光速c的物理思想及教学启示

分析了５个阶段光速测量的方法，研究了３个层次光速理论的发展，展示了基本物理常数c 的物理教学中的独特魅力。     

使自由空间中光速变慢的研究进展

1905年Einstein发表了著名的狭义相对论( SR)文章,其中说光在真空中总以不变的速度传播。然而这个光速不变性原理一直缺乏可靠的实验证明,近年来的一些研究成果倒像是证伪了这一原理。例如,美国Maryland大学的物理学家James Franson于2014年6月发表论文引起物理界的广泛关注,文章宣称已可证明光速比过去所认为的值要慢。他的论据来源于对1987年超新星SN1987A的观测,当时在地球上检测到由爆发而来的光子和中微子,而光子比中微子晚到4.7h,过去对此现象人们只作了模糊的解释。 Franson认为这可能是由光子的真空极化造成的———光子分开为一个正电子和一个电子,在很短时间内又重组为光子。在引力势作用下,重组时粒子能量有微小改变,使速度变慢。粒子在飞经168000光年的过程中(从SN1987A到地球),这种不断发生的分合将造成光子晚到4.7h。另一个例子是,2015年1月英国Glasgow大学的Padgett研究组做到了使光的运行比真空中光速( c)要慢。他们使光子经过一个专用的散射结构物,波形被改变,从而速度变慢。令人惊奇的是,光子出来后(即回到自由空间)仍以减慢了的速度行进。Franson理论和Padgett小组实验损坏了真空中光速的恒值性,使c成为“不恒定的常数”,或“不常的常数”。这种情况妨害了SR理论及现行米定义的理论基础。另外,本文比较了1993年的SKC实验和2015年的空间结构化光子实验,前者以量子隧穿和消失波为基础,后者则改变光束的横向空间结构。二者都使用相关光子对,结果都显示光子群速的变化。如今或许可以终结关于光速不变原理的讨论。……在现代物理学中波粒二象性仍是难题,但新近研究对此有新的理解,与互补原理不同;故更宜于用波理论解释粒子实验。在Padgett小组实验中,无论Bessel波束或Gauss波束光子群速均减小,表现为在1m的实验距离上迟到若干微米。……最后,本文指出近年来的光速研究为波科学带来丰富体验,为理论思维造成新机会。     

光本性否定光速不变原理及现行米定义

1961年、1967年、2005年、2006年国外公布了几个实验报告,直接和间接地示意:光子带有微量负电荷。加之牛顿在1704年和爱因斯坦在1905年都曾经明示过:光束可能是经典性质点流。于是,光子就应该是带着微量负电荷的经典性质点。随之,光的折射、反射、衍射、干渉及偏振等各种光学实验现象,都是光子与其近旁的介质原子核及其核外电子之间的库仑力作用,所产生的光子速度方向发生了改变后才形成的可视影像。光本性中的这种经典性质点特征,逻辑地否定了光速不变原理及现行米定义。     

视超光速运动中“核固定”与视超光速的统一

在视超光速运动的相对论超光速模型[1 ] 的基础上 ,进一步给出视超光速源的核与子源的视速度方程、核与子源速率相等条件下的真实速度方程、核与子源设为光速时的视速度关系方程。然后将观测到的视速度 Vapp和由自康普顿散射机制推算的喷流与视线的夹角θ的数据代入真实速度方程 ,所得值再代入核与子源的视速度方程 ,结果表明 ,离我们而去的核表现为“固定”,而向我们而来的子源表现为超光速 ,二现象在相对超光速模型中得以统一。 [1]及本文对单一天体的运动也适用。     

“光速城市”中OLT的部署

随着网络可靠度要求的不断提高和光纤设备成本的不断降低,FTTH将成为未来接入网唯一的选择,PON（Passive Optical Net,无源光网络）技术因为其便于实现、成本低廉的特点得到广泛的应用,同时已经被公认为解决＂光纤入户最后一公里＂问题的最佳方案。详细介绍了＂光速城市＂中OLT的部署。     

中微子“被超光速”

据《科学》（Science）官网报道,去年CERN的OPERA实验得到的＂中微子超光速＂的结果存在错误。CERN位于日内瓦的粒子物理实验室2月22日确认,OPERA的GPS接收器和主时钟之间的光纤连接出了差错。但该实验室随后又提出另一种可能的原因,与GPS信号同步过程中记录时间的一个振荡器有关。     

物理常数与科学研究

基本物理常数反映了自然界的一些基本特性。本文就物理学上的基本物理常数的分类、应用、测定及其物理意义进行了简述。并从中进行科学方法教育,以提高学生的科学素养,改变过去那种重知识轻过程、重结论轻应用的倾向。     

如何定义“秒”

<正>时间单位秒是国际单位制的7个基本单位中准确度最高、应用范围最广的一个。1967年,秒的定义从天文秒改为基于铯原子跃迁的原子秒,这一定义保持至今。实验室型铯原子钟复现秒定义,成为时间频率计量的基准装置。铯原子钟又被人们形象地称为喷泉钟,因为其工作过程是铯原子像喷泉一样     

总星系中“暗质量”形成和分布的基本规律及与“真空背景微波辐射”、“宇宙常数”的因果关联

本文应用相对论性牛顿万有引力定律和非黎曼几何的传统力学分析方法,定量导出和证明了总星系中场"暗质量""、暗能量"的形成、演化和各向同性均匀分布的基本规律,得到了场"暗质量"密度"、暗能量"密度理论值;定量导出了总星系中场"暗质量"密度"、暗能量"密度与"真空背景微波辐射""、宇宙常数"的因果关联,求得了真空背景微波辐射温度和宇宙常数理论值,所得系列理论结果,与已有观测事实极相吻合.     

真空测量技术发展溯源

中以确切的资料信息介绍了真空测量技术创始以来的发展过程,使人们永远记住这些在此领域作出突出贡献的劳动以及他们的科学成就。     

真空干燥的一维理论研究

介绍薄片类和球对称性类物质的真空干燥理论,这两类物质在干燥过程中都可看作一维的热,质的输运问题,通过理论分析得出物质的含湿量的时间变化特性和估计干燥终点.这不仅有利于指导干燥工艺,也将有利于在建立真空表面视觉系统数据库时指导选择真空干燥对象的图像特征的拾取时间.     

基于负载口独立控制的双伺服阀控缸系统

针对电液伺服系统对控制精度和节能的需求,提出了一种基于负载口独立控制的双伺服阀控缸系统.首先对系统进行了建模分析,然后利用鲁棒自适应的方法对系统进行了完全解耦,针对主、被动负载均存在的位置伺服工况,设计了以位置跟踪为目标的进油口控制器和以压力控制为目标的回油口控制器.同时分析了系统的节能性,设计了基于扩张状态观测器（ESO）的油源压力控制器以及液压泵流量控制器.最后通过实验验证该系统的控制性能和节能效果.      

音乐作品中节拍与节奏型的规律

通过对节拍和节奏型的归纳,总结了由音乐作品的节拍和乐曲体裁造成的强弱拍规律,并对二对三、三对四节奏型、切分音和附点音型等特殊节奏型的演唱（奏）规律进行了探讨。研究了不同拍子与相同节奏型的规律以及针对复杂节拍与节奏型的结合规律,以更好地表现作品音乐风格的可变性。     

谈高校体育教学与终身体育

高校体育教学要以终身体育为指导思想，注重对大学生终身体育观念的培养．在体育课程和教材内容上要以终身健身为主要内容，重视全民健身的教育，培养学生正确的学习动机，从增强学生体质出发，传授体育知识、技术和技能，养成经常锻炼身体的习惯，树立终身体育的观念．高校体育教学与全民健身有着密切的关系，大学生既是四化建设的专门人材，也是群体活动的骨干和指导力量，让终身体育渗透到学生思想中，对深入开展全民健身有着重要意义．     

木制品真空浸蜡实验研究

主要对在真空的条件下用液蜡作浸溃液、做木块被浸渍物的真空浸渍实验过程作了详细的介绍,分别介绍实验前的准备,实验中的现象及注意事项,试验结论等.然后说明在真空条件下的浸渍质量优于常规浸渍的质量,并得到一些浸渍质量与真空度和浸渍时间的定量关系,从而给出研究高质量浸渍结果的实验方法.     

多功能电能表及其抄表技术

介绍了符合电力部最新标准的全电子式多功能电能表的研制,具有复费率、需量统计、４８５集中抄表和红外方式抄表及编程等功能,并介绍了相应的上位机管理软件．     

关于ε0、μ0、C三个常数的讨论

阐述了ε0、μ0、C的历史来源和相互关系，以及它们在物理学中的地位和作用,提出了一个联系于超大统一理论可能出现的新常数的猜想，并对所提出的新常数的物理意义进行了阐述。     

液氨计量表的试验研究

本文对研制的机械直读式液氨计量表进行了试验设计和探索性试验研究,找出了影响计量表计量示值误差及压力损失关键性因素的主次、优水平及优水平组合。理论分析与试验结果吻合较好。试验研究结果表明,液氨计量表的各项指标均达到设计要求。