n
卫星上铯原子发射的那条特定电磁波振荡只能振荡 个周期,  
1
持续的时间为 秒,在此标准时间 秒内  
1
GPS  
k
n
ck  
cd  
k
=
,代入数据解之得:  
n
d
n = 9192631765.89112  
(次)  
k
fd  
fk  
10.23  
GPS  
卫 星 处 同 步 频 率 (  
设 应 将 地 面 的 振 荡 频 率 (  
)
兆 赫 调 为  
):  
n
9192631765.89112  
9192631770  
10.23106 =10.22999999543106  
k
fk =  
fd =  
Hz  
。
n
d
GPS  
计算值与资料公布的调整值完全一致,说明相对论并不是那么了不得,离开相对论同样可以进行对钟,  
同样可以应用。  
3.3 机载原子钟环球飞行实验  
飞机搭载原子钟进行环球航行的实验是一个非常著名的实验,一直作为相对论的实验验证。实验是这样的:  
把四个在地面上调制同步的铯原子钟分别放在两架飞机上,一架向东飞行,一架向西飞行,在飞机绕地球一周  
59  
后回到原地,结果发现向东飞行的飞机上的原子钟比静止在地面上的原子钟“慢” 纳秒,而向西飞行的飞机  
273  
上的原子钟却比地面静止的原子钟“快”  
纳秒。资料介绍的结论是:去掉引力场产生的(广义相对论)效应  
后,理论值与实验结果在实验误差允许范围内。  
该实验的数据不完整,飞机的飞行高度是多少?飞行的速度是多少?飞行的过程怎样?都没有详细的说明。  
至于计算方法和计算结果的来历,更是讳莫如深,或是含糊其辞,不过最后的结论是明确和一致的:实验结的  
果与相对论钟慢效应预言值吻合。  
3.3.1  
下面根据本文推导的能量转化与守恒公式计算本例钟慢效应  
2cdGd M  
2cdGd M  
2
2
c −v −  
= ck2 −vk2 −  
c
3
根据公式( )  
计算  
:
d
dz  
k
ckr1  
ckr2  
c = 299792458m / s  
10000m  
250m/s  
,赤道地面的光速值为  
设飞机的飞行高度为  
,速度为  
。
d
v
v = 464m / s  
c = 299792458m / s  
设地球位于近日点时地球自转速度为  
,
;赤道地面光速  
。
:地球  
M
d
d
d
−11  
3
−1 −2  
24  
G = 6.6710 m kg s  
r = 6378000 m,r = (r +10000) = 6388000 m  
质量,  
,
,
。
M =5.974210 kg  
d
1
2
1
228