迈克尔逊干涉实验的零结果能说明光速不变吗？

本文通过对迈克尔逊干涉结果零结果的讨论，得出实验结果未必能够证实光速与光源运动速度无关。     

光速不变原理的讨论

光速不变原理是狭义相对论的两条基本原理之一。光速不变原理包含两点内容:①光速与光源运动无关;②光速不依赖于观察者所在参考系。文中讨论了这两点之间的区别。指出宋代超新星爆发事件只是有助于证明“光速与光源运动无关”,而不能证明整个光速不变原理;同时指出“光速与光源运动无关”不违反经典物理学中的伽利略变换。澄清了对光速不变原理的一些不清晰的认识。     

运动物体观测论

为了解决运动物体的观测问题,文章先论述了光速是光子相对于光源的速度,介绍了光在纯粹的空间中和介质中的传播特性;提出了运动参考系时空、视时空和静止参考系时空的概念;分别导出了物体在纯粹的空间中和移动的介质中运动时,运动参考系时空、视时空与静止参考系时空的相互关系。运动物体观测论解决了运动物体的观测问题,运动不会产生长度变化、时间变化和质量变化,不存在光障。     

融入迈克尔逊-莫雷实验目的的Sagnac效应理想实验

长期以来,光速不变假设被认为得到了迈克尔逊-莫雷实验等的广泛支持,Sagnac效应尤其是推广的Sagnac效应出现后,有人认为是对光速不变假设的否定。但Sagnac效应涉及到非惯性系,能否动摇惯性系中的光速不变假设,出现巨大争议。本文设计了一个理想实验方案,将Sagnac效应与迈克尔逊-莫雷实验目的有机融合。对此实验,相对论将难于预见和解释。该实验有助于打破争论僵局,促进人们对光速问题再认识,挑战相对论。     

三个实验数据证明光是介质波

光电效应的能量与频率成正比、光速与介质有关、光速与光源速度无关这三个实验数据均可以证明光不可能是物质波,只可能是介质波,光介质以太肯定存在。由于光电效应源于电磁感应,故光电效应实验反而可以证明光是波,不具备粒子性,故波粒二象性不成立。光的横波源于原子对光的反射形成的横波分量,光的本质是纵波,横波只有光在物体中传播时才产生,光在真空中传播时没有横波分量,以太是流质而非固体,迈克耳孙-莫雷实验的前提条件不成立。     

迈克尔逊干涉仪实验中的几个问题

对物理实验迈克尔逊干涉仪的调节和使用中常存在的几个问题进行分析和讨论，指出形成定域或非定域干涉取决于光源，产生等倾或等厚干涉不仅与M1与M′2之间的夹角α有关，还受其间的空气层厚度d影响.从3个方面给出仪器调整的方法.     

对狭义相对论的研究和讨论

本文提供了相对论发生、发展的背景.物理学定律之一的相对性原理从任意惯性系看来的一致性最先由H.Poincarè推介,而Lorentz变换(LT)体现该原理,但H.Lorentz于1904年发表的相对性思想是在以太存在性之下得出的.1905年Einstein发表了著名论文,其中有一个公设--光速不变性原理,由此认为不需要以太,亦即用不着一个优先的参考系.后来的讨论总包含下述问题:Eimtein的狭义相对论(SR)和改进的Lorentz理论(MOL),哪个更好地描述自然界?这两者的主要区别在于,SR认为所有惯性系都是平权、等效的,而MOL认为存在优先的参考系.多年来的众多研究讨论显示,SR存在逻辑上的不自洽,亦缺少真正确定的实验证实.由此可以理解欧洲核子中心(CERN)的著名科学家John Bell在1985年所说的话:"我想回到Einstein之前,即Pioncatè和Lorentz".值得注意的是,SR无法解释近年采出现的研究成果--引力传播超光速和量子纠缠态传播超光速,而MOL却能解释.本文强调讨论科学问题必须冷静客观、实事求是;认为相对论体系面临重大变革,而来自各方面的力量正在推动这一变革.     

关于光速C的可超越问题——论广义相对论中的光速与极限速度

狭义相对论的光速不变原理指出,真空中的光速相对于任何惯性系沿任一方向恒为C,并与光源运动无关。由于狭义相对论的巨大成就,使得人们对光速是极限速度这个结论,多年来未能引起怀疑。但是六十年代以来,由于科学技术的发展,提出了是否存在超光速粒子的新课题。近年来已发表过不少文章,在理论和实验上做了不少工作,     

混合物介电常数的立方根律及其相对论变换

根据无界空间无源区电磁波传播规律和狭义相对论介质中光速变换，导出了线性均匀介质的介电系数在不同参考系之间的变换关系。参考系之间变换可相当于各向同性介质与各向异性介质的变换。     

相对论歪曲了光速不变原理——论光、声在多普勒效应中的表现差异

光速理论像把测量时空尺,是支撑天体物理学和相对论的支柱,不可有半点瑕疵。探索光运动特征,寻找光速(C)的参考系,揭红移奥秘,推导求光源退行速(V)公式。计算不同运动、不同距离(D)的天体光在地球空间的通过速度(BC)为宗旨。探索得之:光是直接以"加速度"的形式从运动的源中"发射"出的。光速,就是光离开源的不变速,是源速基础上的速。光在以源为C的参考系扩散时,就在不知不觉中延续了源的空间速。光的波长不因星系退行而拉伸。所谓红移,是因退行抵消了与退行等量的光在地球空间通过时的速度所造成的波延长的"假象"。不同运动星系光不以相同速从银河系通过。光、声在多普勒效应中表现并不"完全相同"、不存在与源运动无关的光在空间绝对速——C。     

一种正弦波信号频率幅值的高精度估计方法

为了提高正弦波信号频率和幅值的频域估计精度,提出了窗函数迭代逼近方法.Matlab仿真结果表明,该方法切实可行,估计精度可以提高4~5个数量级,且与频率偏差δ基本无关.     

相对性原理_罗_人七_兹变换与不变速度

在相对论前,罗仑兹变换是一个理论,用于解释迈克尔逊、莫莱实验的否定的结果——光速不随惯性系的转换而改变.相对论建立以后,情形反过来,光速不变的实验事实成为导出罗仑兹变换的依据.爱因斯坦的功绩在于,从时空理论的高度着眼,推广伽利略力学相对性原理到包括电磁现象,把光速不变和相对性原理结合起来.可是,它们之间的关系究竟怎样,很少认真考查过.下面的讨论结果表明:仅仅是运动学的相对性原理,加上时空的均匀性、空间的各向同性,就足以导出罗仑兹变换或者伽利略变换,二者必居其一.而在前一场合,有限的、不变速度的存在为必然结论.迈克尔逊、莫莱实验可以看作是一种判定性实验,判定我们的时、空连续体属于罗仑兹变换而不属伽利略变换;同时,证验光速即不变速度.     

迈克尔逊实验未能证明光速不变原理

迈克尔逊的实验结果只能证明以太不存在,但却不能作为光速不变原理的证明。因为以太的存在与光速不变原理之间并不存在非此即彼的逻辑关系。因其只排除了以太对实验结果的影响,对于其他影响因素并没有涉及到。特别是没有考虑到引力的影响,而我认为引力是光传播的介质。引力透镜和引力红移都表现出了引力作为光传播的介质的物理特性。而且引力作为光传播的介质是符合实验的结果的。2电磁感应中电流的产生是由于导体中的自由电荷切割碰感应线时产生的洛伦滋力所产生的。     

V=C*Z/(1+Z)揭开光速之谜

现行理论认为：光速（C）就是光在真空中的速;光与声在多普勒效应中表现完全相同。认为不管光源与检测者在空间如何快速运动,测得速度都完全相同（这是两个混淆）。本文宗旨：探索光运动特征及确立光速C的数值参考系,揭“红移”奥秘,推导与哈勃定律相吻合的天体退行速（V）公式。 光是从运动的源内以“电荷加速度”形式直接发射出的,C的数值是由“加速度”决定的,光速就是光在源速基础上的速,不能错成是在“虚无空间”的速。按“相对”原理,光速,只指光在源的电磁场中的速度。因为每个星系的光都视自己的潦是“静止在宇宙正中”,所以光也就永远以源为C数值参考系以C速扩散开采,形成对称的大光球。因为无限扩大的“大光球”（场）与源是不可分割并同步运动的,所以光在空间速度就得叠加于源速之上,光也就在毫无感觉的情况下延续了源的惯性速度,这是光极其重要的运动特性。所以在传播申各向波长和离源速度都不因源的运动和星系分散而改变。因为星系都在匀速分散,所以,相对地球不同退行速天体光不以相同速从地球空间通过（通过速度=C—V）,银河系的光也不以相同速穿越沿途千万重相五分散的星系,穿越速度必随距离递增而递减,显示“红移量”逐渐上升,直至“先予倒流”。     

关于狭义相对论的实验基础——纪念爱因斯坦诞辰一百周年

脉冲星NP0532的γ射线短脉冲事件是光速与光源运动速度无关的最好证据。假如我们把以速度υ运动的光源所发射的光的速度纪为c＇=c+kv,则从NP0532的γ射线脉冲事件可推论出k<5×10~(-13)。 测出了银河系相对于宇宙微波背景辐射的速度,并不意味着相对性原理受到破坏。微波背景辐射的地位与以太有根本的区别。     

V=C＊Z／（1＋Z）揭开光速之谜

现行理论认为：光速（C）就是光在真空中的速Ⅲ;光与声在多普勒效应中表现完全相同[2]。认为不管光源与检测者在空间如何快速运动,测得速度都完全相同[3]（这是两个混淆）。本文宗旨：探索光运动特征及确立光速C的数值参考系,揭“红移”奥秘,推导与哈勃定律相吻合的天体退行速（V）公式。光是从运动的源内以“电荷加速度”形式直接发射出的,C的数值是由“加速度”决定的,光速就是光在泺速基础上的速,不能错成是在“虚无空间”的速。按“相对”原理,光速,只指光在源的电磁场中的速度。因为每个星系的光都视自已的源是“静止在宇宙正中”,所以光也就永远以源为C数值参考系以C速扩散开来,形成对称的大光球。因为无限扩大的“大光球”（场）与源是不可分割并同步运动的[4],所以光在空间速度就得叠加于源速之上,光也就在毫无感觉的情况下延续了源的惯性速度,这是光极其重要的运动特性。所以在传播中各向波长和离源速度都不因源的运动和星系分散而改变。因为星系都在匀速分散,所以,相对地球不同退行速天体光不以相同速从地球空间通过（通过速度=C—V）,银河系的光也不以相同速穿越沿途千万重相互分散的星系,穿越速度必随距离递增而递减,显示“红移量”逐渐上升,直至“光子倒流”。     

引力传播速度研究及有关科学问题

在Newton理论中引力速度是无限大,而在Einstein理论中引力速度是光速.广义相对论(GR)认为引力与电磁力不同,是弯曲时空的纯几何效应.但现在应思索某些不同的引力模型,例如把引力重新当作平直时空中的自然界的力的传播,从而又研究得出引力速度大于2×1010c(c是真空中光速).虽然超光速的力传播违反Einstein的狭义相对论(SR),却符合Lorentz的相对性理论(LR).……对宇航界的推进器动力学科学家而言引力是很重要的;近年来太空科学呼吁实验物理学家研究比光速更快传播的信号源.引力以超光速传播的可能将激励科学家们作进一步实验与探索.     

自由空间磁力线速度测量实验

提出了自由空间条件下磁力线速度的测量实验.指出磁力线速度可以通过电磁感应速度测量,与电磁波速度无关.测量结果表明,系统中Z轴方向的磁力线速度在10倍光速以上.基于经典麦克斯韦方程的有限元数值求解结果与实验测量结果一致性较好.该实验将有助于人们进一步理解麦克斯韦方程,并提供了一条从经典电磁学角度理解相速度、群速度超光速的新途径.     

以量子非局域性为基础的超光速通信

1935年Einstein根据自己对自然的理解提出了EPR论文,该文的局域性原则对应他的狭义相对论(SR)。文章坚持以超光速传送能量和信息的不可能性,否定体系分开为两个(Ⅰ和Ⅱ)之后会有一种超距作用的机制。1951年D.Bohm对EPR思维实验作了现代物理意义的陈述,称为Bohm自旋相关方案或自旋双值粒子系统,实际上启动了量子纠缠态研究,对EPR思维是一种推进。在此基础上。1965年J.Bell提出了后来称为Bell不等式的隐变量理论;而在1981年—1982年间A.Aspect做了多个精确实验,结果与Bell不等式不符,却与量子力学(QM)一致。Aspect实验在科学界引起震动,使物理学家J.Brown和P.Davies在英国广播公司(BBC)组织了一次对著名科学家的访谈。在采访J.Bell时他说,该不等式是分析EPR思维所产生的,这个思维说在EPR论文条件下不应存在超距作用,但那些条件却导致了QM所预期的奇特的相关性。Aspect实验结果是在预料之中的——QM从未错过,即使条件苛刻也不会错。这些实验无疑证明了Einstein的观念站不住脚。Bell认为,现在为克服理论上的困难,可以回到Lorentz和Poincarè;可以想像以太这种参考系存在,在其中事物可以比光快。Bell重复说想回到以太概念,因为从EPR论文可以看出,景象背后有某种东西比光快。EPR论文建基于SR之上,二者都否认超光速的可能性,这也就是SR与QM的根本矛盾。QM允许超光速存在,认清这一点对科学进步有重要意义。J.Bell于1990年去世,但他建立了不朽的功绩,Bell不等式成为科学史上最伟大的发现之一。几十年来所谓Bell型实验长盛不衰,双粒子奇异纠缠的距离从最早的15m多年后增大为144km,十分惊人。特别是在2008年,D.Salart等用处于纠缠态的相距18km的2个光子完成的实验证明其相互作用的速度比光速大一万倍以上,为10~4c—10~7c;可以说此实验对有关EPR的长期争论作了结论。可否说量子纠缠态必然引向超光速信号传送?研究表明"景象背后"的影响允许超光速通信。人们都承认实际上存在相互纠缠粒子之间的超光速信息传送是确定的事实,问题仅在于如何应用于人类相互交流和联系。EPR论文的错误对科学研究提供了深刻的教益,对量子纠缠态这种奇特物理相互作用的好奇是思考和探索的永不衰竭的原动力。量子纠缠态或许可以称为"第5种基本的物理相互作用";而所谓Bennett方案并非唯一的用量子纠缠作远距离通信的途径。     

浅谈相对论与超光速

由间隔不变性和洛仑兹变换出发,对相对论中的相对速度、几种超光速的说法、超光速与相对论等问题进行了分析．