如何理解光速不变原理

狭义相对论,在惯性参照系中,光速不变原理,给人留下了不解之谜。从1905年狭义相对论创立以来,一直未给出透彻的诠释。只留下让人进入迷雾般不可捉摸的结论：光速与光源速度、惯性参照系速度和测量者速度无关。这种违背常理和常识的陈述,让人百思不得其解。     

光、超二重性

爱翁自1905年创立狭义相对论一个多世纪以来，狭义相对论对近代物理学的发展起了极大的推进作用，作出了巨大的贡献．狭义相对论及其所确立的洛仑兹坐标变换式，足绝对不允许超光速存在的．但是近年来人们通过实验，在实验室和宇宙空间发现了，超越狭义相对论理论不可逾越的真空中光速的极限速度．其中包括光的本身、信息和物质的传播和运行速度．鉴于以上超光速客观存在的事实，有必要采取超凡举措，以达到兼容的目的。     

惯性系范畴与非惯性系范畴成就“光、超二重性”

宇宙空间包括实验室在内，存在着惯性系和非惯性系两大范畴，正是这两大范畴成就了光、超二重性。狭义相对论及其所确立的洛仑兹坐标变换式，是不允许超光速存在的，它适应于非力场惯性系范畴，而不是应于力场的非惯性系范畴。作者在《光、超二重性》一文中，提出光、超二重性这一理论存在的前提条件是：超光速不受狭义相对论及其所确立的洛仑兹坐标变换式的限制。狭义相对论在它的普适性范畴内的速度，不能达到或超过真空中光速的理论，仍然是对的。这个普适性范畴，正是非力场惯性系范畴，而把超光速看作是狭义相对论普适性范畴之外，特殊范畴内的超光速，这种特殊范畴正是力场非惯性系范畴。静止的光子质量为零，运动的光子应该具有运动质（能）量。从原子物理得知，原子受激辐射，处于低能级的电子获得能量后，跃迁到高能级，而当高能级电子又跃迁回到低能级时，电子的能量降低，多余的能量就以光子的形式释放出来。     

论狭义相对论的理论发展和实验检验

狭义相对论（SR）可概括为10个主要方面，即1个变换，2个公设，3个公式，4个推论。目前对狭义相对论的质疑集中在“光速不变公设”和“光速不能超过推论”这两方面。1992年以后的10年间已做成了若干超光速实验，有的在经典领域，有的在量子领域。2001年，有迹象表明在大的宇宙时间尺度上光速缓慢减小，这引起了对光速是否真的恒定不变的质疑，SR似已受到挑战。国际科学界如使新理论成立，将是Einstein提出SR以来的一次科学革命。     

超光速问题与电磁波异常传播

讨论了超光速研究的历史背景和在狭义相对论框架内进行工作的可能性;指出已有的实验（用单光子、激光脉冲和微波）在量子隧穿过程中呈现出的超光速行为,是在特定物理条件下才有的。认为经典电报员方程与Klein-Gordon方程的相似,使得前可用于粒子隧穿和超光速现象的研究。讨论了不久前发表的王力军博士的超光速实验,展望了超光速研究的未来。     

相对论规律探索之光垂面浅析

研究狭义相对论发现一个有趣的规律:如果一个光速运动的平面其光速的方向在一个惯性系中观察与平面本身垂直,则这个平面的光速方向在任意惯性系中观察都与平面本身垂直,且这个平面上任意两点间的距离在任意惯性系中观察都一样。这个规律的发现在狭义相对论世界里找到一个绝对的存在,并且其还极有可能在广义相对论世界里依然是个绝对的存在,这对于相对论的学习理解乃至进一步研究都会有所帮助。     

光 的 本 性

文献［１］提出每一个光量子hf都由个数不同的N（λ）个单光子组成的假设,并在已公布的氢光谱的数 据中找出和不同hf的光量子相对应的N（λ）值和单光子的质量。文章报告了进一步发现光量子hf的波长与N（λ） 的乘积在某些特定条件下是一个不变量ζ＝N（λ）λ［２］这一特征现象,从而破解了波粒二象性近百年之迷端：所 谓光量子的波长不过是相邻两个单光子的间距,而频率f则是在单位时间内通过空间坐标某处单光子的个数, 并用单光子的数形结构导出所有惯性系中光速c＝λf都是不变的结论。狭义相对论的光速不变原理,不再是一 个     

Proca电磁理论的若干问题

2004年6月，位于西非Oklo的美国Los Alamos实验室的核工业反应堆对实验数据做再分析后得出结论说，近20亿年内精细结构常数减小了4.5×10-8。常数不常，意味着光速有很小的变化。这是最新的与狭义相对论不符的实验报告。另一方面，光子如有质量，Maxwell方程组将被Proca方程组所取代，而磁矢位（势）A将成为可观测量。而过去和现在都有许多方法测量光子的质量。文章的主要目的是在Proca理论框架内研究电磁波波速，发现即使在自由空间（真空）条件下也会出现超光速传播；同时又对波导与Proca波的截止现象做了比较，给出了相应的结果。     

引力波是怎样测量出来的?

正最近大家估计都被引力波刷屏了。引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的"拼图"。爱因斯坦提出广义相对论后的100年引力波才被探测到,就是因为其非常难以测量,因为当它们到达地球时已经变得非常弱了。有多弱?弱到引力波引起的长度变化是10-21量级。但是,这没有难倒智慧勇敢的地球人!地球人发明了激光干涉测量的方法!简单地说就是通过测量两条激光束相遇时所形成的干涉图样的变化来探测引力     

中微子超光速验证了乔治·穆耶释提出修正相对论的新理论

英国广播公司(BBC)、英国《独立报》、英国《自然》杂志网站10月22日报道,欧洲研究人员发现了难以解释的中微子超光速现象,这一现象违背了爱因斯坦相对论,研究人员目前对此持谨慎态度,希望全球科学家能共同探究原因。意大利格兰萨索国家实验室(LNGS)下属的一个名为OPERA的实验装置接收了来自著名的欧洲核子研究中心的中微子,     

电磁感应定律的表述

法拉第电磁感应定律(以下简称感应定律)、洛伦兹力公式以及麦克斯韦电磁场方程组,它们曾存在不能解释"单极感应"电磁现象;爱因斯坦狭义相对论应用后,似乎不必再追究其根因;然而,研究会发现,此问题指证电磁感应现象蕴藏着更为深刻的物理规律。我们重新分析传统实验现象,发现电磁感应物理过程按特性分为两类,一类是动变磁场电磁感应,另一类是静变磁场电磁感应;通过磁场变化性质的研究,可证明电磁感应的根本原因是导体与磁场的相对运动。     

狭义相对论效应的验证

A·爱因斯坦留下的v^1=v-1/√1-v^2/c^2和v=v0√1-v^2/c^2两个计算狭义相对论效应的公式相互矛盾;要想把二者统一起来,就只有将V0理解为周期T。传统理论中将狭义相对论效应说成是“时间膨胀”的错误,就产生于对频率f、周期T和计量时间的秒数t三个概念之关系,缺乏深刻、透辟的理解。     

超光速研究的40年——回顾与展望

自美国物理学家O.M.Bilanuik和E.C.Sudarshan（1962年）以及G.Feinberg(1967年)的开创性工作以来，在美国、欧洲和中国都对超光速展开了研究。根据A.Einstein于1905年发表的原始论文，超光速没有存在的可能，但其1907年的论文对“信号传播不能超光速”却不很肯定。文章把速度问题分解为若干类、项，并提出“广义信息速度”定义以利于对众多速度概念的讨论。在反思了40年来（1962—2003年）的超光速研究以后，得出结论认为“超过真空中光速c”是一种可实现的科学陈述。     

关于电子Lorentz力和能量测量的实验

对验证相对论中动量和动能关系的经典实验重新做了实验研究，发现改变磁场强度后该实验的结果并不符合相对论预言的动量和动能关系。根据实验结果，指出了狭义相对论的运动方程中，物体运动时受力（理论值）不变假定是错误的，并提出物体的受力（理论值）应随着运动速度的增加而减小。通过实验，还发现原来实验中对能量的定标偏高。     

无需借助光速假设的狭义相对论简介

狭义相对论可以完全不用借助有关光的行为的特定假设而仅由相对性原理以及有关于滑性和对称性的几条简单而自然的假定来导出。本文介绍一种推导相对论速度相加定律的非传统的方法。     

宇宙空间超光速的现象普遍存在

宇宙前沿光子会因暗能量加速而超光速;宇宙空间运动的光子由于大质量星体和黑洞的加速而超光速,可以证明万有引力速度超光速;膨胀的宇宙,其半径大于某一值空间的星系等物质的速度超光速。因此,宇宙空间超光速的现象普遍存在。     

超光速研究的量子力学基础

量子力学为超光速的研究带来了希望与可能。为检验EPR论文所做的实验显示,景象背后有某种东西比光进行得更快。量子隧道效应对超光速研究有重大意义,有关理论和实验研究都证明,人为地使一个光子或一个脉冲以超光速行进是绝对能做到的事;预期把等离子体用作位（势）垒时也会发现超光速现象;建议用实验研究物质波粒子（如电子）通过位（势）垒时将会发生的情况。     

时间及其单位秒

时间是什么？历史上曾经争论不休。哲学家康德认为时间和空间不是客观存在的，而是人的先天的直观形式。马赫则把它看作是“感觉系列调整了的体系”，是用来整理认识材料的工具。物理学家牛顿认为时间是均匀流逝着的，它与空间和空间盛着什么物质毫无关系，即在一个系统中同时发生的两个事件，不论在什么系统中观察都是同时的。这种同时性的绝对观念或“绝对时间”，与爱因斯坦相对论的观念是截然相反的。根据狭义相对论原理，在度量时间进程时，会看到运动的时钟要比静止的时钟行进得没。根据广义相对论原理，在较强的引力场中时钟也行过得…     

物理光学的若干进展

就物理光学方面的一系列理论和实验研究，如GoosHnchen位移、FTIR现象、负折射率、太赫超光速实验、光子静质量测量等做了评述和讨论。指出近年来的研究显示了消失波现象的重要性，例如消失波可造成超光速传播，且常有新方法和新测量结果；介绍了物理光学在相关领域的技术创新和应用实例；讨论了光子有静止质量的可能性及光频标准和光频测量的历史和新的进展     

科学家与计量学命名——光速不变与迈克尔逊干涉仪

如今,大凡从事科学技术工作的人,没有不晓真空中的光速是不变的这一事实。但在十九世纪末却不尽然。当时有人认为,宇宙间充满着一种叫做“以太”的媒质,光就是靠“以太”这种媒质来传播的。根据这种观点,光速在不同方向上应该是不一样的。迈克尔逊和莫雷两个人做了这样一个实验(装置如图所示):从光源S发出的一束光波半涂银的镜子H一分为二:一半透射(a),一半反射(b)。两束光经M_1和M_2反射后回到H,合并成一条光束向着E的方向行进,在E处即可观察到干涉条纹。如果说光束在不同方向上的速度各不相同,那么,将实验装置旋转90°,必然会引起于