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郭峰君与Jiuguang之间的对话
[楼主] 作者:deqiangguo  发表时间:2006/12/21 17:49
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郭峰君与Jiuguang之间的对话

郭峰君：以一个便于观察和理解的实际现象来讨论：声源和空气相对于地面静止，观察者向着声源作匀速直线运动。如果声波在空气中传播的声速为340米/秒，观察者相对于地面运动的速度为20米/秒，那么观察者实际测量到的声速是否为合成声速（340米/秒+20米/秒=）360米/秒呢？在此，本人给出一句敢冒天下之大不韪的八字断言：合成声速无法实测！换句话说，无论过去、现在和将来,也无论根据何种测量原理或者利用何种测量仪器,谁都绝对不可能真正测量得到所谓的合成声速!

Jiuguang：两个装置合在一起不就行了吗？正如没有一种仪器可以同时测你的身高,体重,体温等,一样.多用几个仪器就行了.没什么可大惊小怪的。

郭峰君：我敢于跟您赌一点:所有测量声速的实验装置只能测量声速,不能同时测量风速;所有测量风速的实验装置只能测量风速,不能同时测量声速.不信您可以查阅有关资料或亲自实验.

Jiuguang：测的就是相对声速,在运动的车上或船上测的不是相对声速是什么? 绝对声速并不存在如何测量. 不明白你的合成声速指的是什么."合成"就是一种加法,如经典速度合成就是矢量加法.速度可测,加法不可测.
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[楼主]  [2楼]  作者:deqiangguo  发表时间: 2006/12/21 19:22 
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<原创>关于光速和声速的测量问题
关于光速和声速的测量问题
爱因斯坦在《论动体的电动力学》中提出了迄今还被许多学者质疑的“光速不变原理”，一百多年来，经过无数次实验的严格验证，普通真空条件下的光速确实是一个常数，与光源和观测者之间是否有相对运动无关。本人多年来一直将光与声进行着对比研究并发现：抛弃“以太”观念可能是一个历史性错误。我们不得不承认，通过实验，我们迄今测量不到相对光速，那么，笔者要提出一个问题：我们迄今测量到相对声速了吗？查阅有关资料，从未见过有关测量到相对声速的任何报导。在学习了一些流体力学知识后，本人突然醒悟，原来光速不变和声速不变源于同样的道理。只要我们明白了相对光速（或合成声速）无法实测的道理，光速不变的物理机制也就迎刃而解了，狭义相对论也就自然而废了。
其实，很简单，把测量声速的两个同样的实验仪器分别放在地面实验室里和匀速运动的交通工具（如火车、汽车、轮船）上，如果实测的声速彼此相同，那么我们还有什么理由坚信相对声速可以实测呢？
 [3楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/12/22 11:59 
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声速测量没有任何困难,包括相对声速(合成声速)
郭峰君先生好
也许以前说的太简略了,现在再说的更清楚一些.
之所以说单向光速不可测,是因为没有比光速更快的信号供测量使用.
测声速是不存在这种问题的.因为光速远大于声速.
以100米为例,声音通过100米需要约1/3秒时间,而光只需要1/3微秒.
如果在百米跑道两端,各放一个声音传感器,用导线将两个信号接到类似跑表的计时器上,就可以测声速了.由信号传输产生的误差可不大于1微秒.与约1/3的测量结果相比较,完全可以忽略不计.
只要将上述装置放到运动的车厢上,或船的甲板上,就可以测相对声速了.

你说的合成速度的含义,是不是说声源静止,运动测量.没错吧?
那同样很简单,只需要在船,车要通过的桥或隧道口加一个固定声源就可以了.没什么难解决的问题吧?

久广
[楼主]  [4楼]  作者:deqiangguo  发表时间: 2006/12/22 19:09 
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<原创>证明相对声速无法实测的一个思想实验——与jiuguang先生共同探讨
证明相对声速无法实测的一个思想实验——与jiuguang先生共同探讨
假设一节长100米的平板列车以速度w=30米/秒相对于地面作匀速直线运动，列车两端分别有一个声波发射器S和声波接收器R，空气相对于地面静止，声波在空气中传播的绝对速度c=300米/秒，列车运动方向从S指向R。
由于R和S保持相对静止状态，因此R的接收频率f与S的发射频率f’相同，对这一点大家是无异议的。
如果利用根据 声速=波长*频率 原理设计的测量装置测量R接收声波的声速，通过实验，我们必然要得出这样一个结论，声速是固定值，而且声速、波长、频率都与列车的运动速度大小无关。
大家现在普遍认为：虽然R的接收频率f与S的发射频率f’相同，但是R的接收波长L与S的发射波长L’之间应存在 L’=L*c/(c-w) 的关系，并且能够测量到相对声速c’=c-w 。如果利用根据 速度=距离/时间 原理设计的测量装置一定能够测量到声波发射与接收的时间差为100/（300-30）秒，相对声速270米/秒=300米/秒-30米/秒 。
我认为，这是一个极其错误的成见。只要我们把R和S都看成有一定体积的固体，把空气看成流体，那么根据流体在流动过程中遇到固体必然发生绕流现象就能够推断出：从理论上讲，在R和S之间并不存在空气流动现象。
大家可以把R和S想像成两块靠得很近的巨大平板，再画出空气流动的流线，就很容易明白我所说的“相对声速无法实测”和“从理论上讲，在R和S之间并不存在空气流动现象”的意义了。
 [5楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/12/23 00:15 
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波长不变的假设是错误的
所谓发出波长是多少的声音或光的说法，本身就是错误的.波长通过不同的介质,如玻璃、水、不同密度的空气等，波长都会改变，而且通常无法避免这种改变。在下面情况下，频率不变，但波长会随车速而改变。所以声速也会变。


[[假设一节长100米的平板列车以速度w=30米/秒相对于地面作匀速直线运动，列车两端分别有一个声波发射器S和声波接收器R，空气相对于地面静止，声波在空气中传播的绝对速度c=300米/秒，列车运动方向从S指向R。

由于R和S保持相对静止状态，因此R的接收频率f与S的发射频率f’相同，对这一点大家是无异议的。

如果利用根据 声速=波长*频率 原理设计的测量装置测量R接收声波的声速，通过实验，我们必然要得出这样一个结论，声速是固定值，而且声速、波长、频率都与列车的运动速度大小无关。]]
 [6楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/12/23 02:09 
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这就近似波介质“完全拖动”了？
这基本属于波介质“完全拖动”的情况了，
如同飞机内的声速不变一样，
所以实验时我要用电动车，就是保证空气自由流动，
超声发射器和接收器的体积（直径2厘米）相对“尺长”（1米）都很小了，
它们对空气的拖动作用也就很小了，基本可以忽略不计，



[楼主]  [7楼]  作者:deqiangguo  发表时间: 2006/12/23 09:29 
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jiuguang先生肯定认为L'=L[c/(c-w)],c'=c-w吧?!可是您能测量到L'和c'吗?
[楼主]  [8楼]  作者:deqiangguo  发表时间: 2006/12/23 09:49 
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我迄今不知道杨先生骑着电动车究竟做了一个什么实验,结果怎样?
郭峰君与Jiuguang之间的对话
 [9楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/12/23 17:52 
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只有必须考虑光传播所用的时间时,才须讨论由光速有限而引起的种种问题.测声速根本没必要考虑.
那些问题的影响与测声速得到的结果相比,完全可以忽略.随便选些数据算一下就行了.
另外,你的公式恐怕也有问题.运动的尺是否收缩有不同看法.测量声速并不是以光速为标准,而是相当于假设光速无穷大,这对测量结果没有影响.

[楼主]  [10楼]  作者:deqiangguo  发表时间: 2006/12/23 17:57 
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jiuguang兄:字母c在这里是指声速,不是光速,请别误会.
郭峰君与Jiuguang之间的对话
 [11楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/12/23 21:47 
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只测量时间就行了,长度是静止状态下测好的.不必想太多
郭峰君与Jiuguang之间的对话
 [12楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/12/23 23:10 
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再画个图试着解释一下吧

我再画个图试着解释一下吧，参见：
http://cn.pg.photos.yahoo.com/ph/yyhhxx222/detail?.dir=c9a0&.dnm=2ccbcnb.jpg>

也许这也对理解光的sagnac时差有一点作用？

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