实验基础在线视频

那么然后是说实验

人们就要找光速

相对于绝对静止的参考

找以太

找光速相对于绝对参考系的改变

绝对参考系光速是c

然后你看其他参考不是c

就要测这个改变

一种是运动的介质

假定水 水在流动

那么运动的介质就

假设如果是水会

那个以太会被水拖着

是一种介质嘛

水是另一种介质

那么可能就被水拖着走

要拖着走

就能够去测去算和测量

那些光速在水里面传播的

会有些什么变化

再有很著名的就是大家

做近代物理实验总要去测的

所以麦克尔逊莫雷实验

就要测光速的变化

在运动的参考系下

具体的在这里都说出来

一个光源打到一个半透的镜上

会一部分是反射过去

一部分透过去

然后这边上面是反射镜

回来再穿过这个

透到达到最后这个幕上

这一边是沿着直线走

再反射回来

再这么反射过来

这样光线就走了两个途径

一个是这边走了l2

这边下来

这边是走了l1

就是走两条

按照它是同一个光分出来的

然后到这看它们的干涉

如果它们最后有差别

就会发觉干涉的

有干涉条纹

然后会最后

我们把体系变一下

这个干涉条纹会变化

我们现在假设

这个体系沿绝对参考系

沿以太是沿这个方向

沿这个方向以速度v在运动

这个方向

那么你就会发现

走这条路回来

走这个l1这么回来

这两个光路的差别

其他地方都是一样的

在这发生干涉

只能是这条路和这条路的差别

这个造成的干涉

其他的光路一样

是没有差别的

这l1过来 因为光线是

这个相对于绝对静止参考

假定一个速度v在运动

往这边走是c减v

往这边一边是c加v两个

就是一边会叠加

你这个体系的速度

一边会减除你那个速度

就一个快点

一个会慢一点

这个总共的时间

这一段回来的这个时间是这个

把两个通分起来是这样

然后走垂直的这一块

它实际上是这样

因为这个光线在上射的时候

这个上面的这个反射镜和底下

都在往下走

所以实际上是斜着走上去

然后再斜着走下来

就是不是这么着直的

因为整个体系在这么运动

实际上走到这

它是这么斜着过来再过来

这时候

在它下来的时候

底下这个半透镜正好走到这

那么这个距离

假定这个方向速度是v

整个花的时间是T2

所以整个这段距离是T2乘上v

这段距离是l2

那么整个的这段的

这是以光速在走

那么整个花的时间

这一段走的时间是T2乘上c

那么这一半就是二分之T2乘c

这是一个直角三角形

所以就是l2的平方

加上二分之T2乘v的平方

然后等于二分之T2乘c的平方

是这么一个

这就是这个关系式

这关系式你可以解出这个T2来

倒过来解出T2

是这个表达式

就是根据这个式子

这样的话

这两个光路出来的光程差

就是这两个花的时间的差

那么就是这两个式子

那么我们光是

这就有干涉为了

光是说你说有干涉

是不是它就一定是有什么

不一定

我们再把这个转90度

就是这个l1变成l2 l2变成l1

就是说变成是这个

整个这个体系转90度

就是变成l2是它的那个

运动的v的那个方向

l1变成是跟v没关的

那么转了90度以后

就是l1和l2换一下就是了

所以就变成是这个项

这是换成是l1

减去这个项是l2

是这个样子

如果是转了90度

如果这个体系的这个速度

没有沿这个方向运动的速度的话

你发觉前后转一下

是没有差别的

因为这个v等于0

你会发觉这两个是一样的

v等于0

你看这个都是2l1比c 2l1比c

这块是2l2比c 2l2比c

如果是速度v是等于0的话

转和不转这两个条纹

这个光程差是一样的

光程差一样意味什么

你转了以后

那个干涉条纹是不会移动的

如果v不等于0

这两个减出来就不等于0

减出来这两个不等

它那个干涉条纹就会移动

就会变

所以你就看干涉条纹移不移动

最后就倒过来

定出来v等不等于0

基本上可以估算一下

大概是移动一根条纹

倒过来估算

相当于是这个v

能够移动一个条纹

要测出来的那个

这个速度大概是每秒钟五公里

那么大

就是你看到完整的

实际上看它移一点点的时候

你是很难区分的

移一根条纹

显然就能看出来了移动

你要移一点点

就是强的地方

变成稍微弱一点点

弱的地方稍微变一点点

那个不容易看的

实验上是发现

那你会说也许我正好

我测的那个时刻

正好那个地球突然就在

处在绝对静止的那一块

但是按我们现在想象

地球是绕着太阳去转的

你不可能一年四季都是在

相对于以太是静止

某一时刻瞬间可能

那你一年四季都去测

一年四季都没测出来

这样的话就测不到这个速度

那就好像

结果是好像地球是中心

地球是相对于以太是静止的

但是地球从我们的天文学的观测

显然是绕着太阳转

太阳绕着其他的来去转

再有 所以实际上这没有

测到这个速度

就是把它解释成是

相对于以太运动的

有一个绝对参考系

这就打了很大的问号

再有看太空中的两个恒星

双星系统

通过观测它的运动轨迹

可以否定发出来的光和光源有关

因为如果

如果和光源有关

因为它的那个双星运动

它们会有的时候是向着你运动

有的会逆着你运动

有的横着运动

那么你要是按我们现在的这种

又是伽利略变换

如果它和光源有关的话

你会看到的那个图像

就是向着你运动和反着你运动

那个收到的

光线的时间就会不一样

收到光线那你倒过来倒推

你是假设它一样

画出来的那个图像

和你观测图像就会不一致

就会不一致

这样就可以判别

它到底和光源有没有关

如果和光源有关

你看到的图像就不是

我们假设它和光源没关

出现的那个图像

因为你会看到它是早一点

晚一点的那个

但是结果看到都是一样的

最后的结论是就是实验

各种各样的实验

这是早年的

发觉这个光不依赖于

观测者所在的参考系

而且实际上

也和它的频率没有关系

还和光源的运动速度没关

这是我们实验的结论

那么我们现在整个这一章

就要在这个基础上

来去介绍我们的狭义相对论

这个是后面下一节的内容

第五章的第一部分

狭义相对论的基础

就介绍到这里