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黄德民先生给我电话谈论横向Doppler红移还是紫移的问题，同时也简要谈了前两年我与他的讨论情况。这的确值得总结：
其实，我与黄德民先生的讨论与分歧，很难说一定存在谁错谁对的问题，说一句大话，这种分歧是两种观念的交锋，是“历史的必然”。（与其他一些人的讨论，则属于有些人一知半解理解近代物理所致。当然这当中我也会有错。） 1。关于横向Doppler效应，我的确想用“对任意方向传播光波的相位进行Lorentz变换”做计算，但这种计算比较繁琐，因此一直没有动手。尽管这种计算比较繁琐，但它却是一种精悍，小巧，玲珑的做法。黄德民先生提到用多种计算方法得到横向Doppler效应公式不同，并且他也主张应该用多种计算方法来互相验证。我倒认为，计算方法多种多样，无法穷尽，且由于涉及细节过多，有些方法可能会使得计算者带来处理上的错误。按照我的看法，为了避免这个问题，计算只能选择一种，前提是假如你承认Lorentz变换在数学上自洽（物理实验暂不管），即选择一种精悍，小巧，玲珑的做法，如对光波的相位进行Lorentz变换。假如你承认Lorentz变换在数学上自洽，那么其他无穷多种方法都是与之等价的方法，但这些方法除了等价以外，只能给计算者带来失误，因为细节多，考虑会不周全。这样的事情在Schwinger与Feynman关于量子场论的计算中就出现过。我的意见是：从理论上讲，横向多普勒应该红移，重要的是要做实验，分析实验资料最重要。 2。关于物质作用论与对称性制约论，谁更加根本，还是两者同为根本，这讨论下去会变成哲学问题。对于计算机学家，很难说硬件与软件谁更加根本。当然，我也认为：对称性制约论也不能用到极点，否则找不到物质承担者，岂不是无源之水？但有人也可以这样认为：找不到物质承担者，只是说明暂时没有找到物质承担者而已，不会永远找不到，超对称在我们的宇宙可能不适用，但根据多宇宙假设，其他宇宙的物质或许遵守超对称原理。有人可以编出22世纪的计算机软件，但它的确在21世纪找不到物质承担者，但不是意味着它永远找不到。对称性制约论，尽管缺少物质性，数学性大于物质性，但何尝不是很根本的东西（只有数学与物理，这两门基础学科，在任何星球上都是相通的）。 3。Wang RuYong的旋转参考系Sagnac效应，从类比的角度看，其实就是电磁学中的Aharonov-Bohm效应。当年Aharonov-Bohm效应的提出，就引起一片争论，有人说“超距作用复活了”。现在，Aharonov-Bohm效应被看作是一种整体效应，拓扑效应，因为Aharonov-Bohm效应是一种圈路积分效应，这是一种拓扑效应。那么超距作用到底有没有复活呢？有时，我认为这个问题很难回答，或者说问题问得不对。我可以勉强回答：在Aharonov-Bohm效应中，超距作用是一种没有复活的复活。当然，人人都说这是敷衍了事。那么我只能进一步回答：圈路积分效应，整体效应，从某种意义上讲，的确是含有超距作用的成分在里边。但问题是，电磁学原始方程不含有超距作用，所以，电磁力不是超距作用，但有时可以表现为超距作用。 Wang RuYong的旋转参考系Sagnac效应，是一种等效的Aharonov-Bohm效应。正如对于Aharonov-Bohm效应，已经产生过争论（尽管争论已经平息），但旋转参考系Sagnac效应，必然也会导致类似的等价的争论。所以，黄德民与我的争论，说一句大话，是“历史的必然”。 去年在关于Wang RuYong的旋转参考系Sagnac效应的争论前，黄德民先生想用回路光纤来证明光速是可以进行c+v, c-v的变化的，并想在实验上寻找这效应。我一开始断定黄德民是找不到的，但我后来在看了Wang Ru Yong的论文后，马上承认Wang RuYong的实验是客观的，而黄德民先生本人也恰好认为Wang Ru Yong的效应就是他要找的效应。于是，黄德民先生似乎多次认为我不厚道，一会儿否认，一会儿又肯定，没有谱。（这件事情类似于与黄新卫先生在讨论宇宙射线问题中的一个插曲，我先提出中微子长程携能，几小时后又自我否定，提出中子长程携能。黄新卫也认为我不厚道，不信任） 关于这些事情，我本人不是圣人，自然也会存在一些失误与考虑不周（尤其是去年黄德民先生给我一个赌博式的命题或者军令状“只要发现回路光纤又干涉效应，那么就必然承认光速是可以c+v, c-v的变化的”，让人为难）。对于这些问题，毕竟讨论是相互促进的，对于一个人的观点，也应该是看他的全面的，临时的模型的提出，自然是不完善的，不能抓住其小辫子不放。我当时的确断定：黄德民的狭义相对论框架的c+v, c-v效应是必然在光纤回路试验中观察不到的。但是，我忘记了我自己很熟悉的整体效应（电磁学中的Aharonov-Bohm回路效应在广义相对论中也有它的翻版），这恰好能导致类似c+v, c-v效应（广义相对论中表观光速是可变的）。具体推导我去年给出过（这里我可以再简单介绍一下）：转动的光纤回路会出现一个“引力磁势”（这内容可以见一些书与论文，也可以通过广义坐标变换得到，其实牛顿力学中转动参考系上的Coriolis力就是这种效应，不过它是针对普通粒子而言，但对光子也有作用，从本质上讲，Wang Ru Yong实验就是研究对光子的Coriolis力作用）。设这个“引力磁势”为A, 那么根据广义相对论，此时，光子的速度x的方程变为：x^2-2Avx-c^2=0. 如果没有“引力磁势”A，那么x^2-c^2=0，回路光速x=c,-c. 但现在有“引力磁势”A，x=A+(cc+AA)^(1/2), x=A-(cc+AA)^(1/2). 同时对于Coriolis力的分析，可以得到“引力磁势”A=v（回路转动线速度）. 如此，回路光速的近似表达式就是v+c, v-c。 的确，很精确，它与黄德民的“光纤内证明光速是可以c+v, c-v的变化的”完全一致，但我们的本质是不同的，我认为这是广义相对论的引力磁势效应。于是，黄德民先生认为我以上推导是“玩魔术”。 在这样的情况下，黄德民先生的赌博式的命题，的确让人为难。尽管我不承认狭义相对论框架下的光速可变，但是广义相对论的光速可变的确是存在的，并且数学表达式又与黄德民的一致。我一开始断定黄德民的效应不存在，后来又承认这个的存在，这是因为我想起广义相对论的拓扑回路效应了。这不是因为我不厚道，也不是广义相对论的错，而是我的临时失误。这也不是黄德民先生说的我“拼命维护相对论所提出的效应”，广义相对论中的确存在这种回路效应，只不过以前（1980年代）只对于中子之类的粒子做研究，从来也没有考虑到将它运用到光子上去，也许是因为光速太大了，这个效应不明显，而对于中子，中子速度较小，可以研究，1980年代有大量研究，甚至对分子中的电子（也有回路）也做过研究，因为分子有转动自由度，可以算一个转动参考系。 后来，黄德民与我又来一个回合：既然沈说这是回路上的整体拓扑效应，那么不要回路，在回路中切出一个分段来，看看有没有干涉相位。我的回答是：探测分段相位是不可操作的实验测量，是无法测到的。只要回路闭合，就出干涉相位，切开回路，“引力磁势”与干涉相位可能都不存在了。大自然就给我们套了这个金箍。黄德民无法用实验证明他的“光纤分段上光速是可以c+v, c-v的变化的”。这是戏剧性的。另一方面，光纤回路上尽管有“光速是可以c+v, c-v的变化的”，但广义相对论也有它的自己的假设。黄德民先生也不能以十足的理由说这个干涉相位就是他的狭义相对论框架下的光速可变效应。但，毕竟还是可以说，黄德民还是在光纤上找到了他要的效应，但可惜，问题无法如他的赌博式的命题那样简单。 是为记。 2006-12-13 shen jian qi |
