建立牛顿绝对时空观的原理

建立牛顿绝对时空观的原理

周家军(zhoujiajun)

（家庭地址:广西陆川县良田镇冯杏村22队,邮编:537717） （目前所在地:广西柳州市,电子邮箱:************************）

摘要:从麦克斯韦电磁方程组里电磁波传播速度的计算公式里,可推论出光线传播速度所选取的对应参照系问题及其两个重要性质,即光速不变原理和光速惯性原理.根据伽利略坐标变换,就可以建立牛顿绝对时空观.以太是存在的,人们已经在一些实验中部分证明了.只要人们稍微改变一下思维方式,就可以在实验中完完全全的证明出以太.通过对几个著名的以太实验的剖析,能够使大家很清楚的认识到,为什么有的实验相对于以太的运动可测,而有的实验相对于以太的运动不可测的原因.

关键词:电磁波传播速度计算公式; 传播介质;光速不变原理;光速惯性原理;光速度速度叠加原理;斐索流水实验;霍克实验;“迈克尔逊—莫雷”光干涉实验;时间测量.

1.光线传播速度的相对参照系

从麦克斯韦电磁方程组里可得出电磁波的速度v =

1

,光线是电磁波的一种,光线的传播速度是以哪

个物体为参照系呢？由这一式子里可看出,如果光线是在玻璃里,根据玻璃的磁导率μ玻璃和电容率ε玻璃,可以得出玻璃里的电磁波的速度c 玻璃,它以玻璃为参照系;如果光线是在水里,根据水的磁导率μ水和电容率ε水,可以得出水里的电磁波的速度c 水,它以水为参照系;如果光线是在空气里,根据空气的磁导率μ空气和电容率ε空气,可以得出空气里的电磁波的速度c 空气,它以空气为参照系.如果光线是在真空时,根据真空的磁导率μ真空和电容率ε真空,可以得出真空里的光传播速度c 真空,它就是以真空为参照系.

2.光线传播的重要性质

从麦克斯韦电磁波方程组里,可得出光线传播速度的两个重要性质. 2. 1、光线传播重要性质之一,——光速不变原理.

光线在哪个介质里传播,光速度就是以哪个介质为参照系.在介质里的光线传播速度是一个恒定值,是由该介质的性质所决定的,它只与该介质的磁导率μ、电容率ε有关,与光源运动状态无关,与接收者的运动状态也无关,这即是光速不变原理.

2. 2、光线传播重要性质之二,——光速惯性原理.

从光线在介质里的传播速度是一个恒定值里可看出,光线传播没有惯性,与发射体（光源）运动状态无关,不遵循惯性速度叠加原理.光线没有质量,所以光线传播不具有惯性.

3.光速度的速度叠加原理

光速度的速度叠加原理和光速惯性原理并不相同.光速惯性原理是说光线传播没有惯性,不遵循惯性速度叠加,是针对发射体（光源）而言.光速度的速度叠加原理用于伽利略坐标变换,是针对接收者而言.光线在介质里传播,随介质的运动而运动.当观察者和介质在相同惯性系时,观察者观测到的光速度为介质里的光线传播速度.光线传播没有惯性,与发射体（光源）运动状态无关;当观察者和介质不在同一个惯性系时,对于观察者来说,光线传播速度遵循伽利略坐标变换,测量的光速度呈现出速度叠加性,他测量到的光速度为介质运动速度矢量和介质里的光速度矢量之和,即为速度叠加原理.

4.以太、绝对静止参照系的存在形式

讨论以太、绝对静止参照系的存在形式,需要建立一个简单的宇宙模型,即:宇宙无形,空间有形;宇宙无边,空间有边;宇宙无限,空间有限.

宇宙是个无限大的体积,没有形状,没有边界,也没有运动,宇宙就是绝对静止物,任何一点都可作为宇

宙的中心点.

空间的体积是有限的,有形状,有边界.质量物质的存在,是空间存在的表达形式.宇宙间没有任何质量物质的地方即为真空,亦可说真空被我们称之为以太的物质所填充.真空即为绝对静止参照系,绝对静止参照系即为真空.光线在真空里传播,光速度以真空为参照系,亦是以绝对静止参照系为参照物.

5.建立牛顿绝对时空观的四个原理:

5.1、物理定律在任何惯性下都保持不变; 5.2、伽利略坐标变换适用于任何惯性系; 5.3、光速不变原理及光速惯性原理; 5.4、光速速度叠加原理.

6.分析以太测量实验,解析牛顿绝对时空观原理.

在历史上,人们做了很多以太测量实验,有肯定以太的,也有否定以太的.通过对几个著名的以太实验的剖析,能够使大家很清楚的认识到,为什么有的实验相对于以太的运动可测,而有的实验相对于以太的运动不可测的原因,以及实现可测量以太存在的实验方法.

6.1菲索流水实验

在这个实验里,有两个惯性系:一是空气惯性系,即地面静止惯性系;二是流水惯性系.光线在空气里传播,观察者(仪器)是在空气惯性系里.因为空气是静止的,观察者(仪器)和光线传播介质（空气）在同一个惯性系里,光线没有惯性,不呈现出速度叠加性.光线在流水里传播,流水相对于观察者(仪器)以速度v 流动,观察者(仪器)和光线传播介质（流水）不在同一个惯性系里,光线传播符合速度叠加原理,为流水速度矢量和光线速度矢量之和.

假若光束1和流水方向相同,光束2和流水方向相反.光束1、光束2的光程又分别由两部份组成,一个是在空气里传播的光程,一个是在流水里传播的光程.若光线在空气传播的长度为L 空气,流水长度为L 水,光束1在空气传播的时间为t 11,在流水传播的时间为t 12,光束2在空气传播的时间为t 21,在流水传播的时间为t 22,光线在空气里的速度为c 0,光线在静止水里的速度为c 水,流水速度为v.那么可分别列出光束1、光束2的传播时间:

光束1在空气的传播时间为:

t 11=

c L 空气

光束1的流水相对光速度=c 水+v=

v n

c +0

(n 是介质水的折射率,下同),在水流的传播时间为: t 12=

v

c L +水水=

v n

c L +0

水

光束2在空气的传播时间为: t 21=

c L 空气

光束2的流水相对光速度=c 水-v=

v n

c -0

,在水流的传播时间为: t 22=

v

c L -水水=

v n

c L -0

水