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[请教，讨论] 双齿轮：“真空中单向光速”的直接测量（二）

真空： vacuum

斐索： Armand-Hippolyte-Louis Fizeau, 1819-09-23 ~ 1896-09-18, 76

光速不变原理： postulate of constant speed of light

以太： ether

狭义相对论验证： special relativity verification

迈克尔逊－莫雷实验： Michelson-Morley experiment

图1  静止参照系的单向光速测量的“双齿轮”法原理示意图

   本文里的“双齿轮”法似乎没有直接的实现可能性。

   “双齿轮”法主要是一种“真空中单向光速”的直接测量的一种原理的说明。

   静止参照系，真空室内。

   两个完全相同的矩形齿牙齿轮A、B，用高刚度轴连接，并在中间处驱动。例如，采用蜗轮蜗杆驱动，使 A、B 两齿轮具有完全相同的运动（转速）。

   光线经过齿轮A后，形成“一段光线”，即“有光”、“无光”交替的脉冲光。该脉冲光向齿轮B传播，经过时间“距离/光速”后达到齿轮B。

   当齿轮B的齿牙与齿轮A相差合适的空间相位时，脉冲光穿过齿轮B的齿牙间隙，否证受阻。将齿轮A、B的矩形出牙相位差，按照齿轮转速折算后，即可得到脉冲光从齿轮A到齿轮B的时间。这是一种单向光速的直接测量。

   对“单向脉冲光”进行“高频遮挡”，是其核心。

   昨天（2024-08-07）《[请教，讨论] 电磁学的实验再检验（18）：“真空中单向光速”的直接测量（一）》是依据该原理的一种更接近“实际实验装置”的构想。

   本文用于直观地说明这种原理。

   “某种绝对的对钟方法”，转化为静止参照系里的实验系统调试。对应“固有时”的“空间距离”，可以在静止系精确测量“距离”。

参考资料：

[1] 2024-05-16，光速/velocity of light/沈乃澂，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=156845&Type=bkzyb&SubID=95643

   1849年，法国物理学家A.H.L.斐索用旋转齿轮的方法，

   1926年，美国实验物理学家A.A.迈克耳孙用旋转镜法改进了斐索实验，他用了一个八面体的转镜，

   1952年，英国实验物理学家K.D.弗罗姆用微波干涉仪法测量光速值，

   1972年，美国标准局的K.M.埃文森等人采用直接测量激光频率和真空波长值的方法，用两者的乘积得出真空中光速值，

[2] 科普中国，2021-12-31，光速https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&ar_id=293312

   自20世纪初起，我们的理论一直受制于爱因斯坦验证的光速极限，即每秒186282英里(约合每秒30万公里)。即使我们把宇宙飞船加速到这一速度，到达距离我们最近的恒星系统半人马座阿尔法星(距离我们大约4.3光年)并返回，也需要近十年时间。此外，宇宙飞船本身还要考虑能量限制。因此，必须要实现突破光速极限才有可能实现这些目的。科学家们实施了许多相关的实验，比如由美国普林斯顿大学科学家王利军(Lijun Wang)于2000年进行的实验和德国科学家于2007年进行的实验都取得了一定的进展。最初，科学家们坚信没有任何物质或信息能够突破光速，但光脉冲却能够做到。在真空状态下，在不同位置测到的光脉冲似乎以一种难以置信的速度在传播。不过，这一速度仍然无法对我们太空旅行提供太大的帮助。2007年的实验仍然存在争议。

   贝勒大学物理学教授杰拉德-克利弗尔认为，在“量子纠缠”现象中，信息的传播速度似乎比光速快。2007年和2008年的两次实验表明，“量子纠缠”的速度至少是光速的1万倍。未来实现超光速的方法可能是跳跃到多维空间中。美国宇航局突破推进物理学计划前负责人马克-米利斯现致力于研究星际旅行，他表示，“肯定还有我们没发现的物理学领域。”米利斯举例指出，暗物质和暗能量或许能够为我们带来曙光。

[3] 2022-01-20，坐标时和固有时/coordinate time and proper time/张元仲，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=59593&Type=bkzyb&SubID=62038

   由同一只标准时钟记录的时间（间隔）称为固有时（间隔）；放在不同地点的两只标准时钟记录的时间之间的差值称为坐标时（间隔）。

   物理时间（指实际直接测量的时间）对应于固有时，而坐标时与同时性定义相关。

相关链接：

[1] 2024-08-07，[请教，讨论] 电磁学的实验再检验（18）：“真空中单向光速”的直接测量（一）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1445525.html

[2] 2024-08-05，[请教，讨论] 电磁学的实验再检验（17）：“真空中单向光速不变”可以直接测量吗？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1445222.html

[3] 2023-8-18，[小资料，小科普] 加速器的“同步辐射”

https://wap.sciencenet.cn/blog-107667-1399542.html

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