迈克尔逊-莫雷实验原理正确吗?

einsteinaibill

迈克尔逊-莫雷实验（以下简称为M-M实验）是物理学史上最著名的实验之一。它的实验结果通常认为证实了以太的不存在，而且也被认为是狭义相对论的主要实验证据之一。但是本文认为M-M实验的原理错了，因为它错误的计算了光程差。



如图1所示，一束光入射到一个部分反射部分折射的半镀银玻璃板上。镀银面将光束分解为沿者相互垂直方向传播的两部分。折射光沿着路径 垂直入射到镜面 上而后被反射回镀银玻璃板。类似的，反射光沿着路径 垂直入射到镜面 上而后被反射回镀银玻璃板。在玻璃板上这两束光叠加而后导入一个望远镜观测器D上。

假设地球以速度 运行， 与 平行，则光沿 来回传播所需的总时间为 ，光沿 来回传播所需的总时间 ，因此时间差为 。类似的，当实验装置旋转 (degree)后，时间差为 。因此总的时间差为 ，它等价于一个光程差 ，也等价于一个干涉条纹的移动数 。

3. 实验结果及其分析

绝大多数M-M实验结果都是几乎为0，也就是说干涉条纹几乎没有移动，没有观察到以太的任何效应。以太真的不存在吗？

在这里我们来看一个普遍的基本原理---运动叠加原理，它可表述为：一个质点的总运动是它各个同时同地进行的独立分运动的叠加，不同时刻或不同地点或不同物体进行的运动永远不能进行叠加。下面我们来举例说明。

例1.抛体运动.如果我们以初速度 来抛一个质点，则其飞行时间和飞行距离之间具有确定的关系（假设重力加速度 是一个常矢量而且所有的阻力忽略不计）。根据牛顿第二定律有：


抛体的合运动是它同时进行的两个独立分运动的叠加，也就是说，是以速度 进行的匀速直线运动和以恒定加速度 进行的自由落体运动的叠加。

例2. 刚体的定点转动. 刚体的定点转动可以认为是同时进行的三个独立转动（即进动、章动与自转）的叠加。

例3. 波的叠加原理。如果在一个介质中有两列或多列行波在运动并且在某一给定点相遇，则在该点介质的总位移是各个独立行波在该点产生位移的叠加。显然，波的叠加原理是运动叠加原理的特例。

现在我们考察经典的双缝干涉实验。假设两列平面正弦单色光波在屏幕上的P点叠加（P点到双缝中心的距离分别为 和 ），于是有：
所以合成电场强度为：
=真空中单色光的波长

=介质的折射率

=介质中的光速

=光的角频率

显然，如果光程差 ( 是一个整数), 则我们得到相增干涉; 如果 , 则我们得到相消干涉。光程差 与时间无关;它只取决于距离以及介质的折射率。因而明条纹与暗条纹的位置也与时间无关。这就可以很好地解释为什么M-M实验几乎总是得到零结果。 M-M实验原理错了因为它错误地计算了光程差，光程差 与时间无关，但M-M实验原理则是用时间差来计算光程差。

根据运动叠加原理，只有一个质点同时进行的运动才可进行叠加，不同时刻进行的运动永远不能进行叠加。这就是为什么光程差与时间无关的深刻原因。

为了解释M-M实验的零结果，Fitzgerald 和 Lorentz 独立的提出了物体长度沿运动方向收缩的假设。它是一个专门假设，没有丝毫的动力学依据。我认为无需该假设我们仍然可以很好地解释M-M实验的零结果。当代（1990年）M-M实验结果更加接近于0，达到 （参看参考文献[1]），这就完全证实了我的观点。有一些M-M实验的非零结果要么是由于实验误差，要么是由于进行读数时实验装置相对于地球并非严格静止。显然，当实验装置以不同的角速度转动时，所得结果也会不同。

4. 结论

1900年，著名的英国物理学家William Thomson (即Lord Kelvin)认为M-M实验结果是“飘浮在物理学晴朗天空中的两朵乌云”中的一朵，今天看来，它根本不是乌云，而是精确地证实了经典相对性原理和经典波动光学理论的正确性。经典相对性原理也称作牛顿相对性原理或伽利略相对性原理：运动总是相对的；不参照外界物体，要测出一个孤立系统在绝对空间中的绝对速度是不可能的。

运动叠加原理是物理学中的一个普遍的基本原理，它可表述如下：一个质点的总运动是它各个同时进行的独立分运动的叠加，不同时刻或不同地点或不同物体进行的运动永远不能进行叠加。迈克尔逊-莫雷实验原理错了因为它错误的计算了与时间无关的光程差。光程差只是距离以及介质折射率的函数而与时间无关。迈克尔逊-莫雷实验的零结果是正确的，明条纹与暗条纹的位置均与时间无关，它们均只是距离以及介质折射率的函数。迈克尔逊-莫雷实验的非零结果要么是由于实验误差，要么是由于进行读数时实验装置相对于地球并非严格静止。根本没有必要假设物体长度沿运动方向的Fitzgerald-Lorentz收缩。迈克尔逊-莫雷实验并没有证实以太的不存在。当代所谓的暗物质实际上只是以太的另一名称而已。

einsteinaibill

http://www.xdlbj.com/show.asp?id=2193

中原

没谁认为迈雷试验即使用相对论，也不是距离收缩解释，而是用光速恒定解释。他是可以用别的理论解释，比如相对性原理，但是这不能否认相对论的正确