新自然吧 关注:302贴子:7,933

一个能推翻光速不变假说的判决实验

只看楼主收藏回复






1楼2012-04-03 21:54回复

    这是两个完全相同的由真空光程和光纤光程组合成的往返光路,先将激光器输出的小直径光束扩束并经半透半反分光镜分开成两个光束,然后让它们从正中间位置分别进入左右两个光路里沿相反方向在真空光程中传播,到达等距离的设定位置后经反光镜转向并由安置在光路中的聚焦透镜会聚射入光纤中,从两条光纤出来的光束再经反光镜转向射入安置在正中间位置的两个光敏管里。在激光器输出端加入采用电光效应制造的光闸对激光器输出的光束作高速通断控制,便可提供宽度在纳秒数量极的光脉冲信号给光敏管接收。


    2楼2012-04-03 21:56
    回复
      2025-06-13 01:29:07
      广告
      由于通过半透半反分光镜产生的两束光脉冲信号一定是同时离开正中间位置,无论它们是遮光信号还是发光信号,都将同时返回正中间位置被两个光敏管接收。只要光信号脉冲宽度时间T大于光电装置的最小当量判断误差(<0.6ns),为保险起见可让光信号脉冲宽度时间最短不小于1.2ns,两个光敏管接受到光脉冲信就有足以长的重叠区使连在其后的微波场效应管T1导通,发光管LED随即发光并保持下去,由发光管控制的光电开关随之转变成导通状态完成某种动作。


      3楼2012-04-03 21:57
      回复

        针对光敏管同时接收到的光脉冲是遮光信号或是通光信号,两只光敏管的输出端分别采取并联或串联接法,连在其后的微波场效应管控制端连线也作相应改变,但最终实现的逻辑判断功能相同。


        4楼2012-04-03 21:58
        回复

          在地面参照系里,由于真空光程和光纤光程组成的往返光路处于静止状态,光信号在真空光程中以恒定速度C传播,在光纤光程以恒定速度C*=C/n传播,只要光信号在两个光路中经过的真空光程和光纤光程完全一致,所经历的时间就一定相同,没有时刻差。现令一个被加速到接近光速的电子沿地面坐标系X轴向以速度V飞过,在以该电子为参照物建立的电子参照系中考察,光信号在两个光路中经过所需要的时间将产生出时间差Δt′,若Δt′大于光信号脉冲宽度时间T及光电装置的最小当量判断误差(<0.5ns)之和,为保险起见要求Δt′不短于2ns,两个光敏管接受到光脉冲信号就没有重叠区不能使连在其后的微波场效应管T1导通,发光管LED将始终保持不发光状态,由发光管控制的光电开关也始终保持断开。鉴于在地面建立的粒子加速器中可以将把电子加速到0.99C的运动速度,该实验已不再是无现实事物保证的空想。


          5楼2012-04-03 21:58
          回复

            下面给出在电子系中分析光信号经历两个光路所产生出的时间差Δt′及需要的光纤长度计算公式,令光纤长度在电子系中呈现长度为L*,根据前面已经推导出光纤末端以V*=V/nC/n的速度靠近或远离光信号,可得到

            根据时涨尺缩效应关系有

            于是得到

            注意,Δt是根据洛仑兹变换把电子系中两个光信号先后到达两只光敏接受管的时刻差Δt′变换到地面系里的光敏接受管处的对应时间差,由于两个光信号到达两个光敏管的位置在X轴上是同一坐标值,故体现为时涨效应关系。本来在电子系中分析光电接受装置的工作状况,只须计算出两个光信号到达两只光敏接受管的时刻差Δt′就能作出判断,考虑到人们更习惯使用地面系里的参数作比较,特将电子系中的时刻差和光纤长度转换成体现在地面系里的数值。而且使用呈现在地面系里的时刻差和光纤长度来计算,它们间的数学关系更简便。
            令V=0.8C,变换系数k=0.6,取光纤材料折射率n=1.45,L=5米,可计算得到
            Δt=2×0.8×5×(1.45-1)/299792458(秒)=12ns,Δt′=Δt/k=20ns;
            它意味着在地面作的验证实验里,人们只要把光信号脉冲宽度控制在1.2ns~10.8ns之间,它体现在电子系中为2.0ns~18.0ns之间,就足以在电子系里让两个光信号到达两个光敏管处的光脉冲首尾时刻差超过2ns而不能使连在两个光敏管后面的微波场效应管导通,发光管将始终保持不发光状态。
            由于左右两个光路上的光纤长度总共才10米,对从事该实验的空间范围要求不大,人们在大型粒子加速器旁边可以轻易完成。谁试图坚持光速不变假说正确,他就得在电子系中给出与在地面系中的事实相符合的解释。
            即在地面系里,两个光信号到达两个光敏管处的时刻差Δt≡0,请记住这是同时发生在X轴上同一位置的两个事件!它们在电子系里也必定是同时发生在X轴上同一位置的两个事件!决不可能发生Δt′≠0的情况。假如光速不变假说正确,除非光纤材料折射率n=1,必有Δt′≠0 和Δt≠0 的计算结果出现。
            


            6楼2012-04-03 22:01
            回复
              光纤末端以V*=V/nC/n的速度靠近或远离光信号
              ---------更正为
              光纤末端以V*=V/n的速度靠近或远离光信号


              7楼2012-04-03 22:03
              回复
                @铁兵骑
                来这里看吧,这可是在你的参与下整出的新东西.


                9楼2012-04-05 00:02
                回复
                  2025-06-13 01:23:07
                  广告
                  @板上中微子
                  你以为物理专业不需要具体的应用来作依据?
                  老爱的狭相,其实就是门外汉跑来研究光学专业技术的瞎扯。我学的是精密光学仪器专业,搞的都是具体的光学应用技术,它跟光学原理是不可分开的。你学生物专业的来研究物理,对以光学知识为基础的理论作探讨,精神可佳!但你是门外汉。
                  几天前,我刚找到正在上海国家重点光学实验室里工作的大学同学,他们的头就是光学界挺有名气的庄松林,中科院院士。我整的东西,同他们讨论才是内行之间交流。
                  也说点实情给大家,别被国家重点光学实验室的名头吓着,当年我的工作单位是国家四大光学基地之一,里面的设计科就是国家级实验室,后来被改革给整散掉,人员也沦落到社会上为生活奔忙了。以前做研究实验可以到上光厂与我的工作单位里去合作,北京工业大学,华中理工大学,成都科技大学的光学专业学生都到过我以前的工作单位去实习,但我的学校里有条件可以在本校实习。目前这个上海国家重点光学实验室,其实是我读的大学里建立的实验室,由以前的教学研究和光学仪器生产部门所构成,在国内几大光学基地被搞垮散掉后,才成了领头者。
                  正因为找到他们,我已明显减少了在网上发专业帖。
                  我对你印象总起来说不差!都不愿意多指责你,但愿你能走上正路子。
                  搞研究,别带有个人情绪,不要为虚荣面子强辩。
                  我不在相吧发言,但对丽雅的感觉也挺好,在别的吧同他作过蛮友好的交流。
                  


                  10楼2012-04-12 16:37
                  回复
                    @板上中微子
                    备份在这,你可以看发在这的实验.只说专业方面的话就没事,我不想同谁吵架.


                    11楼2012-04-12 16:39
                    回复
                      坂上中微子@坂上中微子 


                      IP属地:辽宁12楼2012-04-12 17:46
                      回复
                        @交大spectral
                        到这来聊


                        13楼2012-04-26 15:39
                        回复
                          那个图,很漂亮,只是一会儿看不来


                          14楼2012-04-29 08:50
                          回复
                            我整出来的动画解说论文,都很漂亮约.卫星定位原理是其中经典,




                            


                            15楼2012-04-29 14:33
                            回复