淡定的科學神曲之 - 塞格尼克現象(Sagnac effect)

特有理

2013-7-3

在討論光速時，有人用光纖陀螺的應用來證明光速是會隨介質的運動而變化的。當然，總不忘提到這個應用的理論依據，即：塞格尼克現象。要說中國和西方國家的科技差距，從這個話題上就可看到一些不同。在中文網站中，普遍稱作“塞格尼克理論”；而英文的網站上則稱為：“Sagnac effect”。中文網站上對塞格尼克現象的解釋為光速的變化；而英文網站的說法則是相位(phases)的變化。

別小看這兩個關鍵詞語的差別！理論和現象之間的差距可謂天壤之別。蘋果從樹上掉下來是現象，牛頓的經典物理學說才是理論。另外，波動的速度與觀測的相位是有關係，但並不是唯一的關係；兩束光的相位在觀測點產生差異既有可能是速度不同造成的，也有可能是頻率不同造成的。就好象太陽東升西落，既有可能是地球不轉太陽轉，也有可能太陽不轉地球轉，還有可能是太陽和地球都在轉。即使人們沒搞清太陽和地球的運動關係，人們照樣可以利用天體相對關係的現象做出計時器，如中國的日晷；也可以做出航海用的定向儀器六分儀。但是要把日晷和六分儀的應用作為地球是宇宙的中心的證明，則思維模式就顯得十分落後了。

即使光纖陀螺已經普遍應用，從科技的角度也不可能證明光速在轉動的環路中產生了變化。最基本的概念是：光纖陀螺是靠檢測兩束光的相位差來對應介質的運動，而不是檢測兩束光到達的時間差。那麼至少有兩個解釋：一個是光波的速度隨介質的運動而變化；另一種就是光源運動產生的“紅移”現象。既然可能性不是唯一的，公然“理直氣壯”地杜撰出一個“理論”，這不能不說是一種“山寨”行為的延伸。

其科學思維的水平差距可謂大矣！