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“三元平衡系统”理论证明“迈克尔逊-莫雷实验”测量以太的实验结论的错误

2022-10-06 12:46 作者:三元平衡定律  | 我要投稿

“迈克耳逊莫雷实验”实验没有检测出“以太”,是因为这个实验根本就不能用来检测“以太”,其主要原因就是人们对于“光的干涉现象”的认知错误。

光(电磁波)其实并不是一种真正上的波,而是一种电场与磁场状态呈周期性变化的“微观系统”,这种“微观系统”我为称之为“三元平衡系统”。

所以光并不存在像水波一样的干涉现象,而是一种介于有干涉与无干涉之间的一种状态,这种状态人们一般将其称为“衍射”,而“衍射”其实是“微观系统”之间通过自身变化的磁场形成的干预现象。而所谓光(电磁波)的干涉现象,其实是两个衍射条纹相互叠加和干预(衍射条纹之间,也存在一定的“微观系统”之间的相互影响)

 三元平衡定律 下载:https://doi.org/10.5281/zenodo.4539809


迈克尔逊-莫雷实验,是1887年迈克尔逊和莫雷,在美国克利夫兰做的用迈克尔逊干涉仪测量两垂直光的光速差值的一项著名的物理实验。但结果证明光速在不同惯性系和不同方向上都是相同的,由此否认了以太(绝对静止参考系)的存在。

在《三元平衡定律》这一本书中,我们提出了一个“绝对静止空间”的概念,用以论证三元平衡系统呈现出来的各种自然现象,而这个“绝对静止空间”的概念和以太(绝对静止参考系)的概念其实有一些相似的地方。而“迈克尔逊-莫雷实验”,证明光速在不同惯性系和不同方向上都是相同的,由此否定了以太(绝对静止参考系)的存在,那么是否同样可以否定本书中提出的“绝对静止空间”呢?

其实用“三元平衡系统”的思维来看待“迈克尔逊-莫雷实验”的实验结果,非但不能否认以太(绝对静止参考系)的存在,而且更不能否定“绝对静止空间”的存在。

为什么这样说呢?我们先看一看“迈克尔逊-莫雷实验”。

实验中,如果以太存在,且光速在以太中的传播服从伽利略速度叠加原理:

图4-4,迈克尔逊-莫雷实验示意图。在实验中认为光程差的变化必然会导致干涉条纹的变化,在这个实验中明显是用横波的思路,来理解电磁波这种呈周期性变化的“无形态波动”的“类波”粒子。

假设以太相对于太阳静止,仪器在实验坐标系中相对于以太以公转轨道速度向右运动。 光源发光经分光镜分光成两束光,光束1经反光镜A反射再经分光镜投射到观测屏。光束2经反光镜B反射再经分光镜投射到观测屏,与光束1形成干涉。光在以太中传播速度为C,地球相对以太的速度为V。光束2和光束1到达观测屏存在一个光程差。

迈克尔逊和莫雷设想:如果让仪器转动90°,光通过OA、OB的时间差应改变,干涉条纹要发生移动,从实验中测出条纹移动的距离,就可以求出地球相对以太的运动速度,从而证实以太的存在。但实验结果是:未发现任何条纹移动。在此之后的许多年,迈克尔逊-莫雷实验又被重复了许多次,所得都是零结果。

但是通过“三元平衡系统”的概念,对电磁波(可见光)分析,知道电磁波之间的干涉,其实是电磁波中周期性转换的磁场作用的结果。在两束光形成干涉的时候,两束光中的每一个电磁波,其实都可以看成是大系统下的一个相对独立的“三元平衡系统”,而每一个系统之间,在传播的过程中,都存在一定概率的系统之间通过周期性磁场相互影响的作用。

所以说,这两束光发生的干涉,整体上不会受到光程差的变化,而发生电磁波整体相互影响的变化。电磁波其实并不是一种真正意义上的“波”,而是一种电场和磁场呈现周期性转换的“类波”粒子。因此电磁波出现的干涉条纹,其实不是两束光之间干涉的结果,而是在同一束光传播过程中,电磁波与电磁波之间相互干扰的结果。所以通过转动实验仪器,导致两束光的光程差的变化,其实并不能从整体上影响其干涉条纹的结果,从而呈现出干涉条纹的变化。

这个结论,其实可以通过量子力学中的实验,“单缝衍射”和“双缝干涉”来验证。在量子力学的“双缝干涉”试验中,每一次只发射一个光子穿过双缝之后,光子出现了干涉条纹。这是因为每一次发射的“一个光子”,是一定空间区域内电磁波叠加态,电磁波叠加态也就是微观粒子系统。

所以说,“一个光子”的概念,只是对这类系统的一种具象化的认知。更接近“微观粒子系统”真实状态的应该是,一串连续的相位接近的电磁波形成的系统。当电磁波同向传播的时候,在一定的空间范围内,彼此之间会在磁场的作用下,形成相互间的吸引力。一串连续相位的电磁波,形成相互间的吸引力,互间的吸引力使其彼此之间,形成一个“微观粒子系统”。这个“微观粒子系统”就是“一个光子”的概念。

当微观粒子系统一旦离开原来的环境系统(由未发射状态到发射之后的状态),“微观粒子系统”的整体状态也会发生变化,于是略有差异(略微的相位差异)的电磁波,会在转换为磁场的瞬间发生相互间的干扰。由于系统环境的变化,这种相互间的干扰,最终就会形成电磁波衍射。

图4-5,两个单缝衍射条纹叠加在一起之后,形成的类似双缝干涉的条纹。这个结论证明了两束光所呈现出来的干涉条纹,事实上可能是两个衍射条纹叠加的结果(包含一定程度系统间的相互干扰)。例如,在量子力学中,单个光子的双缝干涉实验,就是“单个光子”衍射叠加形成的类似于双缝干涉的条纹。

就是说,电磁波其实并不能形成机械波那样的双缝干涉,电磁波的双缝干涉是一种特殊的干涉现象。而光子双缝干涉的实验结果,除了光束之间会相互影响之外(在特殊情况下形成的不同于机械波干涉现象的电磁波干涉现象。例如,光束射入角度变化,使两束光线呈一定角度交汇,最后呈现出一定的干涉条纹)。更主要的原因则是,光子衍射条纹叠加的结果。

图4-6,一束光线中电磁波的传播状态与单缝衍射条纹形成过程的示意图。

也就是说,两束光中的电磁波不是有形的横波,横波通过光程差的变化,必然会呈现出的干涉条纹变化的理论,用“迈克尔逊-莫雷实验”中是否出现了干涉条纹变化的实验结果,去证明光程差是否发生了改变,再反过来证明是否存在以太(绝对静止参考系)的结论其实并不成立。因为在这个试验中光程差的变化,并不会导致光的干涉条纹发生足以观测到的变化。也就是说,所有利用干涉原理的实验,去测量以太(绝对空间)的方法,其结果必然无效。

两束光中的每一个电磁波因为自身磁场作用,形成的系统与其他系统间相互干涉影响的概率大小差不多相同。两束光形成的“干涉条纹”,其实也是两束光中的无数电磁波遵循一定的规律随机作用的结果。而实验仪器转动导致的光程差的变化,不会改变两束光中的无数电磁波原本的随机作用的状态,所以转动实验仪器使光程差发生变化,最后形成的干涉条纹,其实并不会产生任何明显的变化。

“干涉条纹”未发生任何可观察的变化,其实并不能反过来证明,转动实验仪器没有光程差的变化,从而去否定以太(绝对静止参考系)的存在。而以太(绝对静止参考系)的本质,其实就是“绝对静止的物理时空”,所以在本书中用“绝对静止的物理时空”,而不用“以太”来做绝对静止参考。

“物理时空”是相对于“时空意识”(非物理时空)的一个概念。例如,“物理时间”就是,此时此刻所经历的每一分每一秒,而“时间意识”则是“现在、过去、未来……”等意识概念。


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