[发明专利]一种检测以太是否存在的方法

说明书

为检测以太是否存在，并验证侠义相对论的光速原理，本发明提出一种检测以太是否存在的方法。迈克尔逊莫雷实验是检测以太是否存在最经典的物理实验，该实验四个光路集中在两个光臂上，从新的角度分析，其产生的光程差和相位差的变化很小，难以确认该实验否定了以太的存在。本发明将四条光路的几何位置完全分开，并在其中一条光路上设置与其他光路不同折射率的介质，从而扩大光程差和相位差的变化量，达到测量精度的要求，进一步检测以太是否存在。如果成功检测到以太的存在，本发明将成为物理学界最重要的实验之一，并推翻狭义相对论，引发现代理论物理的一场变革。

技术领域

本发明涉及一种检测以太是否存在的方法。

背景技术

1887年完成的迈克尔逊——莫雷实验是一个失败的实验，却成为了物理学史上最重要的实验之一。该实验的目的是利用光的干涉来探测绝对时空的以太漂移，然而实验结果未测量到预想的条文移动（下文照惯例简称“零结果”）。按照绝对时空观的伽利略变换无法给出合理的解释，被开尔文称为当时物理学上空两朵乌云之一。

为合理解释“零结果”，物理学家门提出了各种新的假说，其中最著名的是1892年洛仑兹提出的长度收缩假说，并给出了定量的收缩关系式——洛伦兹变换式，该假说可解释“零结果”，但并未否认绝对时空观及以太的存在。

1905年爱因斯坦依据相对性原理和光速不变原理提出了著名的狭义相对论，也得出速度变换、长度变换和时间变换等公式，其中长度变换公式与洛伦兹变换式完全一致。狭义相对论也可以解释“零结果”，同时该理论也否认了绝对时空观及以太的存在。尽管狭义相对论已得到物理界的广泛认可，并成为现代物理最高水平的主要代表之一。但是对狭义相对论提出质疑的观点从未间断，认为绝对时空及以太存在的观点也从未间断，然而缺乏有力的证据，难以被主流物理学界所接受。

按照绝对时空观分析迈克尔逊莫雷实验，“零结果”的原因可能还有如下三个：

1、迈克尔逊莫雷实验的两束相干光分别位于两个光臂上，每个光臂上往返光路的几何长度相同，光程差及相位差受以太风的影响很小；

2、以太风使各光臂产生了光程差，但这种光程差仅产生相位的平移，这种平移并不改变相位差，因此实验平台转动π/2后不产生相位差的变化，而没有条文移动；

3、考虑上述两条原因，从光速与光源的运动状态无关来计算，干涉条纹的变化量也很小，在当时的测量精度下，也难以测量出条文移动。

如果上述原因成立则迈克尔逊莫雷实验并不能否定以太的存在，也不能证明光速不变原理。要检验以太是否存在，则需要扩大光程差和相位差的变化，本发明通过将两个光臂往返的光路分开，变成四个光路，在其中一格光路上设置与其他光陆不同的介质，来扩大实验平台转动π/2后的光程差及相位差，通过测量条文是否移动来检测以太是否存在。

发明内容