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风洞光速试验

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有一件非常奇怪的事:光究竟在哪里?从前,大家认为光存在于以太中,直到迈克尔逊用他的干涉仪把人们惊醒:原来以太根本就不存在!接着爱因斯坦提出了光速不变论,开辟了相对论时代。此后,人们似乎忘了一件事:光如果不存在于以太当中,那会存在于何处呢?只有一个必然的答案:存在于物质当中。
宇宙中没有绝对的真空,无处不充满着物质。在没有以太的情况下,光只能存在于物质当中。但是这个答案是违反相对论的!
试想:当物质是一种流体,光在顺流情况下会怎么样?比如光可以在空气中传播,当空气流动形成风时,光是不是要顺风加速呢?那不就成为超光速了?根据相对论,超光速是不可能的,若相对论是正确的话,光只能脱离流体物质而存在,于是光还是回到了以太中。
那么到底光是不是存在于物质中?以太到底有没有?这个问题,可以用一个风洞光速试验来检验。如图:

在一个风洞中,A为B、C的中点。从A点同时向B、C点发射一道光,光到达B、C点的用时分别为t1和t2。当风洞静止时,t1 = t2 = k秒,当风洞起风时(风向如箭头所示)是什么结果呢?
一、如果t1>k秒,t2<k秒,则证明光和机械波一样,也离不开介质,且t2表现为超光速。
二、如果t1 = t2 = k秒,则证明光不需要介质,且脱离物质而传播,以太是存在的。
完成这个试验或许有些难度,不过有个简单易行的办法可投石问路。那就是把迈克尔逊干涉仪搬到高速风洞中,固定在风洞内壁上,用影像设备观测干涉条纹的变化情况。条纹有变化则证明光需要介质,反之则证明不需要介质。然后再测一下光速,看看光在顶风和顺风时速度有无变化。总之,不论实验结果如何,科学意义都很大,高速风洞风速可达几十马赫,试验可行性很高。
一旦证明了光的传播离不开介质,那光速的快慢与介质的温度就有了关系。已知冷空气中音速慢,那么冷介质中光速是不是也会慢呢?这样就有必要实验一下光在冷热两种介质中的速度,如果实验结果表明在冷介质中光速慢,那么我们就要重新认识宇宙了。众所周知宇宙大爆炸之初是极热的,那么光速也是极快的,随着宇宙变冷,光速也降了下来,这就造成了一种假相:离我们越远的星系以越快的速度飞离。
宇宙的大小及年龄是以光年来计算的,假如现今的光是慢速的,那么反推一下就能得知,宇宙并没有看上去那么宏大,也没有那么古老。



IP属地:山东1楼2011-10-19 19:26回复
    完全有可能,确切地说是光速减慢甚至达到静止。爱因斯坦说的那个以光速运动时照镜子的故事,他根本不可能看到镜子中自己的脸。


    IP属地:山东4楼2012-04-23 12:53
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      物质只存在于物质之中。你自己去想靠什么传播。


      IP属地:山东11楼2012-04-26 14:45
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        这个实验证实了物质存在于物质之中,接下来狭义相对论就失效了。


        IP属地:山东15楼2012-05-05 16:12
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          记得还有一个水平双表试验,不是发哪里了,再补一下:
          一、水平双表试验
          相对论中推导出关于时间的两种现象:动钟变慢和低钟变慢。其验证如下:
          动钟变慢:一九七一年,物理学家将高度精确的原子钟放在飞机上绕着世界飞行,然后与留在地面上完全一样的时钟做比较。结果证实:在飞机上的时间流逝得比实验室里的慢。据爱因斯坦的相对论,当移动的速度越快,时间流逝速度越慢。
          低钟变慢:美国国家标准技术研究院的物理学家使用一对世界上最精确的原子钟,在一个实验中,研究人员将放置原子钟的两个桌子中的一个桌面升高了33厘米,发现位置低的原子钟比位置高的原子钟运行得更慢,79年内大约慢了900亿分之一秒。这一结果论证了爱因斯坦关于距离重力源越近、时间流逝速度越慢。
          既然如此,两只精确的原子钟(如低钟变慢试验使用的钟表),在同速、同高度的情况下,根据相对论,两只表不会产生快慢差别。
          但果真如此吗?可以设计一个水平双表试验来研究这个问题。如下图:

          1、选一处山坡,先开出一块10余平米的平台,然后在平台的底部沿水平方向山体内钻一口10余米深的横井,容进一人,探测井内有无辐射。
          2、准备两只精密钟表,命名为A表、B表。任取其中一只,分别放在井内和井外进行称重(用以排除“时空扭曲”存在差异的可能),若无异状,记录下井内温度。
          3、取一根十米长的钢管,一端放置A表,另一端放置B表,校对好时间后,将钢管探入井中八、九米并用水平仪找平。最后再用多层重金属板封闭洞口。留在洞外的表以密封箱罩住,使箱内温度、湿度、磁场等等与洞内保持一致,实验步骤完成。过一段时间,比对AB两表的走时,测量实验结果。
          预测:洞外的表比洞内的表要慢。
          两表运动状态一样,水平位置一样,按相对论来说,两表应当走时一样。产生差别的原因是什么?《天机论》中阐述的“复合型粒子”理论能给予解释:洞内的表因山体的屏蔽作用,所受到的穿透事件较少,对其动力系统影响小,走时就快些。反之洞外的表被更多的穿透事件所干扰,动力系统受影响而走时慢。
          这个试验很简单,但意义极为重大。如果成功,人类将探索到宇宙终极粒子的真面目、宇宙的结构及运动的模式。


          IP属地:山东16楼2014-09-10 11:43
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            北斗导航,探索空间本质的问题。


            IP属地:山东17楼2024-05-11 10:36
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