迈克耳逊和他的以太漂移实验 连载(五)_王亚平_新浪博客

    从以太漂移实验中得到的认识

    自从迈克耳逊进行以太漂移实验到现在,历史已经翻过去123个春秋了,站在21世纪科学发展的今天,回眸100多年的科学发展历史,重新审视迈克耳逊以太漂移实验和洛伦兹的误解,我们可以从中得到一些新的结论:

 

    1、迈克耳逊以太漂移实验的环境存在的问题

    迈克耳逊进行以太漂移实验的目的是为了证明以太的存在,方法是用干涉仪来测量以太风对光线的干扰,然而迈克耳逊的实验结果并没有找到以太风。

    其实我们经过分析不难发现,迈克耳逊的实验环境是在地球表面上,并不不符测试以太漂移的条件。由于地球表面上有厚厚的大气层,在大气层里面做以太漂移实验和我们在行进的列车车厢里测量车厢外面风速的道理是相同的。如果谁站在列车的车厢里高举着风速仪来测量车外面风速,肯定会让人感到好笑,对于在浓密大气层的地面上测试以太风却没有人怀疑,是有点耐人寻味。即便是大气层外边存在以太风,迈克耳逊在地面的环境下显然是不能测到以太风的。当然以太论着认为以太是特殊的物质,它可以穿过大气而不受到干扰,那么它也可以穿过地球不受干扰吗?他能干扰光线的速度吗?这样怎么能是在讨论科学呢。

    所以,迈克耳逊得到的以太漂移实验结果根本不能证明以太的存在或不存在。

    当然,迈克耳逊的以太漂移实验受到当时科技水平的制约,如果在1887年有当今的科学技术水平和能力,迈克耳逊也会把以太漂移实验搬到太空中去实验。其实我们在搞实验的时候应该特别注意,只有在xx相同的环境下的实验,或者是模拟的环境和目标的环境xx相同,实验的结果才具有真正的实在性和xx性。

 

    2、洛伦兹从实验结果为0值中猜想长度收缩是没有根据的

    迈克耳逊虽然宣布以太漂移实验结果为0值,但是以太论者对以太的存在笃信不疑,可是洛伦兹的解释又无法让人们所接受,所以科学家们也感到茫然,因为对实验的结果无法解释,以至引起本文开头所说的开尔文勋爵说的“乌云”问题。

    对于实验的0结果,洛伦兹猜想:如果地球在沿着运动的方向上发生长度收缩的现象,同时也发生了光速和以太风叠加使光速变慢,由于光速发生的变慢和物体长度收缩相等比,继而造成变慢的光束经过变短的距离所用的时间,与另一束不变的光束经过不变的距离所用时间相同,所以干涉仪才没有产生干涉条纹。

    用现在的知识来看:上述实验中的两束光经过不同的路径,所用的时间相等也应该产生干涉条纹的变化。假设迎着以太运动的那束光的光速真的发生了变慢,那么该束光的波长就应该发生收缩。而另一横向通过的光束却没有发生光速变慢(变化微小,忽略不计),则光的波长没有发生变化。当两束不同波长的光波相干涉时也应该产生干涉条纹,然而迈克耳逊以太漂移实验的结果却没有发生干涉条纹的变化,这恰恰证明了两束光的速度和波长都xx相同,这证明了没有长度收缩现象的发生。可见洛伦兹的“长度收缩”纯属猜想,既没有理由也没有根据。

    有此可见,迈克耳逊以太漂移实验的实验设计方案也是错误的,既不可能得到迈克耳逊预想中的结果,也根本不能存在洛伦兹提出的长度收缩。遗憾的是:本来这是一个简单的错误,简单到人们往往忽视的程度,正是这个简单的错误也被一些科学家们忽视了,并且流传甚广。科学家们的桂冠往往容易让人们深信不疑,何况这是迈克耳逊、洛伦兹和爱因斯坦这样的伟大的科学家呢?

 

    3、迈克耳逊和洛伦兹都认为光速是可变的

    在1885年,迈克耳逊和莫雷进行了流水中的光速实验,证实了菲涅耳的曳引系数,亦发现光速是可以发生变化的,只不过差值太小,表现速度上测量不明显罢了,但是这确实证明了光速是可变得。

    1887年,迈克耳逊和莫雷再次联手进行以太漂移实验,其测量以太风的前提是光速可以和以太风的速度可以相加,也就是说实验的前提是光速是可变的。如果光速不变假设成立的话,光相对于任何一种参照体的速度不变,那么以太漂移实验中的两束光,无论在任何条件下光速都会相等,迈克耳逊也就根本没有进行以太漂移实验的必要了。

    洛伦兹收缩的前提也是光速可变,正是因为光速可变,所以洛伦兹推理:光速和以太风速叠加使光速变慢,恰好洛伦兹提出的长度收缩的比例与光速变慢的比率相等,两束光线以不同的速度,走过不同的距离,同时到达干涉仪。

    如果光速不变而距离收缩,两束光应该产生出干涉条纹,而实验结果却没有。实验的结果的正确性是无疑的,值得怀疑的是实验的条件和环境是否是您所需要的,值得怀疑的是一些人按自己的需要来解释,或不顾事实任取所需。

    无论洛伦兹收缩还是光速不变原理都是臆想出来的东西,退一步来说如果承认洛伦兹收缩就不应该承认光速不变原理,如果承认光速不变原理就不应该承认洛伦兹收缩。可是相对论一方面承认洛伦兹收缩和洛伦兹变换,一方面又不承认光速是可以变化,这种按着需要而任意取舍的方法是科学所不允许的。

    爱因斯坦左手拿着光速不变原理,右手拿着洛伦兹变换,左右都有理!

 

    4、惯性运动没有高速和低速的区分

    原来人们认为迈克耳逊以太漂移实验的意义在于否认以太的存在,通过前面的分析可知“实验”本身并不能证明以太的存在或不存在,那么“实验”就一点意义也没有了吗?不!迈克耳逊光以太漂移实验在无意中却告诉我们一个自然的规律,惯性运动本身没有高速和低速的区分。

    迈克耳逊在以太漂移实验的过程中,为了验证实验结果,曾经在不同的时间,不同的方向重复做了很多次实验,证明在地球的各个不同的方向上实验结果xx相同,这就给我们提出了一个新的思考问题的机会。

我们回到地球表面上考虑问题,我们不测量以太漂移,我们改为测量在不同运动速度下对光传播速度的影响。我们知道,在地球在围绕太阳的运动中,有30km/s的速度在沿着绕日轨道运动。在银河系中,太阳又带着地球以250km/s的速度在运动。因为迈克耳逊的光以太漂移实验是xxx(不同时间、不同方向),可以获得光速与地球运动的合成速度差为(280+280)km/s,即达到光速的1/535,如果存在这样大的速度差,迈克耳逊的高灵敏度的光干涉仪是xx可以检测出来的,然而实验的结果为0值。这恰恰说明了无论地球的实际运动速度有多快,哪怕是达到光速,只要在地球上测试,就测试不到光的传播速度有变化。

    根据量子理论,光是由光子流组成的,光子也是实物粒子。他们应该有微质量和微体积,存在着物质的共性,在不同速度的实验下遵守着惯性运动状态的不变性,这实质是证明了牛顿{dy}定律是正确的。对于一个物体,直线匀速运动状态和静止状态是相同的,或者说在运动体上用任何物理实验都无法测试到惯性运动体的运动速度。速度不是基本物理量,它是一个相对测量值,对不同的相对物有不同的相对值,可见讨论惯性运动时,说速度高低是没有任何意义的!

    相对论者们经常说:牛顿力学是研究低速运动的理论,相对论是研究高速运动的理论!请问相对论者:牛顿力学和狭义相对论研究运动的范畴是否都是惯性运动?惯性运动是否存在高速低速之分?

    其实爱因斯坦也承认所有惯性系是平权的,不存在特殊的惯性系,这也证明了惯性系是不需要区分为高速运动和低速运动的。

    相对论者认为日常的运动是“低速运动”,而相对论是“高速运动的理论”,这个概念是xx错误的。

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