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Sagnac效应是符合相对论的
[楼主] 作者:szshanshan  发表时间:2006/12/16 14:14
点击:589次

Sagnac效应是符合相对论的
Sagnac效应的解释是:半反半透分光镜出来的顺时针光束与逆时针光束相当于迈式干涉仪分光镜分出的两臂的光束。半反半透镜在光程起点作为分束镜,它就是两相干光束的发光源。光从分光镜射出后就自由运动,从而半反半透镜的运动速度不会影响两分出的光束的光速。
但同一半反半透镜在光程终点作为会集两束光来相干涉的受光器,受光器的运动速度则会引起接收到的光的Dopper频移。Sagnac干涉仪条纹的移动是因为:接收射来的光束的会集光的半反半透镜,对顺时针方向来的光是倒退运动(相当于迈式干涉仪的一臂的反射镜对分光镜倒退运动),对逆时针方向来的光是前进运动(相当于迈式干涉仪的另一臂的反射镜迎着分光镜运动),用Doppler效应计算条纹的移动只依赖半反半透镜的速度v与光纤的折射率无关,完全符合Ruyong Wang等的观测结果:
Generalized Sagnac Effect
Ruyong Wang, Yi Zheng, and Aiping Yao
“The contribution is proportional to a product of the moving velocity v and the projection of the segment length △l on the moving direction, △φ= 4πv• △l/cλ . It is independent of the type of motion and the refractive index of waveguides. The finding includes the Sagnac effect of rotation as a special case and suggests a new fiber optic sensor for measuring linear motion with nanoscale sensitivity.”。
因此,Sagnac效应符合Lorentz变换。
用顺时针平均光速C与逆时针平均光速C不同来来解释Sagnac效应。说Sagnac效应证明了单向光速的各向异性(顺时针方向与逆时針方向光速不相同)来否定相对论,是混洧了Sagnac实验中的分光镜作为分束镜的发射器与作为会集光束的接收器之间的差别。Sagnac效应是符合相对论的。
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 [2楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/12/16 14:31 

这个只能说是各有所见吧?
现在一般的教科书里还没有对sagnac效应的介绍和讲解,
不过很多讲激光陀螺的论文里已经讲解的很清楚了? (甚至在冷战时期的激光陀螺实验是被严格保密的,现在的一些具体技术问题依然如此)
在运动的迈克尔逊干涉仪中,光往返的sagnac效应是相互抵消掉的, 环形光路的激光陀螺则不会相互抵消,而是2倍叠加,


 [3楼]  作者:qapin  发表时间: 2006/12/16 15:52 

由于相对论己成为主流理论,对于质疑相对论的实验如sagnac效应,只要用相对论有一个驳不倒的解释,就不会理会别的反相解释了。各
由于相对论己成为主流理论,对于质疑相对论的实验如sagnac效应,只要用相对论有一个驳不倒的解释,就不会理会别的反相解释了。各有所见对于非主流理论用争议和非共识可使其得不到公认,是拖死它的好办法。可对于主流理论则一点作用也没有。你会认为这不公平,可现实就是如此,用sagnac效应反相是没有指望了。
 [4楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/12/16 19:51 

非主流理论要多用实验说话了?
现在一般说到sagnac效应都默认为是旋转的情况,
这属于非惯性系,确实还难以直接质疑狭义相对论,
所以我们主要寻找的是“直线sagnac效应”的实验验证,
这就可以直接质疑相对论的“两个原理”了,



[楼主]  [5楼]  作者:szshanshan  发表时间: 2006/12/17 12:17 

2004年王等直线sagnac效应的△φ= 4πv•△l/cλ与迴路形式或面积无关。证实了1996年陈绍光和刘宝诚的Dopper频移理论。
2004年王等直线sagnac效应的△φ= 4πv•△l/cλ与迴路形式或面积无关。证实了1996年陈绍光和刘宝诚的Dopper频移理论。
2004年Ruyong Wang等的实验就是直线sagnac效应,实验结果与
迴路形式(或迴路面积)无关,直线sagnac效应的相位差△φ正
比于运动速度v和线段长度在运动方向的投影△l之乘积(The
contribution is proportional to a product of the moving
velocity v and the projection of the segment length △l on
the moving direction, △φ= 4πv•△l/cλ.),否定了光程
差的正比于迴路长度和解释,也否定了引力磁场的正比于迴路面积
的解释。证实了1996年陈绍光和刘宝诚的Dopper频移理论,虽然
王等未引用陈等的论文,但陈等的论文(Chen Shao-Guang,
et.al. , 1996, Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, Vol. 32, No.5 (Sep, 1996) P.612-620
5514533 INSPEC Abstract Number: A9708-0330-001)
比王的实验早八年是不争的事实。
 [6楼]  作者:qapin  发表时间: 2006/12/17 12:28 

王等在国外看不到中文的北大学报,英文的物理文摘是应该能看到的。作为华人的王先生是否也有外国人的普遍漠视中国人论文的倾向?
王等在国外看不到中文的北大学报,英文的物理文摘是应该能看到的。作为华人的王先生是否也有外国人的普遍漠视中国人论文的倾向?别说引用,在任何地方提都未提到。 陈老師和刘老師两位老人从不计较这些,也从未提过此事。我们可有点看不下去,不是讨论到的直线sagnac效应,我们也不会提到此事。
 [7楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/12/17 14:00 

只所以说Sagnac效应符合相对论,仅仅是因为推出的结果与实验相符.
只要推导没问题,就可以说Sagnac效应符合相对论.
而用语言文字做的解释是多种多样,且各不相同的.但要解释成光速不变,难免自相矛盾.
这大概也是国内教材中,不大容易找到Sagnac效应的原因.虽然其重要性及应用范围都是显而易见的.

 [8楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/12/17 14:11 

技术可以保密,90年前的实验有什么可保密的?我就问过张元仲先生为什么不将Sagnac实验收入他的著作中.他答曰:"取舍自有他的理由".我当然就不好再问下去了.
我认为,国内的书中很少见到Sagnac效应的原因,显然是教授们对如何将Sagnac效应解释成符合相对论缺少信心.只能误人子弟了(帽子可能稍大).

 [9楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/12/17 15:23 

问题是现在的激光陀螺和光纤陀螺都没有使用到多普勒效应呀?

在哪里可以下载或看到陈老师的这篇论文呢?还请指点?

不过sagnac效应确实不是多普勒效应呀?
就是激光陀螺中产生的频差也没有用到多普勒分析?
现在认为这个频差是由环形谐振腔长度相对“惯性空间”的变化,

当然,总的来说,sagnac效应与多普勒效应的产生都原于光速的相对性,
但是对于一个速度为v的飞船,
sagnac效应是测量的光脉冲P经过飞船上任意两固定点A、B的时间t,
而多普勒效应是测量的光脉冲序列Q中任意两个光脉冲P1和P2
经过飞船上任意点A的时间T,
虽然都反映、测量出了光速的相对性,但是测量方法有所不同?

至于运动直激光驻波谐振腔会有哪些与v相关的可观测量输出,
现在还不好说,可能需要不少实验去不断探索?


 [10楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/12/17 15:38 

大可不必如此?有问题探讨就是了?

这个可能确实难以苛求王老师了,
现在的学术论文实在是浩如烟海?
不过有什么不同看法就各述己见吧?
探讨而已?不必过于认真?
其实现在不管是谁能首先搞出“绝对速度计”,
估计大家都会很高兴的吧?其实正反双方都出了力,
经历了这个物理变革的大趋势、大思潮?

另外,直线sagnac效应是难以与狭义相对论相容的,
还不知陈老师怎样看这个问题?
虽然相对论勉强把多普勒效应中的“波速相对性”暂时掩盖起来了,
不过相对论恐怕很难再掩盖今后可能出现的
“直线sagnac效应”说明的相对波速效应了吧?





 

 [11楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/12/17 16:00 

可能是目前各国的一种无奈?

估计还不是中国一个国家的问题?
国外的一般教科书里会怎样解释sagnac效应呢?
我可是有点难以想象,

连“背景辐射各向异性”这样有力的“以太实验”都要冠以“大爆炸”的标签?
还能指望国外怎样在教科书里解释saganc效应呢?
如果按照现在论文里的“惯性空间”解释,
那学生就要问了,这个“惯性空间”指的是什么?
能简单的回答这个“惯性空间”就是“背景辐射空间”吗?
估计也只能用似是而非的相对论解释暂时搪塞了?
这样看来,也许明智的做法可能也就是在教科书里暂时回避sagnac问题了?



 

[楼主]  [12楼]  作者:szshanshan  发表时间: 2006/12/17 19:02 

测量的相位差公式中的光程差推导是自相矛盾的。见陈绍光、刘宝诚:北京大学学报(自然科学版)第32卷第5期PP.612-620(1996年)
测量的相位差公式中的光程差推导是自相矛盾的。见陈绍光、刘宝诚:北京大学学报(自然科学版)第32卷第5期PP.612-620(1996年)。论文中分析的迈-莫实验的原理错误,适用于所有用光速差导致的光程差的推导。现在的激光陀螺和光纤陀螺都没有使用到多普勒效应,是因为他们不知道用的光程差推导是自相矛盾的。现在还有很多人用迈-莫实验原理进行实验,就能证明迈-莫实验原理没有错误吗?
 [13楼]  作者:qapin  发表时间: 2006/12/17 19:04 

说的有理,是苛求王老师了!我收回前帖。陈老師相信通过单向光速测量能证实光速保恒原理,但相对性原理只是有条件成立的近似结论
说的有理,是苛求王老师了!我收回前帖。陈老師相信通过单向光速测量能证实光速保恒原理,但相对性原理只是有条件成立的近似结论。陈绍光老師1980年发表在科学通报的文章就明确地论证了相对微波背景辐射(也就是相对与微波背景辐射动态热平衡的涨落的物理真空)的绝对速度具有物理效应。
 [14楼]  作者:qapin  发表时间: 2006/12/17 19:06 

相对性原理不是普遍成立的。对光波而言发射器与接收器的运动不是等效的,光速保恒原理只说与源速度无关,没说与接收器速度无关。
相对性原理不是普遍成立的。对光波而言发射器与接收器的运动不是等效的,光速保恒原理只说与源速度无关,没说与接收器速度无关。若是接收器迎向光波运动与背向光波运动观察到的结果完全一样,则什么效应也观测不到,如何能知道太阳系相对微波背景辐射以约400Km/s的速度指向狮子座?可见相对论的标准表述中就不承认相对性原理是普遍成立的。至少对光源与光接收器来说就不具有运动速度的相对性。
 [15楼]  作者:szchenfu50  发表时间: 2006/12/18 01:29 

sagnac效应测的相位差,现在的理论解释是用顺与逆方向光速不同的光程差。从光程差推导出相位差用了光的波长、频率顺与逆方向相同
sagnac效应测的相位差,现在的理论解释是用顺与逆方向光速不同的光程差。从光程差推导出相位差用了光的波长、频率顺与逆方向相同。
可是顺时针与逆时针方向的波长、频率相同则顺时针与逆时针方向的光速又不可能不同,所以,待测相位差是从两个相互矛盾的前提推出来的。
当顺时针与逆时针方向的光速不相同则顺时针与逆时针方向的波长、频率至少有一个是不相同的。波长、频率之一或波长和频率两者顺时针与逆时针方向不同也会引起相位差,使得从光程差到相位差的结果不是惟一的,而且是未知的,因为知道了光速顺时针与逆时针方向相差了多少,並不能知道顺时针与逆时针方向的波长和频率各自相差了多少。
无论顺时针与逆时针方向的光速不相同是由转动加速度或引力磁势引起的还是由c十v与c十v引起的都是不自洽的,这就是用陈绍光、刘宝诚分析迈克尔逊-莫雷实验原理不自洽性的同样方法得到的结论。所以, 激光陀螺和光纤陀螺的sagnac效应用多普勒效应解释是惟一的有确切的相位差值计算结果的解释。别的解释没有确切的相位差值计算结果就不能算是解释了。
 [16楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/12/18 15:22 

考虑光程差就不用考虑相对波速了?

关键是先要搞清声波的多普勒效应就是由于u±v(相对声速)引起的,
而当波源与接收者同速运动时,接收到的频率不变,
但由于u±v的存在,就会出现顺、逆方向的时间差(相位差),

如果假设光速c相对“惯性空间”不变,就会出现光程差,
即当速度为c的光脉冲向接收器B运动的过程中,
B相对“惯性空间”中的原位置移动了vt,
于是就形成顺、逆方向的光程差,

其实就是一般物理上“相遇”或“追击”的问题,
比如有A车与B车相距L,A速度为c,B速度为v,
如果考虑相对速度,那么就有时间差(相位差):
Δt=L/c - L/(c+v),
如果不考虑相对速度,就有路程差:
ΔL=L-ct = vt
即当A以速度c向B运动的过程中,B相对原位置移动了vt,

但本质还是:
L= ct + vt =(c+v)t
只是描述方法不同一点? 另外可能还要搞清多普勒效应产生的原因其实就是由于相对波速, 而同速运动的波源与接收器之间没有多普勒频移, 但是相对波速还是存在,于是会表现为相位差,


 [17楼]  作者:szchenfu50  发表时间: 2006/12/18 18:54 

光源不能拖动真空,光在真空中传播是完全脱离光源的。声源可以带动空气或水等声传播介质,使声波不能完全脱离声源。所以,用声波
光源不能拖动真空,光在真空中传播是完全脱离光源的。声源可以带动空气或水等声传播介质,使声波不能完全脱离声源。所以,用声波的多普勒效应来对比研究光波的多普勒效应毫无意义。
 [18楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/12/18 19:20 

呵,我也只能点到为止了,
这么简单的问题真的就这么难以理解?
 [19楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/12/18 19:28 

如果没有相对观察者的光速不变,
哪里还有洛伦兹变换呢?
 [20楼]  作者:szchenfu50  发表时间: 2006/12/19 01:39 

对罗仑兹变换而言光速必须与观察者相对另一惯性系的速度无关。但观察者相对微波背景辐射的速度可与光速迭加影响观测的波长,正因
对罗仑兹变换而言光速必须与观察者相对另一惯性系的速度无关。但观察者相对微波背景辐射的速度可与光速迭加影响观测的波长,正因为如此才说相对性原理不是普遍成立的,微波背景辐射是一个特殊惯性系,相对它的速度可认为是绝对速度。这就是问题的核心。
 [21楼]  作者:541218  发表时间: 2006/12/19 14:50 

回复:若你能看到自己也有不及他人的地方,就是发现,就是进步,就是成功,就是辉煌!就是伟大,就有希望,就是自我解救!只盼你
量子力学,基于不确定原理;广相基于等效原理;狭相基于光速不变原理;若世上根本就不存在光,或人类根本就没有视觉。也就不会诞生“狭相”来了!那么,我们为什么不能这个源头开始呢?也就是如何来描述光子的行为规律呢?爱因斯坦削足适履,本末倒置,选择了一种思维路线——修正时空观,建立所谓的三加一维的“杂维”空间企图实现对光子,声子,电子,分子,子弹等质点的运动规律的统一模式的描述!故而建立了这样一个思维空间,来同时容纳光子、电子等类质点?并且从伊始就采用了类比性假设,以及什么最短程原理,即费尔马原理。一路试探与假设。在这个以假设为基础所写出来的所谓运动方程,再对其实行洛仑兹变换,为什么要采用旋转变换?而不敢采用平移变换,为什么不能将“时度”,“角度”,“线度”三种不同性质的度衡量一同混合起来建立所谓:1+2+3的六维的杂维空间?为什么只建立由“时度”,“线度”这两类度衡量即1+3的四维杂维空间?因物质不仅要在线度空间运动,也还要在角度空间运动呀?如果用角度取替线度坐标,实施洛仑兹变换,将会得到关于角运动的一套结论?也会得到角运动速度存在一个不可逾越的上限?关于光源的自转问题也就会得到解决?角运动不能被线运动所代替!就如电子的自转运动,时问这自转角速度是否也有上限?不谈线速度,只讲其自转角速度,究竟有没有上限?这只能靠“角-时”二维杂维空间的洛仑兹变换了!并不是所有角运动都可归结为先运动的!!!如果研究半径不等于零的物体非中心点的运动情况,那肯定可以归结为线运动,可惜现在是研究纯粹的角运动情况呀?或者用其它参量如质量与时量构成所谓的“质-时”二维杂维空间,且实施洛仑兹变换,将会同样得到质量的增减速率及质量的湮没如电子对的湮没速率有一个不可逾越的上限?线度速率,即机械运动速率不可月的上限就是光的速度!也就是线度对时间的变化率,那么类似的有,质量对时间的变化率也应该有一个不可逾越的上限? 再如将某种化学物质的数量作为一个坐标即作为一维广义空间来与时间构成二维杂维空间,且实施洛仑兹变换,也将得到化学反应的速率也应该存在一个不可逾越的上限!随着反映的速率的增加,其数量单位也会被“压缩”即数密度增大!? 再说,同理可得人的意识也应该存在一个不可逾越的变化速率上限?同理,工厂的产品生产速率也有个上限,而且随着其速率的增加,其产品的价值(品质)会被“压缩”,就像线度坐标变化太快时,长度单位会被“压缩”一样!同理,人口出生愉快,新生儿的品质也就会随之“压缩”,即开始粗制滥造了?这才叫做广义相对论呢?这没有什么不科学的?因为大家都在运用类比的手段,进行广义化,将完全不同性质不同种类的参量,拼合在一起构建杂维空间,再实施坐标的旋转变换,就可以理直气壮地获得真理了? 这无疑是在搞诡辩论,是在耍口舌,与大街上的麻衣相并没有两样,牵强附会,谐音加拼凑!这完全带有一厢情愿的色彩,不敢接受质疑更不敢接受驳难,也不敢摊牌,更不敢平等对话!也不敢公开对话,只是回避! 
这就是相对论的思想方法!这就是爱因斯坦的伟大与英明!不过我并没有说爱因斯坦错了,谬了!而是要将爱因斯坦与牛顿,焦耳他们严格区分开来,只能将爱因斯坦与《全息论》的创立者张颖青相提并论!其性质属于同一类的!都属于类比,都属于牵强附会,都属于诡辩论,都属于拼凑!其准确性都带有或然性!!!偶尔也能猜到一两个!具有明显的不确定性!我们民科竭力反对相对论,但不反对全息论,这就不公平了!同样,何祚庥只反对全息论,不反对相对论,这也不公平!这正好说明民科与何祚庥一个半斤一个八两,两派都有偏差!各看一面而以,但究其理论实力,民科就远远不及何祚庥之流了,讲话要客观公正!既不谬赞一个人,也不蓄意贬低一个人!不可带成见与偏见,要豁达大度,诚以待人,宽以待人,能包容他人,与人为善,允许他人犯学术错误,欢迎别人改过自新,善解人意,要积极地主动地想方设法地满腔热忱地去挽救,劝导,帮助他人觉醒,团结他人且不歧视曾犯过学术错误的学者,相互温暖,相濡以沫,相互鼓励,相互劝勉,相互启迪一道创作!虔诚地拜他人为师,博采众家长,能看到自己也有不及他人的地方,就是发现,就是进步,就是成功,就是辉煌!就是伟大,就有希望,就是自我解救!只盼你我他能和谐互助共创辉煌的新篇章!
 [22楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/12/19 15:11 

还有点问题?
用“背景辐射”来质疑相对性原理还有些问题,
因为所说的所谓“封闭系统”当然是要屏蔽空气流动、声波、电磁波的?
这都容易做到,可是由于还没有“光媒介”的概念,
所以也就还谈不上屏蔽“光媒介”流动的问题?
所以只有“绝对速度计”才能引出“光媒介”的问题,
而一旦承认了“光媒介”的存在,狭义相对论也就没有意义了?
所谓的“相对性原理”也就自然回复到加利略的“速度相对性原理”了,
电磁力学与机械力学(或者说电磁场与流体场)也就统一回复到f=ma了,
这就是法拉第的初衷,




 [23楼]  作者:szchenfu50  发表时间: 2006/12/19 17:43 

传播光的真空就是现成的“光媒介”,微波背景辐射与量子场论涨落真空已达热平衡可用来标志真空,微波探测器就是“绝对速度计”。
传播光的真空就是现成的“光媒介”,微波背景辐射与量子场论涨落真空已达热平衡可用来标志真空,微波探测器就是“绝对速度计”。现今的空间微波背景辐射探测器测量的是微波背景辐射的各向异性,也就是将探测器天线指向空间各方向来测量微波背景辐射的频率(或温度)是否各方向相同。测量到一个最大的偶极温度的各向异性表明地球(或太阳系)相对微波背景辐射的“绝对速度”V约为400Km/s(指向狮子座方向),V也正是地球(或太阳系)相对于涨落真空的“绝对速度”。故微波背景辐射探测器就是“绝对速度计”。量子涨落真空用虚光子传递光子的机制在量子场论中己解决,为什么非要引进说不清特征的“光媒介”来传播光呢?我不反对一些人想脱离现有的科学成果另搞一套东西,但是另搞的一套比现有的竟是更含糊不清、更落后我就不赞成了。因为每人的时间精力都有限,比现有的更落后的东西不可能取代现有的,只会浪费别人的时间。

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