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陈建国专栏 >> 陈建国译:物理学不相信悖论(2.3)

陈建国 (jianguochen4@yahoo.com) 2007.06

第二章 迷人的以太(3)

(征求出版商与征求评论稿,未经书面授权、不得转载!)

⒉3 桑雅克实验

在桑雅克实验中,光线是从旋转运动镜面反射的,(图⒉6)如果以太不被旋转装置牵引,那在它们沿着半径为R的圆运动时,迎面观察到最大的光程差

是:

这里,V—装置在离旋转中心距离为R处的线速度。

实际上根据以下公式④可以方便地研究光程差:

〔39〕

这里ω—装置旋转的角速度;S—半径为R的圆所圈定的面积。

这样,在实验中观察的是原生波列的光学效应。根据以太不受牵引的理论,引起旋转装置光学效应的就是次生波列。装置旋转速度很慢,尺度较小,使次生波列不可能被察觉。根据这个道理,用公式〔6〕-〔8〕计算结果提出的校正量是不会出现的。

迈克尔逊实验证明,以太被运动物体所牵引着。初看起来,在桑雅克实验中光程差好像不应该出现。但事实并非如此。在旋转装置中传播的光线经受着物质质点和以太的振荡运动,质点的振荡发生在垂直于光线传播方向的平面内,在光线上同时作用着离心力和科里奥力,离心力对光的传播速度不产生影响,科里奥力使振荡质点在垂直于质点振荡的方向上加速,并且与装置旋转的方向相反。在装置旋转的方向上传播的光速,由于科里奥力的作用而减慢,而在相反方向传播的光速增快。

沿着旋转盘直线和匀速运动的物体,在科里奥力作用下将得到一个加速度a=2vω。

假设在光线传播时振荡以太粒子平均振荡速度等于C/2,可以写出

a=Cω。

如果装置不转动,在a点发射的光线会落到b点。在装置转动的情况下,从a点发射的光线会落在b1点。但是因为以太被牵引,横对装置的光的路径将沿着线段a1b1传播。光速变慢相当于光的路程增加距离

这里t—光从a点出发的瞬间到与镜面B上的b1点相遇时的时间间隔;l—光程。

行进到b1点的光好像不是从a1点发出,而是从a2点发出的。装置旋转完整一周,光的路程总的增量

这里S—轮廓的面积。逆向光之间的光程差将等于

符合公式〔39〕。因此,桑雅克实验也用地球牵引着以太的观点来解释。

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