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1859年,斐索做了一个流水实验,实验的目的是为了考察介质的运动对在其中传播的光速有何影响,从而判断以太是否被拖拽。斐索实验虽然只用了水、酒精和石英棒等很少几种透明物质做过,由于其非常符合菲涅耳的以太拖拽假设和相对论的速度变换式而使人们坚信,斐索实验的条纹变化将随着透明物质的折射率变化而变化,折射率越高,观察到的条纹变化越大。光速发生变化,光在媒质中速度的变化不是加上或减去运动媒质的速度v,而是v乘以一个小于1的因子。这说明,作为光的载体的以太,在浸入运动媒质时,即不是被运动媒质所完全带动,也不是一点也不被带动,而是部分被带动。
水、酒精等物质,质量极小,即使在水、酒精的内部,其牵引场态粒子的范围也极小,且存在着速度梯度,因此v乘以一个小于1的因子。
预测与验证:
① 在局部,粒子只能在一定范围内牵引场态粒子,不同的物质牵引范围不同,即牵引系数不同。
1892年,英国物理学家洛奇完成钢盘转动实验。他把两块靠得很近(相距仅1英寸)的大钢锯圆盘(直径为3英尺)平行地安装在电机的轴上,高速地旋转(转速可达4000转/分)。一束光线经半镀银面分成相干的两路,分别沿相反方向,绕四方框架在钢盘之间走三圈,再会合于望远镜产生干涉条纹。结果表明钢盘正转与反转对光速都没有影响。
钢盘的质量太小,钢盘的外部无法牵引空气随之高速旋转,对于质量远远小于空气分子的场态粒子更无法高速牵引。对于钢盘的外部的场态粒子,牵引力为万有引力,牵引的范围极小,牵引的速度更小,且存在一定的速度梯度,因此钢盘转动无法对光速产生影响。
恒星光行差(或称为天文光行差)是指运动着的观测者观察到光的方向与同一时间同一地点静止的观测者观察到的方向有偏差的现象。光行差现象在天文观测上表现得尤为明显。由于地球公转、自转等原因,地球上观察天体的位置时总是存在光行差,其大小与观测者的速度和天体方向与观测者运动方向之间的夹角有关,并且在不断变化。1728年在探测恒星视差时发现了恒星光行差现象,光行差指由于地球运动引起的星光方向细微的变化。地球绕日公转造成的光行差称为周年光行差,其最大值可达20.5″。地球绕太阳公转的速度为30km/s,观测点均在地球全速牵引场态粒子的范围内,因此,地球绕太阳公转造成的光行差最大可以达到20.5角秒。
太阳系、银河系均分别在一定范围内牵引场态粒子运动,观测这个范围以外的光线的光行差分别以各自的速度为准。而同样,不同系统会牵引场态粒子自转(一个系统的自转可能是另一个系统的公转),在一定范围内牵引场态粒子运动,观测这个范围以外的光线的自转光行差分别以各自的自转速度为准。
与“以太”所不同,场态粒子是实实在在的粒子,每个场态粒子包含一对正反粒子对,具有一定质量,星系牵引一定范围内的场态粒子运动,太阳系牵引一定范围内的场态粒子运动,地球牵引一定范围内的场态粒子运动。在一定范围内,场态粒子随着地球运动,超过一定的范围后,场态粒子随着地球速度就存在了一定的速度梯度。再超过一定范围,场态粒子就不随着地球运动。迈克尔逊-莫雷实验均处于地球全速牵引场态粒子的范围内,因此观察到的光在各个方向上的传播速度是一样的。
星系和星体可局部牵引场态粒子,超过这局部一定范围内梯度牵引,而超过梯度牵引范围为0牵引。小型物体在外部无法有效牵引,物体内部部分牵引。
预测与验证:
①在地球表面,场态粒子处于地球的完全牵引状态,与地球无相对运动,因此采用迈克尔逊-莫雷实验观测为光速在各个方向上无差异。
②空间站高度为梯度牵引范围,相对场态粒子运动,因此采用迈克尔逊-莫雷实验能观测到空间站与场态粒子的相对运动。
③飞机无法牵引场态粒子,飞机相对正反粒子偶极子运动,因此采用迈克尔逊-莫雷实验能观测到飞机与正反粒子偶极子的相对运动。
④小型物质内部部分牵引场态粒子,因此采用迈克尔逊-莫雷实验能观测到运动物质与正反粒子偶极子的相对运动。
⑤地球、太阳、银河系均在各自范围内完全牵引场态粒子,可以观测到在各自完全牵引范围以外的光线的光行差。
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