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摘要：正确理解光速不变，运用速度、时间与距离的关系公式和光速、波长与频率的关系公式，我们便可以利用光速不变找到绝对参考系，得出光速不变定律，光速不变方程，光速不变推论，正确认识宇宙。运用光速不变定律和光速不变方程以及光速不变推论，我们对宇宙的奥秘，对宇宙天体效应，光的多普勒效应，斐索流水实验，MM实验等进行正确解释；对航空、航天、微观世界的运动规律、能源的正确释放方法、物质合成规律、人体生命组成的揭秘等等、各个层面都能进行正确地指导和帮助。

关键词：光速不变定律；光速不变方程；光速不变推论；光的多普勒效应；斐索流水实验；MM 实验。

一、概述

1950年，爱因斯坦与香克兰教授谈话时，说对他创立狭 义相对论影响最大的实验：就是光行差和斐索流水实验。迈克尔逊－莫雷实验（Michelson-Morley Experiment），（以下简称 MM 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。其结果证明光速在不同惯性系和不同方向上 都是相同的，是近代物理发展史上的一朵乌云。由此诞生的 爱因斯坦相对论成为了近代物理学的一个开端，在物理学发展史上占有十分重要的地位。著名的物理实验：斐索流水实验和 MM 实验都是爱因斯坦相对论的实验基础。由此爱因斯坦提出了光速不变的伟大假设，为吻合实验观察结果而抛弃经典理论，运用洛伦兹变换方程而产生了爱因斯坦相对论。

实际上，斐索流水实验和 MM 实验（Michelson-Morley Experiment）因其当时对光的本质认识不清，而导致设计理论通过经典物理分析本身就存在着明显的错误。而爱因斯坦相对论对光速不变假设的伟大提出却又错误地抛弃了经典理论，而且错误地运用了洛伦兹变换方程去刻意吻合实验结果。

因此，只要我们正确理解光速不变，运用速度与时间和距离的关系公式和光速与波长与频率的关系公式，我们便可以利用光速不变设定绝对参考系，得出光速不变定律，光速不变方程，光速不变推论，正确认识宇宙。运用光速不变定律和光速不变方程，对宇宙天体效应，光的多普勒效应，斐索流水实验，MM实验等进行正确解释；对航空、航天以及微观世界的运动规律，进行正确地指导和帮助。

二、光的本质认识

爱因斯坦相对论认为光速不变，到底爱因斯坦光速是如何不变，到现在，从大家发表的文章和观点来判断：真正认识理解爱因斯坦光速如何不变的人目前应该还真没有几个人能理解，我想爱因斯坦本人对光的理解应该还是很透彻的，但他的数学基础确实很差，差得连小学数学水平都不够，因此，他不能正确运用好数学语言来表述清楚光的本质，胡乱套用洛伦兹变换只能得到一个近似的结果。而真正数学水平高的人才却又不能真正理解爱因斯坦光速不变的本质，导致在目前大家都对此存在很大的争议。那么，爱因斯坦光速不变到底是怎么回事呢？认识爱因斯坦光速不变之前，我们先举个简单的行军部队数学例子：

百万雄师单列整齐以v=0.5米/秒的速度行军，每人间隔d=0.5米。此时未尾通讯员以c=2.5米/秒速度追赶首长，首长行进在队伍s=100米处位置。问

（1）通讯员赶上首长需花费多长时间？行进了多少米？

（2）通讯员追赶首长跑了s2=100米路程超过了队伍多少人？花费了多少时间？

思路：这道题目关键是理清参照物，理清参照物后，根据：

时间=距离/速度便可求得。最关键是要理解移动参照物下的数学逻辑关系。

解：（1）设通讯员赶上首长花费的时间是t1，通讯员行进的路程为s1。因为首长是在队伍100米处，而队伍是在行进中，设通讯员追赶队伍的有效速度为v1：

（2）设通讯员行进s2=100米花费的时间为t2，行进100米超过队伍的长度为l，超过的人数为n。

在此数学题目中，若概念理解不清，很易混淆错的是以下四点：（1）易将通讯员追赶速度c与追赶队伍速度v1混淆；（2）易将首长在队伍s=100米处与通讯员行进s2=100米进行混淆。（3）易将行进s2距离与行进s2超过队伍的长度l混淆。（4）追赶首长花费的时间t1与通讯员行进100米花费的时间t2混淆。虽然此题不需经过方程（a*）更易求解，不理清概念逻辑，并且，方程式（a*）还很容易理解错误为：

但理解列出（a*）方程式是本文需要表述的重点，也是后面理解光速不变与数学建立逻辑的关键。若将通讯员的运动理解为光的运动，行进的队伍理解为运动的地球和流水，那么MM实验，光行差和裴索流水实验就变得很容易理解。MM实验和裴索实验就是因为没有认清光速不变而列出了错误的光速运动的数学逻辑（b*）或（c*），得出与事实不符的错误结论。而爱因斯坦却因为糟糕的数学逻辑思维而错误的借用了洛伦兹变换方程。

光速不变实际上是指光的速度不受任何介质、物体的运动影响，光的速度始终保持不变，不会参与叠加效应。是个不变的定值，如果我们以光速运动建立一个空间，根据速度v=s/t定义，则我们建立的空间的时间也就成为定值，因此任何以光速为运动建立的空间、时间都是相同的，此正是牛顿需要寻找的绝对时空。举例说明：如下图一：

光速不变定律推论2：当物体运动速度等于或大于光速时，物体的运动不在光的感知范围，物体便变成不能在光速范畴感知的暗物质。

四、光速不变定律及光速不变方程对斐索实验的完美解析

（1）斐索流水实验简介：斐索流水实验的原理非常简单：让一束光顺水运动，一束光逆水运动，再通过干涉图案来对比两束光运动的时间差。

斐索在1851年做的流水实验，设计得很巧妙，如图23-2。从光源S发出的光，经半透射的镀银面G反射后，分别通过狭缝S1、S2分成两束光，一束顺水流方向，一束逆水流方向，均经反射镜M反射后，在S’处发生干涉，观察其干涉条纹，可以检定由于受流水曳引形成的光程差。

查得斐索实验数据中，斐索用的是黄光，波长λ=5.26×10-7米，l=1.487米，水的折射率n=1.33，V=7.059米/秒，光速c=299792458米/秒，观察到的条纹平均移动∆δ=0.23条，按照相对论推导和菲涅尔部分曳引经验推导结果计算∆δ=0.2022条。与实际相差误差12.08%，并且理论推导还得到了不少人的质疑。理论是否真的出现了问题？现通过网络搜索和权威资料查找，还真的发现了其理论推导确实存在着问题。

（2）斐索流水实验新的经典分析：认识了光的本质，就先让我们从斐索实验光速不变方程分析开始吧：

斐索实验如图23-2所示：

设光在水中的距离为2l，水流速度为V，水的折射率为n，光速为c，光在顺水的经过的时间设为t1，光在逆水中经过的时间设为t2，设光速不变，根据光速不变方程经典分析：则光在顺水中的速度为c-V（追击问题），光在顺水中经过的流水路程则为2nl-nVt1，光在逆水中的速度为c+V（相遇问题），光在逆水中经过的流水路程为2nl+nVt2。根据光速不变方程可得：

查得斐索实验数据中，斐索用的是黄光，波长λ=5.26×10-7米，l=1.487米，水的折射率n=1.33，V=7.059米/秒，光速c=299792458米/秒，观察到的条纹平均移动∆δ=0.23条，按照我们推导出来的公式计算移动条纹数为∆δ=0.23372条，而按照相对论推导和菲涅尔部分曳引经验推导结果计算∆δ=0.2022条。误差相差12.08%，而我们的结果与实际观察结果误差相差才1.6%，并且我们的结果是更精确：原因是我们观察条纹平均移动数只保留到了小数点后两位。而我们理论计算结果保留了四位，取两位保留结果便与实际是100%吻合。

五、光速不变定律、光速不变方程对MM实验的完美解析

下面我们再来解释MM实验：

（1）MM实验介绍：①以下是现在人们对MM实验的经典认识：实验原理如下图：

②下面是理查德.费曼物理学讲义讲相对论时，对MM实验的理论解释：MM实验示意图：

MM实验使用一台

如图3-2所示的仪器进行。这台仪器基本上由一个光源A、一块部分镀银的玻璃板B和两块镜子C和E组成，所有部件都安装在一块坚固的底座上。两块镜子被安装在与B等距离L的位置。玻璃板B将入射的光束分开成两束，而这两束被分开的光束在相互垂直的方向继续射向两面镜子，在那里，它们被反射回B处。在返回到B时，这两束光作为叠加光束D和F重新结合起来。假如光从B传播到E的来回时间与从B传播到C的来回时间相等，那么，出来的光束D和F的相位就会相同，而光强就会加强，但是，如果这两个时间稍微不同，这两束光就会有微小的相位差，结果就会产生干涉现象。如果这台仪器“静止”在以太中，那么，这两个时间就应该正好相等，但是，如果仪器以速度u朝右方运动，这两个时间就会存在差异。令光速为c，光从玻璃板B传播到镜子E的时间是t1，返回时间是t2，从玻璃板B传播到镜子C的时间是t3，返回的时间是t4，则有：

这样，就导致了光波从B传播到镜子E并返回的时间t1+t2与从B传播到镜子C并返回的时间t3+t4存在一个时间差，但是，实验是测不到这个时间偏差的。于是为了消除这个偏差，采用洛沦兹变换，使平行于运行速度方向的长度BE中的L0发生了变化，成为：

爱因斯坦相对论最终通过引入洛伦兹变换公式才得出0光行差的这种牵强附会的解释。

（2）MM实验新的光速不变方程分析：

真正的MM实验我们应该这样理解：

实验解释原理图如下：

六、结论

通过对光速不变的假设分析，我们可以总结得出：光是没有速度的，只会产生空间。光形成的空间的速度为0，因此可以称之为绝对空间。之所以能测到光速，实际上是光空间中存在着的运动物质对其空间产生的干扰而形成的影像运动。

根据爱因斯坦光速不变假设，正确运用好两个光速公式：c=L/t，和c=f×λ，我们便可找到牛顿运动需要找寻的绝对空间，得到一个光速不变定律和6个光速不变公式：

光速不变定律：光在静止状态中的运动速度不会受到其他运动状态的改变而改变，而在运动状态中（V<C）光的运动速度会随着运动状态的变化而发生相反的运动变化（镜相运动）；同时，在相同的时间内，在运动状态下光移动的距离也和速度一样发生相反镜相变化；在光走过相同的距离条件下，光在运动条件下经过的时间和运动速度一致，在系统运动的方向上时间延长，在系统运动的反方向上光运动时间缩短；因同时发生多普勒效应的光速转变，而使运动状态的光速无论在任何方向上都等于静止状态下的光速。其意义下得出：

正确理解光速不变定律和其得出的六个光速不变公式，两个光速不变推论以及光速不变方程中的符号的物理意义和逻辑关系，我们便会发现宇宙的无穷奥秘，对宇宙天体效应，光的多普勒效应，斐索流水实验，MM实验等进行正确解释；对航空、航天、微观世界的运动规律、能源的正确释放方法、物质合成规律、人体生命组成的揭秘等等、各个层面都能进行最本质地揭秘并提供正确地指导和帮助，我们也可以清楚地分析出物质粒子的基本构造模型也并不复杂，而是我们祖先提出的太极粒子模型。我们也可以根据本质公式非常容易地制造出宇宙飞船的永恒动力。

七、参考资料：

1、百度百科【迈克尔逊-莫雷实验】

2、《近代物理发展中的著名实验》郭奕玲、林木欣、沈慧君 编著  湖南教育出版社出版

3、《费曼讲物理相对论》【美】R.P.费曼 著 周国荣

姓名：邹西红（1968.03），性别：男，民族：汉，籍贯：湖南岳阳。职称：工程师，学历：大学本科，单位： 广西田园生化股份有限公司，研究方向：物理理论