10   水平面实验结论

水平面实验结论
    1.在水平面上，相对于地面等速运动的时钟是完全没有差别的，不管向东、向西或向其它方向任何方向运动。如果说运动使时钟变慢，则他们是相对于地面变慢，时钟运动的参照系是地面，而不是宇宙背景。通过测量时钟的变化窥探地球在宇宙中的运动速度是完全不可能的。
    2.上述结论必须以没有磁场作为前提条件，不难理解，如果系统相对于电磁场运动，通过简单的电磁学实验，即可确定系统相对电磁场的运动速度，因此，电磁场环境下不遵守相对性原理。

     由此，不难知道哪一种情况会真实发生：

图10.01   其差频信号频率是恒定的

关于迈克尔逊－莫雷实验
    关于迈氏实验可参考“相关资料”中的介绍，首先，迈氏实验的巧妙和精度是应该肯定的，但是，关于迈氏实验也是具有争议的。
   首先是臂长变化问题，有人提出：迈氏实验不能证明或否定以太风的存在，因为两臂互相垂直，其中一个臂长（沿着以太风方向）要收缩，而另一个（垂直于以太风方向）臂长不变，收缩的长度正好抵消了时间差异。
   另一个就是单程光速问题，有人提出：迈氏实验只证明了回路光速不变，并没有证明单程光速不变。即使在当今，人们依然是通过反射光测量光速。即用反射镜使光线回到原点，从而可以用同一只时钟计时，实际上得到的是往返双程光速。

图10.02   测量单程光速实验

    为什么不直接测量单程光速呢？如图10.02所示，测定光线经过A、B两点的时刻，再量出两点的距离，不就得到了单程光速了吗。那么，如何保证这两个时钟是一致的呢。现在假设，在中点O对准时钟，再以相同的速地把它们运送到A、B两地。注意问题来了：由于整个实验系统本身也在宇宙中在运动，在移动时钟的过程中，与系统同方向运动的时钟获得更高的速度，因为延缓效应，两个时钟就不再一致了。无论在哪一点对钟，这个问题都无法解决。那么，是否可以在垂直于地球运动的方向上测量呢。这也是行不通的，因为还无法确定地球的绝对运动方向。实际上，由于“异地钟”问题，单程光速至今无法测量。

实验证明单程光速也是相等的
    这里的实验中，在旋杆扫过的各个方向，两路电磁波信号以恒定的时间回到混频器，注意到两路电磁波信号的传递方向正好相反，也不存在臂长相对变化问题，这就要求正向和逆向的传递速度必须相同，否则就会引起差频的改变，所以，实验证明单程电磁波的传播速度是不变的。
    电磁波和光波是同一种波，电磁波的实验结果完全可以推广到光波，所以单程光速也是恒定的。当然，也可以直接用光源进行验证，如图10.03，只要将两只时钟换成两只光源，混频器换成干涉器件。不过，目前两只独立的激光光源还难以产生稳定的干涉图像。

图10.03   用水平面上的两个光源进行实验

实验的创新性：
    本实验采用了全新的实验原理：1.首次使用两个信号源（即时钟）进行对比实验，从而不需要使用回程信号；2.信号源的两臂在一条直线上，如果收缩，两臂的收缩量将相同；3，首次采用了动态实验，让信号源（时钟）相对运动，具有所谓的绝对速度差异也是本实验的特点之一。
    实际上，单一信号源无法识别空间性质的差异，例如，引力红移是引力场中存在的现象，要观察到引力红移，必须要求光源和观察者有高度差，通过反射回到同一平面的光不存在红移，这就包含了两个地点的钟进行对比的条件，即处于两地的光源和观察仪器之比较。

图10.04  观察者和光源必须处于不同的空间才能观察到红移现象

    虽然狭义相对论再次被严格证实，但是要指出的是，狭义相对论真空空无的观点是多余的，这与现代的许多事实不相容，真空不空并不排斥相对论，相对论是真空协办性的产物。再者，加上平直空间的条件也将是必须的。

                                         http://www.wlsyw.com   占礼葵 2007.6.18

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