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关于对相对论尺缩效应具体测量的试验探索

已有 2783 次阅读 2018-6-2 18:20 |系统分类:论文交流

关于对相对论尺缩效应具体测量的试验探索

摘要:自相对论诞生以来,人们通过实验和具体的事实,真实的感受到了时间的不一致现象,但是对于尺缩效应,好像目前还一直还停留在理论方面,在这里,将通过一个具体实验,来尝试实现一次对尺缩效应真实的测量和探索。

关键词:光速不变  钟慢效应  尺缩效应

我的试验原理是,如下图所示,用光线直接标记地面参考系中,运动着的火车上的两个端点O和E,其中OE便是地面参考系中的的火车长度,OF是火车原来的长度,也就是火车参考系中火车的长度,问题的关键便是,如何确定地面参考系中火车两点OF的同时。

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    如上图所示,只需要标记下光线在铁轨上留下的两处痕迹,即线段MD和点E,即可,通过这两个痕迹,就可以完成这次对火车尺缩效应后的直接测量。

具体的原型试验,试验基础和原理是:一列火车最左端O点的正上方有一电灯泡,并且被固定在火车上。这列火车在水平铁轨BG上自左向右匀速运动,在火车刚要离开经过点B时(O与B重合,C与A重合),火车上C处电灯正好被打开,然后标记他的两条光线CD和CF,F点是火车最右端一点,CD是火车上那条相对火车竖直方向的光线,从C点发出的光线穿过火车上的左端点O点照射到火车正下方D点(为了只研究这两条光线,可以将火车上O与F两点弄成透明,只有这两条光线可以穿透火车)。

这两条光线,其中CD方向的光线穿透火车,标记在铁轨上为MD的痕迹,CF方向的光线穿透火车,标记在了铁轨上紧挨火车右端点F点的E点。当然,这里的EF两点其实可以看作一个点,只是这里为了方便分析,所以火车参考系和地面参考系中各选取了一点。我的结论是火车长度是OF,通过相对论产生的尺缩效应在地面参考系看到的火车长度是OE,就是说标记的OE之间的距离就是尺缩效应后的具体大小,我们需要做的试验就是标记这两个点。

理论依据是,当火车上CF的光线正好照到铁轨表面的E点时,我们外界此刻立即标记CO方向的光线所到达的D点,这里说是立即标记,实际上是根据AD等于AE计算出来的D点,因为光速不变,对地面参考系来说,从A点发出的两条光线AD和AE在同一时刻到达所走过的距离也必定相等,即AD等于AE,AD等于AE也就意味着地面参考系DE两点的相对同时,D点的正上方此刻正好对应火车最左端的点O(CD上的每一点每时每刻都对应着火车最左端点C和O,因为我们始终认为这条光线为相对火车的竖直方向,不管是火车参考系还是地面参考系),所以此刻对外界参考系来说,D点正上方的这个O点和刚刚被标记的E点,便是火车上O点和F点相对地面参考系的相对同时,这个尺缩效应也就具体被标记出来了,标记好OE两点,这个OE长度也就可以直接测量了。

为了方便试验记录和分析,选取与E点同时那一时刻的D点,我们可以把铁轨设计成光线感应器,只要有光线经过,那一点就被标记,那么铁轨上第一个被标记的就是AD与BG的交点,也就是图中的M点,也就是相对火车竖直方向的光线刚刚到达铁轨上那点,然后随着时间流逝,D点在铁轨上留下MD的痕迹,竖直方向光线在铁轨留下MD的痕迹,同时,那条倾斜方向光线也将到达铁轨,到达铁轨的第一个点留下的痕迹我们标记为E,同时反向延长DM,交AB高度的水平方向于A点(也就是说,灯开得时间,B点的位置不必要求具体在固定的某处,理论上在任何位置都可以通过具体分析推断出来),连接AE,这时截取AD=AE,然后作DO垂直铁轨BG交铁轨于O,这样O点E点都确定都被标记了,而且这两个点正好是地面参考系,同时标记的火车上首尾两点,而且上面的每一步都具有可行性。因为同时是根据光速不变原理计算出来的,即根据AD=AE,所以即使实验有延迟也没有关系,因为只需要有两条光线在铁轨感应器留下的痕迹MD和E点就可以了,所以我还是认为,这个尺缩如果真实存在,就可以通过试验,来实现具体的真实测量。

参考文献

(1)   温海龙.对于光速不变原理错误性的论证.科技风, 2015,(2).

(2)   张小玲.相对论中尺缩效应用“眼”看.物理与工程,2006,(2)

注:本文出自期刊《科技尚品》2016年第9期,欢迎阅读



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1 宁利中

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