迈克尔逊莫雷实验,迈克耳孙-莫雷实验的结果说明了什么?

时间:2023-08-09 11:27:53编辑:奇事君

1,迈克耳孙-莫雷实验的结果说明了什么?

迈克尔逊莫雷实验的目的是测试以太阳系为参考系时,是否有以太风,结果发现在地面上,以装置为参考系,光速是不变的。
迈克耳孙-莫雷实验 说明了在地面上光速不变。而任何物体都是运动的,所以如光速不受参照系影响,则测出来光速应是改变的,而测出光速不变,正说明光是叠加了参照系的速度,而这个速度是以太给予的,也说明了地面上以太与地球是同步运动的。

2,迈克尔逊-莫雷实验的介绍

迈克尔逊-莫雷实验(Michelson-Morley Experiment),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,从而动摇了经典物理学基础,成为近代物理学的一个发端,在物理学发展史上占有十分重要的地位。

3,迈克尔逊--莫雷实验错吗?错在哪里?

开门见山,一句话:迈克尔逊-莫雷实验是一个选错检测方法的错误实验。

具体地说:该实验应该使用检测“光信号传播时间差”的检测方法,然而,该实验却使用了,检测“光波传播光程差”的检测方法。因而得出了“零结果”,这一“零结果”反映的仅是,干涉仪中两条相干光路之间的“光波传播光程差”的变动结果是“零”;并不说明干涉仪中两条相干光路之间的“光信号传播时间差”的变动结果也等于“零”。在物理教科书(例如,上海高等工业学校物理编写组编写的《普通物理》四年制使用,新1版,1962年第五次印刷)下册中183页,倒数第二行有下面一段话:“当时间差的改变量是光振动的一个周期T时,就引起一条干涉条纹的移动”。

这句话就是该实验将原来计算的“光信号传播时间差”转换为“光波传播光程差”的“理论根据”。但是,这句话在此处的应用是错误的。对于这一问题,在拙著《牛顿时空观与客观相对论》中。有详尽地叙述。这里只是简单明了地说明其梗概。

从上面那句话说明,迈克尔逊-莫雷实验所要检测的目的是“光信号传播时间差”。但是,迈克尔逊干涉装置是专门用来比较两臂之间的“光程差”的。“光程差”是距离之差。而“时间差”是时间之差。二者是两码事,不能混淆。

为了说明,迈克尔逊-莫雷实验在什么情况下,将“光信号传播时间差”与“光波传播光程差”混为一谈的。下面就迈克尔逊-莫雷实验的计算作些简单分析。

迈克尔逊-莫雷实验的装置可以用图1来说明。图中画出的是大家熟知的迈克尔逊干涉仪的光路示意图。(略)

“取OM1=OM2=L,先使OМ1的方向与地球运动方向相平行,观察此时的干涉条纹,再使仪器转过90°。重行观察干涉条纹。按照地球的运动不带动以太的假设,如果地球和光在以太中的速度分别是v和c,可以证明干涉条纹应该发生移动,条纹移动的总数Δn决定于下式

△n=2Lv2/λc2 ---------------------------(1)

式中λ是光波的波长.”(摘自《普通物理》下册,181页)。

迈克尔逊实验的原来计算中想用“干涉条纹发生移动”,来检测地球在空间的运动速度。这时已经包含“选错检测方法”的因素了。根据迈克尔逊干涉仪应用原理(见前述《普通物理》学下册128页,倒数第

11行)指出,当M2′(M2′是半镀银膜所形成的M1的虚像移 的距离时,视场中就有一个条纹移动。计算越过视场中的条纹数目Δn就可以算出M2移动的距离Δd

△d=△n?λ/2 -------------(2)

式⑵说明迈克尔逊干涉仪是用来检验M1、M2移动距离的仪器。

迈克尔逊-莫雷实验的实验目的,是在M1、M2没有相对移动,只有地球在运动的情况下来观察干涉条纹的变动,当然是和上述《普通物理》下册128页那段话互相矛盾的。上述那段话,讲的是迈克尔逊干涉仪的应用原理。是不能违背的。

一百年来或者说爱因斯坦创立相对论以来,迈克尔逊-莫雷实验没有任何人发现干涉带条纹有变动,虽说地球从未停止过运动。这就从另一方面证明那段应用原理(当M1、M2反射镜没有相对位移时,就没有干涉条纹的移动)的正确性。

现在事实已经很清楚,迈克尔逊-莫雷实验就是选错了检测方法。迈克尔逊-莫雷实验原来计算的是:“光信号传播时间差”,但是,原来设想的检测方法,却是观察干涉带条纹的变化。这就是说迈克尔逊-莫雷实验,从一开始就是注定要失败的实验,即选错检测方法的错误实验。


资料参考:http://news.xinhuanet.com/it/2005-04/12/content_2818425.htm
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4,迈克尔逊-莫雷实验证明了什么?

迈克尔逊-莫雷实验解决了绝对非运动和光速恒定这两个问题。为狭义相对论的诞生做足了准备,迈克尔逊-莫雷实验(1887年)是一个残酷的实验。所谓残酷的实验,意思是说,这个实验决定了一个科学理论的生死。当时,这个实验验证的是以太理论。不过同样重要的是,他们的实验导出了爱因斯坦革命性新理论的数学基础。迈克尔逊—莫雷实验做了什么实验的依据迈克尔逊-莫雷实验的想法在于断定地球通过以太海的运动情形。不过问题在于怎么做?如果是两艘船在海上航行,两者都可以断定彼此的相对运动。可是,如果只是一艘船在平静的海上航行,那么这艘船就没有参考点来测定自己前进的状态。若是以前,水手会从船边放一个测速仪在海面上,然后再测船相对于测速仪的运动。迈克尔逊和莫雷的方法一样,只是他们丢在船边的不是测速仪,而是一束光线罢了。如果是地球动而以太海静止,那么地球在以太海中的运动必然会造成以太风(etherbreeze)。这样的话,如果有一束光在以太风中逆向前进,那么这束光的速度必然比横向穿越以太海的光束慢。迈克尔逊一莫雷实验的核心要旨就在这里。每一个飞行员都知道,如果来回飞行的行程里面有一趟逆风,那么(即使另一趟是顺风)如果要飞行一样远的距离,这趟飞行耗费的时间会比横越同样的风要久。同理,如果以太海理论正确,那么一束光先是在以太风中逆流而上,然后再折回顺流而下,回到起点,所耗费的时间必然比横向来回穿越以太风的光束长。实验过程迈克尔逊和莫雷制造了一部干涉仪来检测这种速度的差异。这种干涉仪工作的原理是,一个光源对着一面半反射镜(和从外面看像镜子,从里面看是透明的太阳眼镜很像)射出一束光。半反射镜把这一束光分为透射光与反射光,两者互成正角行进一段相同的距离然后折回。折回之后,经由同一面半反射镜再恢复为原来的光,然后射进干涉仪里面。我们只要观察这两股光聚合之后在干涉仪里面产生的干涉形态,就可以断定两者速度的差值。检测到的结果令人不安但是,在做完这个实验之后,我们却测不到两者的速度有何不同。将干涉仪方位调整九十度,使原来逆以太风的光变为横越以太风,原来横越以太风的光转为逆以太风,然后再测量两者的速度,结果发现两者速度依然一样。换句话说,迈克尔逊一莫雷实验没有办法证明以太的存在。这样,物理学家若无法找到合理的解释,便不得不面对两种令人不安的选择,一个是,地球不动(而哥白尼错误),再一个是,以太不存在。但是两者都令人难以接受。

5,迈克尔孙——莫雷实验是什么?为什么这个实验证明光速是恒定的?

不能证明的...为什么迈克尔逊——莫雷实验不能证明光速不变迈克尔逊——莫雷实验在设计的时候,就主观地认定迭加在光速上的那个速度v,必然地是在某个特定的平面内,甚至是认为沿某个特定的方向.但是迈克尔逊和莫雷并没有给出这个观点的严格证明.十分明显,这样的观点只不过是想当然.所以科学的实验方法是检测光在三维空间的速度是否相等.首先测量出在某个平面内垂直的两个光速,根据测到的光速调整测量光速的方向,使测到的光速相等.迭加到光速上的速度v,必然在这两个光速的角平分面上.然后在这个平面上测量三次,就可以找到v的方向,并确定其值.即使用这种方法得到光速在三维空间没有迭加,也不可能证明光速不变.因为这只是在我们这个小环境中,证明了同一参考系内不同方向的光速不变.而相对论用到的,或者说宇宙中存在的(实际上不存在)的光速不变有两种:1、 同一参考系内不同方向的光速不变.迈克尔逊——莫雷实验就是试图证明这个光速不变.这个光速不变,在一定条件下可以成立,但不是必然成立.2、 同一光的速度,在任意参考系不变.这是错误的,多普勒效应证明这个光速不变不成立.

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