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1、关于空间的方向性实验詹礼葵摘要：通过两个独立稳定的高频信号源做反向的圆周运动，长时间积累比较二者的时率差别，从而测试空间在任何方向上是否具有同等的性质，本实验首次采用两个独立信号源,与以往实验在原理上有区别，本实验首次证明了空间是有方向性的，文章介绍了实验原理、实验步骤、实验数据及分析、实验细节，以便读者审查分析。在物理学上有极其重要意义。关键词：时钟，旋转，空间，方向实验原理：所有参照系是平权的，即没有优越参照系，同其它物理定律一样，是建立在实验的基础之上的，其重要基础实验之一就是迈克尔逊一莫雷实验，实际上这是一个很
2、人的谋区,由于空间特性不仅作川了光，也同等作川丁•支撑系统,即使光速在不同方向上是有的差别，该实验并不能检出，这一点只盂要基础数学知识就可以证明，最近中国学者将测光速精度提高到10心量级，未测到方向差别，其本质是原理问题，并不是精度问题。无论将精度提高到何种程度。图（1）：空间A点出发的光经过任意种路径到达B,只要其路径是固定的，其时间差不变，就如人到弯曲的空间，其眼晴变形正好使得看到的形状仍为方形。克尔逊等人的实验为何不能检测空间方向性呢？因为这些实验是用同一个光源，那使用两个光源不就可以检验了吗，然而，这就会产生另
3、一个问题，即时钟同步（校钟）问题，图（2）：设系统的速度为U,两时钟到O点等距离（这实际能做到），使每个时钟相等时刻发射一束光，不能确定先到O点的那个方向的光速快，因为：先要确定时钟是对准即同步的，固然可以放在一起对钟，但要达到图中状态，两个时钟必然要移动，且绝对速度不同，其时间延缓量不同。所以，两时钟乂不同步了。所以：采用图2类似的方法也不能区别在不同方向光速不同。难道就毫无办法吗？经过人量的实验失败和总结，目前还是找到了一个可行的实验办法，如图3：OuB图（3）：设系统向上的绝对速度为U,两稳定高频信号源A、B以V
4、速度绕O转动，将A、B信号引到O点，如图示时刻，A的绝对速度为U+V,根据动钟效应这时A时钟变慢，B时钟变快，在O点观察比较其变化。总结起來就是说：必须用处在不同弯曲空间的仪器互相观察，才有可能识别対方不同,不过，上述这一瞬间过程会很短，其频率变化也是极其微小的，测量起來很困难，但我们可以多次重复这一过程，并分扇区不断累加数据。实验如图4所示：将高频时钟A、B分别固定于高速旋愕的两端，让旋怦在划分为4个扇区的平血上旋转，中部分是处理器部分，时钟B经过2"分频(约旋转1/4园时间)作为时钟A的闸门时间，就如图所示位置，这
5、时B时钟闸门间隔减小，而A时钟频率乂变慢，显然可以得到一个较小的计数，旋转180°位直时显然再可以得到一个较大的计数，分别记录之。系统由电机驱动在水平面高速旋转。在园面上等角度分布4个档片(其中一个为复位),使得两个光遮断器可以识别当时旋臂所在扇区位置。通过一定的时间积累，如果观察到某一方向的数字始终偏大或偏小，就可以识别空间的方向性，只要实验足够精确，就可以求出系统的绝对速度。2区图4实验原理图根据动钟效应，运动速度为卩的时钟时间为：T=Tj^-v2lc2假设系统的绝对速度为u,方向为正0扇区，圆周运动的线速度为卩
6、，由图1得:乙二几/Jl—(U+A/C?Tb=a/Ji-(%-%Tb-Ta=合理近似为:2wv取太阳系速度M=250km/s,v=200m/s2x250000x20029979245*=1.11265x105如取积分时间为：T()=60分钟=3600秒则厶T=4004纳秒采用1()()M晶振的分辩率为1()纳秒，差40()个字，由于圆周运动平均速度小于线速度,实际值显然要小些。但是信号传输速度差别会略微增加这-差别，总而言Z,上述实验是有可能探测到差别的。当然，可以提高晶振频率，或采川两个不同频率晶振提取扑【频的方法提
7、高实验精度，目前空气阻力和噪音是主要问题，如能在真空条件下实验就好了。实验器材:名称数量说明计算机及RS232转换器1单片机89S511处理器单片机仿真器及仿真头1伟福E2000/L编程器1烧坊芯片100M有源晶振2・MF3.3VTTL单相异步电动机12800r/min2.2KW集成稳压LM3173光遮断器2只二极管1N604其它:集成块74F74、74F163、74F04、74F573、CD4024、CD40106,常规电阻电容（10微法以下用钮电容），50-2同轴电缆，4X72X250mmA3扁钢4X25X580m
8、mA3扁钢，H径1.5mm多股钢缆,碳刷、自制集电环,木螺钉,AB胶，Plast硅胶等。木材若干。实验步骤：1.绘制屮心计数处理器原理图和线路板，晶振安装固定线路板。2.用A3钢制作旋臂，根据受力状况，两端可渐细，制作方法可参考后而“旋臂制作”。3.用木材制作好框架，固定好电机，使电机轴向垂直于地面。4.固定旋特，并将计数处理器固
