物理學的核心是實驗及實驗的可重複性,沒有正確的數據和千百次重複實驗支持,任何理論都是空中樓閣。近期,民間科學家文德奎先生對「相對論光速不變原理」提出質疑,此質疑一出,無異於現代物理學發展領域再次出現「烏雲」,不但引起軒然大波,還吸引了很多物理學愛好者圍觀、探討。今天我們就一起來了解一下與此相關的物理現象及實驗,看能否尋找到真相。
就拿我們都熟悉的飛機和高鐵來說,相信很多人都對飛機、高鐵帶動其內部的人、蝴蝶之類共同運動沒有疑問。但所有人及全世界從事物理工作的科學家都忽略掉了一個問題——飛機或高鐵內的光,能不能被飛機或高鐵帶動?更不用說了解其中的運動規律了。用完整且專業的物理學術語言表達就是:當一束光通過勻速封閉運動空間時,光通過封閉空間內、外運動速度的變化並沒有進行過實驗和分析,人類不知道這個過程中光的運動規律。
當文德奎先生的這個問題提出以後,很多人與其爭論,認為相對論具有絕對正確性,但是文德奎先生的問題並不是實驗結果怎麼樣,而是全世界科學家都遺漏了這一個重要的物理現象,並沒有進行實驗分析,也就是光的這個重要運動規律未被人類知曉!為此,文先生提出願意拿出100萬與科學界驗證相對論光速不變原理是錯誤的。如果文先生說的不對,那麼針對此物理現象,誰能拿出被科學界公認的實驗分析、數據呢?
這是文德奎先生在水木社區理論物理版與反對者的一段討論:
不過這個討論現在已經被水木社區理論物理版刪除,類似討論在水木社區天文版、科普版也已經被刪除。不過在文德奎先生的郵箱中,依然保存著不少支持者的來信:
這是2002年清華大學老師的指導:
為什麼文德奎先生寧願出資100萬,也要與科學界就此問題爭論個結果呢?除了文德奎先生對自己的這一發現有足夠的自信以外,還在於這個現象一旦被證明,將對現代物理學發展產生巨大的影響——如果驗證上述物理現象,人類能證明相對論光速不變原理是錯誤的!因此相對論及整個物理學需要需尋求新的基礎,這是中華民族偉大復興的產物!
根據宏觀現象及都卜勒效應、麥克斯韋電磁理論分析,封閉空間確實能帶動其內部運動的光共同運動。在這些理論基礎上,文德奎先生又提出,結合1887年麥可遜莫雷的實驗,高鐵、飛機等能帶動光共同運動,那麼根據慣性系與引力場等效,麥可遜實驗幹涉條紋0結果的原因是第三個,相對論選擇的是第二個(尺縮相應),換句話說,在這種情況下,我們熟悉的洛倫茲變換是錯誤的!
麥可遜-莫雷在1887年論文原文對0結果的解釋(翻譯),相對論選擇第二種,也就是尺縮效應,表述如下:
地球帶動周圍一定空間範圍物體共同運動是毫無疑問的,比如天上的飛機、白雲、飛鳥、空氣等,如果不能帶動,那麼按地球公轉速度約30公裡/秒分析,地球上空的東西都會瞬間消失,地球能否帶動其一定引力範圍的光共同運動呢?非常值得我們實驗、期待。
為了進一步證明自己的觀點,文德奎先生還在麥可遜莫雷實驗的基礎上,加入封閉的管子,觀測幹涉條紋的變動情況。實驗發現,隨著密封管子左右運動,能明顯觀察到幹涉條紋吞吐。幹涉條紋吞吐是因為兩束光通過密封空間時,光被封閉空間帶動,一束與地面形成相對速度c+v,另一束與地面相對速度為c-v,所以產生了光程差。
遺憾的是,因為光速太快,要使用到精密的儀器進行實驗,這往往需要大量的資金和團隊支持,民間科學家文德奎先生沒有如此充沛的資金來完成這個實驗。因此文先生提出歡迎相關領域的專家參與設計,共同探索光在上述物理現象中的速度變化規律。
文先生此次出資100萬驗證光速不變原理錯誤,可以確定的是,這裡驗證的不是錢,而是新的科學革命是否在中國誕生!歡迎所有物理專家參與,期待科學家用實驗來證明以上觀點!
感興趣的朋友可以在水木社區搜索wdek的討論,或在文德奎先生微博連結查找相關討論。