |
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恐怕还不能肯定,估计还有蓝移的结果? 先别这么肯定,还有个精度倍受张元仲老师推崇的“穆斯堡尔效应实验”呀, 我是在想,爱因斯坦当年是怎样推导这个“横向多普勒公式”的呢? |
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极球是以C限度为半径的空间圆球,观测者正值图像是贴于圆球面的,因而可以说在圆球面上每一时刻的正值图像都是完全可观测的。
纵向多普勒实质就是观测者在球面上的光源与观测者关系(即切线的球面运动关系)。 横多普勒则是相对于半径而言的,因而空间的作用是类似于割线,但对于观测中点还是切线的关系。 横向多普勒与纵向多普勒相对于极球都是切线关系,所不同的是纵向多普勒的切点就是光源,且光源与观测都同在球面上;而横向多普勒,则计算切线与切点前段与后段运动空间的距离关系,因而在向切点运动的时间段内,它是蓝移,而通过切点以后,则表现为红移(注意:根据层限度的球面引力收缩效应,光在通过切点后,其路线将偏向于极球,因而红移的数值相对于同一时间段的蓝移数值少<以中点为对称的观测标准>光行差实质就是蓝移部分的测量,理论上可以通过调整装置,得到更准确的偏移结果。) 以刚量C收缩的行为是基础整个极球系统的,因而球面上的正值图像在不同时刻的差异是绝对可观测的,且其球心的方向可抽象成为运动物体的具体轴方向(即无论如何,它都与物体运动方向相同),同时,任何等于C限度的运动信息都会对极球面进行溢出,因而无法确定C限度以上(含C限度)的运动物体表现,也就是说高于C限度的都会按空间几何形式对球面进行线投影,但到的影像就是我们实限可知的观测结果。 设中点为D,入切部分为A,出切部分为a,F(X)为对应变化(也可解作拉光和阻光合外力作用),横向多普勒结果则可表(A-D)/(D-a)=F(X)[这是调整光行差装置的基础理解,从这点上,我们可以得到光速的改变并不能说是光自身速度的变化,它可能存在两种情况:1。光速不变的情况下,时空产生拉距关系(有飘浮力场存在,可以理解为我们食用的多彩饮料,其中就飘浮着不同颜色的颗粒)。2。光速不变的情况下,投影观测偏离于实际运动] *纵向与横向多普勒效应者可抽象在同一球面上,只不过研究时需要把光源与观测者关系调换角式处理。<按维构论观点,这种变换实质就是一个维封闭性的不同程度的观测效果,因而是完全等效的,但不知道人们的理解会否等效就是了> ※※※※※※ 中医理论远在千年之前就比现在的西医先进无数倍。 易学-牛顿力学-相对论-维构论-...>0 先进=简单,这我也知道,但为何竟是易学?! |
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你给的解释不对,有爱因斯坦和泡利的书为证,观察者看到的频率应该增大。
爱因斯坦和泡利的书,用的都是你给的前一个公式 f'=f*(1-vv/cc)^-1/2 但他们的解释与你相反,f是光源的频率,f'是运动观察者看到的频率 [[ 横向多普勒公式有的书记作 f'=f*(1-vv/cc)^-1/2 而有的书记作 f'=f*(1-vv/cc)^1/2 前者f为接收者,f'为源上的观察者所测的.后者是恰是相反.也许是相反的配置结果是一样的,所以书中省略了这个附加说明. ]] |
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先讨论相对论理论中,横向多普勒应该不是红移而是蓝移的问题。理论问题确定了后,才能考虑是否与实验结果相符。否则说相符有什么意义?
我有爱因斯坦的论文,里面有推导,但不很容易看懂。我想看能不能变成数字图片文件,给你发过去。 |
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f'>f。为什么是红移? 爱因斯坦的书里,f是遥远光源的频率,f'是相对运动的观察者看到的频率。f'>f怎么会是红移?你根据什么书得出红移的结论?他们说的,是否与爱因斯坦相反? 颜色应该是由频率确定的,怎么能由真空中的波长确定呢? 在介质中的波长(如水中)肯定是会变化的,但颜色则没有相应的变化。因此,颜色是由频率,而不是波长确定的。 |
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回复:请继续指点
可能属于横向sagnac + 纵向sagnac = 斜向sagnac效应? 基本同意您的观点。但是困扰我的还是这个问题:如果实验室存在以太飘移,在测量上如何来保证S1和S2在同一直线上。如果有一定的偏角,所带来的影响是二级的,因此它要纳入实验的计算中。 我之所以提出这个问题,是因为多年来我的研方向是:相对论究竟是否满足一义的要求? 非欧几何学的建立给予我们最宝贵的教益之一:一个无逻辑可循公设正确性的判断依据是“双向”论证。爱因斯坦采用“从对称性出发到方程再到实验”这个反向连锁方法建立起了相对论,有着惊人的数学美而让人信服,而且奇迹般地被无数事实所证实。但这仅是其中的一向,我们还得作反向论证。所谓“反向论证”,就是以相反的出发点,即采用“从非对称性出发到方程再到实验”这一方法来建立理论。奇怪的是,这一方法所得的理论同样是同样有操作性、自洽性、与实验相容性。 这个理论与相对论主要不同点在于: 相对论时钟的时率因子K要改记作 K≈1+v2/2c2 + vv0cosθ/c2 (略去更高级小量) ( 1 ) 式中v0为参考系相对于特别优越静止系的速度, v为相对速度. 此外,光速不变原理正确性仍是尔后实验所回答的问题. 当把式( 1 )应用于Hafele(1971年)所原子钟环球航行实验时中。经过一番计算后却发现,在这个实验中,式(1)中的“V0”产生的影响恰好被抵消,因此采用(1)式的预算值与相对论的预算值保持一致。这就表明,同地对钟的实验结果与优越静止系的概念是相容的。 当把( 1 )应用于转动盘的穆斯保尔效应实验时,若假定实验室中在光源运动方向上的以太飘移速度为 -v0,则这个实验告诉我们这点:在目前实验能达到的精度范围内,任一时刻绝对运动所带来的影响恰好为“以太飘移”导致的一级多普勒效应所掩盖,本文理论预期值与实验值保持一致。 现在我们应用于氖原子激光的饱和吸收实验和Lves-Stilwell的氢的极隧射线光谱实验时, 若预先假设实验室的以太飘移速-v0,则我们还要考虑这两个影响因素:一是氖原子束的前后两个相反方向上(S1和S2)的光速不相同。但是S1和S2光速不同大约只能抵消式(1)中绝对运动影响项的九成多,因此我猜想S1和S2如果有一定的偏角,所带来的影响是二级的,它要纳入实验的计算中,也许恰能抵消式(1)中绝对运动影响。 这点对于我很重要,因为除此实验外,我曾用本文的理论对张仲元著的《狭义相对论实验基础》所陈列的实验进行计算,计算值与实验值全都保持一致。
如果考虑氢离子束会带动、戈引周围的以太运动,情况就复杂一些了, ((((我个人认为氢离子束不会带动、戈引周围的以太运动)))))其实现在的铯原子钟就是从垂直于铯原子射束的方向上取出稳定频率的, |
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是否将纵横搞反了? 横剖面当然是细的截面,纵截面则一般是长的。 横向多普勒指的是运动方向与光点-观察者连线垂直。其他方向的运动,相对论与牛顿理论有几乎一样的多普勒效应 |
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两个方向光速不同可能是个关键因素 “Lves-Stilwell的氢的极隧射线光谱实验时, 若预先假设实验室的以太飘移速-v0, 则我们还要考虑这两个影响因素:一是氖原子束的前后两个相反方向上(S1和S2)的光速不相同。” 由于λ=c/f,所以这种“光速不相同”应该会引起λ平均值增加---红移? 假设氢离子运动速度是v,S1的光速就是c+v, (在直线电子加速器中,他们称之为所谓的“相速度”) S2的光速是“去慢回快”,回到离子束处时就算相互抵消了, S2再从离子束到接收器,光速还是加快为c+v, 所以λ=(c+v)/f 会随v递增? 总之我认为这一类的实验恐怕还难以证明“横向多普勒效应”存在, 而且其理论、计算公式的推导也还缺少必要的严密和逻辑性? 甚至爱因斯坦自己的推导过程都还不知道,估计其中一定另有隐情? |
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这很重要,最好是研究作者原本的推导思想,
我一般转换图片的方法是: 1、按下屏幕拷贝键“Print Scrn” (把屏幕显示内容拷贝到“剪贴板”), 2、打开“画板”,点击“编辑”内的“粘贴”, 调整确定后,存储为JPG文件就可以了, (bmp文件太大,JPG文件一般只有50K--100K) |
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设,在矢线n上传播的光速为Cn,反向传播的光速为C-n,矢线n与氖原子运动速度v的夹角为β。要解释这个实验,首先我们可以用波数不变定理来推导出本文的多普勒效应公式如下:。 λn=λ0(1+vcosβ/Cn)K (7-1) λ-n=λ0(1-vcosβ/C-n)K (7-2) 式中K为本文的时间膨胀因子,由微分方程(5-7)确定,即: K≈1+v2/ (式中θ为参考系绝对运动速度v0与原子运动速度v 的夹角。) 已有的实验证明了平均回路光速不变,我们引入参数x,则有: Cn=C/(1+x) C-n= C/(1-x) (7-4) 现把(7-1)与(7-2)相加,并结合式(7-3)、(7-4)得: λn+λ-n=2λ0K(1-xvcosβ/C) ≈2λ0(1+v2/ (略去更高级小量) snyder和hall观测了原子所发光速沿n与-n两方向的光谱,根据相对论有: λn+λ-n =2λ0K相≈2λ0(1+V2/2C2) (7-6) snyder的实验验证了式(7-6)中的左边等于右边,其精确度达到0.5%。对比式(7-5)、(7-6)得: 2(v0v cosθ/C2 –xvcosβ/C) =0 故有:x = v0cosθ/C cosβ Cn=C/(1+x)=C - v0cosθ/C cosβ ( 7-7) 然而,若假设以太飘移速度为- v0,则有: Cn≈C - v0cos(θ-β) (7-8) 考虑到snyder运动原子对激光的饱和吸收实验或是Lves-Stilwell的氢的极隧射线光谱实验中采用的β很小(7度), 但上两式还是有一个差别的。正是这点,我才想到: 是否还要考虑S1和S2不可能在同一线上,即,也许把S1和S2之间的偏角纳入计算,可能就使得二者一致? ※※※※※※ |
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回复:没有搞反 一般纵多普勒是普通观测者与光源运动的结果. 横多普勒则需要使用C半径为限的观测比较.因而拉成平面时,实质就是观测者变为光的相对中点运动效果.因而都是切线关系. 只不过这时的角式显然对调了.你切它还是它切你,当然球面上,它切你,总比你切它较易于令人理解. 一般者为红移,原因是蓝移过中点的时间长度比红移工短.(极球的拉光效应产生的现象,因而达到同等相对频率的时间被拉长了,如果理想的话,由西向东与由东向西,所测得的变化是肯定不相同的.因为引力存在时空质转的效果,因而也产生流转方向的不对称,这个可以简单利用一下以太.) ※※※※※※ 中医理论远在千年之前就比现在的西医先进无数倍。 易学-牛顿力学-相对论-维构论-...>0 先进=简单,这我也知道,但为何竟是易学?! |
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我认为对这类实验不能太认真? S1和S2不共线的情况有点难以想象? 如果考虑到离子对以太的拖动系数是k,于是使得: λ-n = (c+kv) /f -n λn + λ-n = [(c+kv)(c-v)/c*fo] + [(c+kv)(c+v)/c*fo] Δλ= (λn + λ-n)/2 - λo = [2λo (1+kv/c)]/2 - λo 对比书里给的: 总之,在高精度原子钟还没有能够发现横向多普勒效应之前, |
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我又翻一翻书,并对比了一下,正确的结果应该是f'<f! 同时我还翻了翻张元促的《狭义相对论实验基础》,指望从实验中看出实际结果是红移还是紫移,可惜未看出明确结论!或许实验只是观察到了频率变化,并不能准确地分辩是红移还是紫移?? |
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不敢当!我也没有很看明白! 吴先生,此次我又重新翻看了张元促先生的书,但这部分内容我没有看太明白,因为书中给出的图很小,也很简略。 |
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杨兄,经你的反复提醒,我书中引用的公式确实可能反号了!这两开我又核实了一下,似乎正确的推导应是红移,而我书中引用的为紫移 杨兄,经你的反复提醒,我书中引用的公式确实可能反号了!这两开我又核实了一下,似乎正确的推导应是红移,而我书中引用的为紫移! |
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我说的是,实验方案决定了实验有可能只检测到频率变化,而不能确定是红移还是紫移!(只差一个符号) 横向多普勒是蓝移?兼回杨先生 |
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还是看本专业书才对 张元仲的《狭义相对论实验基础》看似包含了很多东西,其实是想以自己的方法解释这些实验。同时隐去了用他的方法难以解释的东西, 应该找本专业书看,不要看他说红移还是蓝移,而是应该根据他给出的公式得出结论。我想没有人给出的公式与爱因斯坦的相反吧。 |
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有些问题也是在讨论中才发现的 可能关键还是当v→0时,两个纵向多普勒公式本来是代数等价的, 不过可能这类推导中也存在着不少问题, 这次争论促使我认真面对了以下问题: 我认为利用“同系同时”定义和“时慢公式”的推导是争议最小的方法, 而利用此方法推导出来的结果是:横向多普勒效应并不存在, 估计相对论拥护者也难以找出我的推导有什么不符合相对论的地方? 因为“同系同时”和“时慢公式”都是相对论认可、推出的, 而在此基础上严格推导出的“无横向结果”却又是相对论难以接受的? |
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氢离子(质子)或铯离子的速度早就接近c了,所以应该早有结论了? 按照爱因斯坦给出的横向多普勒公式(蓝移): 现在直线加速器中的氢离子(质子)或铯离子速度至少可以达到0.8c 那么得到: 这意味着如果我们在垂直于直线离子加速器的方向上测量离子的谱线频率f, 现在的铯原子钟里的离子束速度很低,大约1000米/秒左右,
参见:
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不是令V->0得到的横向多普勒公式!只需设想观察者在圆周上运动,再考虑时间膨胀效应,立刻就得到横向多普勒公式! 不是令V->0得到的横向多普勒公式!只需设想观察者在圆周上运动,再考虑时间膨胀效应,立刻就得到横向多普勒公式! |
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我对比了两本书,更主要的是我自己按相对论的思想进行了推导也是红移。但按我自己的观点恰恰是紫移!! 我对比了两本书,更主要的是我自己按相对论的思想进行了推导。只需设想观察者在圆周上运动,再考虑时间膨胀效应,立刻就得到横向多普勒公式!是红移! 而但按我自己的观点恰恰是紫移!因此我反倒是希望是紫移!!因此我还在想已有实验是否能区分红移还是紫移,或许只是检测到了频率变化? |