马振海


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运动时钟及运动尺子相对性效应物理分析

[ 马振海  2003年11月3日,阅读人数171人 ]
 


    摘要:本文根据光速不变原理和运动相对性原理,从物理意义上推论出:运动时钟存在变慢和变快的两种相对性效应,以及运动尺子也有尺缩和尺胀两种相对性效应。进一步讨论了光速不变原理的实验即迈克尔逊-莫雷实验问题,根据光速不变原理和光的相干理论,分析了迈克尔逊-莫雷实验并重新作了理论预期:转动干涉仪的两臂不会有干涉条纹的移动。新的理论预期与科学家们的精确实验结果相一致。因此,迈克尔逊-莫雷实验证明光速不变原理是正确的,同时也说明,当年科学家的理论预期是错误的。
    主题词:光速不变原理;相对性效应;迈克尔逊-莫雷实验;理论预期;干涉条纹移动;零结果。
    作者简介:马振海,男,理学学士,哲学硕士。1982年毕业于山东师范大学物理系;1992年毕业于东南大学哲学与科学系。现于山东省沂南县县委党校工作,高级讲师。近期研究方向:农村土地使用权流转机制探讨、马克思的劳动价值论、劳动力剩余价值论探讨及有关哲学、物理等问题探讨。

     关于光速不变原理的说明。光速不变原理,是指发光物体所发出的光各向同性,在真空中光传播速度等于C,与发光物体的运动速度无关。但是,相对不同的参照系光的速度是不同的,否则,就不会有相对论效应,或光速是无限的。举个例子,以不同速度匀速运行的火车和汽车里飞行的苍蝇,观察者在各自参照系里观察苍蝇的运动结果是一样的,与地面上的观察者观察地面上飞行的苍蝇没有什么区别。也就是在各参照系里飞行的苍蝇的运动情况与参照系的运动速度无关,而且各向同性。但是相对不同的参照系,对苍蝇的运动情况的观察效果是不同的,比如在地面上观察火车里的苍蝇飞行,与火车里的观察者所观察到的效果是不一样的。光的运动也一样,在不同的参照系里观察不同物体发出的光,光的运动速度或效果也不一样。这也就是存在相对论效应的原因。比如,以接近光速运动的飞船里的物体所发出的光,光速各向同性而且光速等于C,但在飞船里观察地面上的物体所发出的光,与观察飞船里物体发出的光,观察效果不是一回事。在以光速飞行的飞船里的观察者是根本观察不到地面上物体的光的。

    一、运动时钟的相对性效应

    设光子钟为静止参照系,观察者为运动参照系,观察者相对光子钟的运动速度为V。
    ......
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