2.1 钟慢效应是引起 G 变的引擎
G
要推论出 是可变的数,不得不用到钟慢效应。为了更直观清晰地解释钟慢效应,笔者将结合
GPS
这个具
体事例进行叙述。
Cs133
)基态的两个超精细能级
要解释清楚钟慢效应,首先要明确秒的定义,现在对秒的定义是:铯原子(
9192631770
之间跃迁所对应辐射
个周期所持续的时间。这个定义是有问题的,定义中没有附加前提条件,意味
着该定义是无条件的,即无论在什么情况下,电磁波的振荡周期是一样长的。实际上这种认识是错误的,错就
错在以普遍性来掩盖了特殊性。世界是运动变化着的,没有什么东西各方面的性质在相关环境条件发生改变的
Cs133
)来说,在地面上
情况下仍能保持不变。电磁波的振荡周期同样不能例外,它也是可变的。对于铯原子(
GPS
与在
卫星上,发射的条件是不同的,故发射的电磁波的振荡周期是不同的。若都以发射的电磁波振荡
9192631770
1
个周期为标准的 秒,显然各自的秒长是不一样的。秒长不一样就是单位时间标准不一样,单位时
间标准不一样导致了同一时间显示的钟点数不一样,这也就是所谓的钟慢效应。
299792458
/
GPS
地面上光速为
米 秒,把光看作有质量的普通粒子,根据机械能转化与守恒定律,可计算出
20200km
)的光速为
299792457.866
/
米 秒。根据笔者的研究,发射光速的变化来源于该光线发
卫星处(离地面
cx fx
=
Cs133
9192631770Hz
,
射频率的变化,即
,在地面上,铯原子(
)基态的两个超精细能级之间跃迁辐射频率为
c0 f0
fw
GPS
在
卫 星 处 , 由 于 条 件 发 生 了 变 化 , 该 电 磁 波 的 发 射 频 率 (
) 也 将 相 应 发 生 变 化 :
cw
c0
299792457.866
299792458
。光线在卫星处的频率是通过其在地面处的频率
fw =
f0 =
9192631770=9192631765.9Hz
计算出来的,显然两处频率中的单位时间(秒)是统一的,由于光线在卫星处的发射频率比其在地面的发射频
9192631770
1
个周期的时间为 秒,则显
率小,因而光线在卫星处的周期比其在地面的周期长。若两处都以振荡
c0
cw
299792458
299792457.866
s =
s0 =
s
s
然卫星处的秒长( )比地面上的秒长( )要长些,二者的关系式为
s
0 。对同一
w
w
0
速度来说,由于卫星处的单位时间(秒)长些,所以以卫星处单位时间(秒)显示的速度值相应大些,两处的
c0
cw
299792458
299792457.866
v =
vd =
vd
速度值关系式为
。
w
2.2 物理规律上的相对性原理是 G 变的基础
世界是统一的,在地球上总结出的物理规律应该也适用于其它星体,如地球上得到的万有引力定律公式
mv2
GMm
F =
,也适用于火星、月亮和其它天体,公式的形式都是一样的。在地球上得到的离心力公式
,
f =
r2
r
在火星、月亮及其它天体上得到的离心力公式也应如此。但是,普遍性不能抹杀特殊性,虽然公式的形式一样,
232