光的传播与引力场的关系.doc

电磁波的传播
薛成亮（18354390599 xueheng_010@)
关键词：电磁波 光 真空 以太 介质 引力场 传播速度 方向
摘要：
宇宙并不存在真正的真空，通常意义的真空中充满了引力场和电磁场；电磁波在引力场中的传播，符合波与介质的基本关系。天体的运动必然会带动引力场运动，引力场同时会带动电磁波的运动。光是一种高频率的电磁波，虽然目前的研究证实光具有波粒二象性，在一定的程度上有粒子的特性；但是我们需要说明的是光本质上依然是一种波，是有一定粒子特性的波，它的传播及特性与传统的波是一致的。
正文：
电磁波是自然界最重要的能量形式，本文研究在低速的情况下(排除在高能加速器中接近光速的特殊情况)引力场的运动与电磁波传播之间的关系。为了更好的理解，在部分的分析中我们用光一词来特指直线运动的电磁波。
麦克斯韦从数学的角度得出电磁波真空中的传播速度为C，那么这个速度是相对于谁的速度？以前就假设了“以太”作为宇宙绝对静止的参照系，根据这个理论宇宙中所以的物体都在以太的海洋中运行，那样我们所在的地球就会检测到“以太风”的存在，于是就有了迈克尔逊干涉实验，如果”绝对静止的以太”存在，那么光在回路中的传播速度会产生差异，随仪器的转动而产生光程差，引起干涉条纹

的移动，但是实验结果显示干涉条纹的移动极小，寻找“以太风”的实验失败了，没有“绝对静止的以太”。对迈克尔逊干涉实验的解释中相对论最为著名，爱因斯坦博士否定了“以太”的存在，进行得到了更为大胆的假设，“在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值C”。在这个理论中否定了电磁波传播介质的存在，而且得到了一个震惊的结果“在一个参照系中同时发生的事件，在另一个参照系是不同时发生的”。但是光传播的介质真的就不存在吗？“同时性”真的是相对的吗？
通常的理论认为电磁波的传播是不需要任何介质的的，是依靠电场与磁场相互激发而进行传播；但是这些理解是有争论的因为根据实验测试的结果，电磁波的电场与磁场总是同步变化的，而不是交替的，这很难解释成相互激发的关系，而且电磁波是单方向传播的，即由发生源到观察者的径向运动，如果是电场和磁场相互激发则应该是发散性传播，每一个点都是发生源。

我们目前所认知的波都是需要介质传播，波的传播速度与介质的运动速度相同步。而电磁波应该符合波的基本特性，根据波传播的一般规律，我们假定电磁波传播的基本定律：
1. 电磁波在真空中传播的介质是引力场
2. 电磁波在真空引力场中的传播方向与引力场的运动无关
而为可逆的过程。
3. 电磁波在真空中相对于所在引力场的传播的速度为常数C
本定律对所有电磁波适用，光的传播亦符合本定律
1. 电磁波在真空中传播的介质是引力场
以前“以太”假说面临的巨大困难是以太是什么呢？它要足够轻，而且又不可压缩。如果“以太”是引力场，那一切就变的简单了。引力场可以认为没有质量，而且它是完美的刚体，物质以几万公里每秒运行也感受不到阻力。引力场是质量的附属，大质量的天体完全带动引力场运动，而且引力场充满了整个宇宙，没有任何的物质可以阻碍引力场的充斥。在地球附近，空气的影响要大于地球引力场的作用；
地球引力>太阳引力场>银河引力场>宇宙引力场>普通物质引力场
在地球表面这样引力场的差别都是数量级的。空气及液体固体等透明的物质是更强的电磁场介质，其传播的方式更为复杂。物质电磁场的强度为引力场的1037 倍，因此空气等物质对光有更大的影响。

2. 电磁波在真空引力场中的传播方向与引力场的运动无关
光源

理想中的引力场
以速度运动

观察者
当图中引力场的运动速度小于光速的时候，光源发出的单向光束会直接的到达观察者，其运动方向不会因为中间引力场的运动而发生改变。由此可以推得：光与观察者之间的角度只与光源与观察者间的相对速度有关，而与其他的因素无关。
3.电磁波在真空中相对于所在引力场的传播的速度为常数C
以下图进行解释：
一列以速度运行的列车，列车的中心位置有光源S

B
A

列车的运动速度

情况1：列车内部为真空，且列车本身引力场远远小于背景引力场
那AB两束光相对于背景的速度为C,A相对于列车的速度为 C+

B相对于列车的速度为C-,于是A到达列车尾的时间比B到达列车头的时间短。
情况2:列车内部存在介质或列车本身的引力场远远大于背景引力场
那AB两束光相对于列车的速度为C,A相对于背景的速度为C-
B相对于背景的速度为C+，于是A到达列车尾的时间与B到达列车头的时间相同
由此我们可以得到：
1. 时间的同时性是绝对的，并不存在时间的相对性
2. 惯性系是可知的，即使在一个密闭的空间，我们可以通过对光线的测量，感知惯性空间的运动状态

因此对于光行差而言：如果忽略观察者本身产生的引力场，可以理解为观察者在静止的参照系中运动。
引力场不会改变光的方向，观察的角度取决于光速与光源与观察者的角度及两者间的距离。当距离足够远的时候，远方的光是平行入射，观察者本身不产生引力场，那偏角 Ｔanα= /C

如果观察者内部存在引力场，那光线会产生一个细微的偏折，
那偏角 Sinα= /C

引力场不会改变光的方向，观

运动引力场对光波长的影响：
当光线A穿过以速度运动的引力场时，光线A在引力场中的速度为C,其水平方向的分速度为

引力场以速度运动

A
以引力场本身为分析对象,光线A水平方向分速度为,
垂直方向速度

对迈克耳逊干涉实验来讲，如果引入一个圆形可以旋转的透镜G3,那么当G3高速旋转时，整个系统的光路不会发生改变，但是光路1的时间会变得更长，因而会产生光程差。

G3

结论：无论物质还是波，他们的运动必然有参照对象，时间就是描述运动而引入的参照量。对宇宙而言时间的同时性必须是绝对，如果连时间的同时性都不存在，那宇宙就不符合逻辑。对电磁波而言，它在真空中的速度C就是相对于所在引力场的速度，因而它的速度会因为观察者速度的不同而不一致。而对我们地球参照系来说，地球本身的引力场巨大，电磁波在地球附近的运动与地球同步，因而不能检测到“以太风”的存在。但是地球本身是转动的，而转动是不能引发引力场的改变，因而在真空的环境中地球的转动会对光的传播产生影响。

希望有识之士共勉，通过实验来证明相对论的错误