EXPERIMENTAL RELATIONS AND TESTS

实验关系与检验

逐项检查第一章七组实验关系:数值是否不同、解释是否不同、能否区分 ASD,以及完成定量检验所需的条件。

依据最终书稿 · 第一章

理论理论 · 框架内推导数学复核数学复核 · 条件性推导 · 正式复核中证据证据 · 尚待检验Canonical是状态、复核与来源

01如何阅读实验关系 · Reading the Tests

第一章以同一个方向长度关系组织多普勒、等臂干涉、运动介质、旋转回路和运动过程。可复算内容包括:等臂模型中两臂往返历时相等、圆形回路的面积形式,以及给定参数的 μ 子路径反解。本页先展示这些计算,再把每项结果连接到装置真正测量的频率、相位、存活分布或累计钟差。

REPRODUCED 只表示卡片注明的关系或理想模型可复算,不表示 ASD 已获独立证明。POTENTIALLY / PROPOSED TEST 表示尚待完成的区分方向,不是 VERIFIED。没有完整数值或误差预算时,所需精度保持待定。

本页总体证据状态为 UNTESTED:整章尚未形成统一的装置级检验。已有数值关系与具体张力在各卡片分别标示,不把所有实验归为同一成熟程度。

数值复算 · 不同解释 · 潜在区分 · 来源

02可复算关系 · REPRODUCED

REPRODUCED证据 · 框架内报告复现

Michelson–Morley · 等臂干涉

第一章 §3.2,式(1.26)—(1.30);文献 [10]
READY · 可开展复算

可复算已声明模型的有限结果;不表示独特实验预测已完成。

Observed result · 观测结果
未观测到经典静止以太模型按地球公转速度预期的系统性条纹移动;“零结果”指相应差分信号的实验限度。
ASD calculation / interpretation
第一章分别计算纵向与横向两程,均为 2γL/c,给出理想等臂零差分。
Established-theory result
标准相对论同样给出理想装置的零方向差分。
Numerically different?
NO · 对这里比较的两臂零差分。
Interpretation different?
YES · ASD 使用方向长度与光程关系。
Does this distinguish ASD?
NO
Current status · 当前进展
书稿理想模型可复算;未重新拟合原始装置数据。
Required precision · 所需精度
本项没有提出非零差异预测;不能从共同因子单独设定区分精度。

纵向两段先分别使用一般方向因子,再求和:

ASD-WEB-LVE-012
t1′=Lcγ(1−β),t2′=Lcγ(1+β)T∥′=t1′+t2′=2γLc\begin{aligned}t_1^{\prime}&=\frac Lc\gamma(1-\beta),&t_2^{\prime}&=\frac Lc\gamma(1+\beta)\\T_{\parallel}^{\prime}&=t_1^{\prime}+t_2^{\prime}=\frac{2\gamma L}{c}\end{aligned}

理想等臂构型,忽略实验装置非理想项;比较的是两臂差分。
书稿来源:第一章 §3.2,式(1.26)–(1.28) · ASD-BOOK-ddbade997b45

横向每程取 ϕ=π/2\phi=\pi/2:

ASD-WEB-LVE-013
t⊥′=γLc,T⊥′=2t⊥′=2γLc=T∥′t_{\perp}^{\prime}=\frac{\gamma L}{c},\qquad T_{\perp}^{\prime}=2t_{\perp}^{\prime}=\frac{2\gamma L}{c}=T_{\parallel}^{\prime}

模型给出零差分;零差分相同不意味着共同因子 γ 已被该实验独立测得。
书稿来源:第一章 §3.2,式(1.29)–(1.30) · ASD-BOOK-ddbade997b45

因此理想等臂模型给出 T∥′−T⊥′=0T'_\parallel-T'_\perp=0。共同因子 γ\gamma 不出现在这个差分中;实验的零差分不能据此单独测得横向真值尺度。

原始观测出处:Michelson & Morley(1887),第一章参考文献 [10]。

REPRODUCED证据 · 待系统对账

Sagnac · 旋转闭合光路

第一章 §3.5,式(1.36)—(1.43);文献 [16]
READY · 可开展复算

可复算已声明模型的有限结果;不表示独特实验预测已完成。

ASD-PRED-011
Observed result · 观测结果
旋转闭合光路中的同向与反向传播产生相位/到达时刻差;原章引用 Sagnac 的干涉观测。
ASD calculation / interpretation
由两向历时差和 R′=γR 得到 Δt=4ωS′/c²。
Established-theory result
通常低速、指定面积的回路关系为 Δt≈4ωA/c²;精确结果必须区分所用的时间和面积。
Numerically different?
NO · 在面积、计时与低速近似对齐的常用形式下;全阶对应未完成。
Interpretation different?
YES · ASD 采用方向光程与运动关联面积。
Does this distinguish ASD?
NO · 仅就这里的共同面积形式。
Current status · 当前进展
复算面积形式;保留 R 与 R′ 及时间定义的对账条件。
Required precision · 所需精度
若研究高阶差异,先固定面积与计时方式并导出差值,再制定误差预算。

按本节对物体运动的方向约定,先写出反向和同向的历时:

ASD-WEB-LVE-015
trev′=tγ(1−β),tco′=tγ(1+β)Δt=tco′−trev′=2tβγ\begin{aligned}t_{\mathrm{rev}}^{\prime}&=t\gamma(1-\beta),&t_{\mathrm{co}}^{\prime}&=t\gamma(1+\beta)\\\Delta t&=t_{\mathrm{co}}^{\prime}-t_{\mathrm{rev}}^{\prime}=2t\beta\gamma\end{aligned}

此节由物体运动描述,书稿对同/反向角度作了相应约定;不能直接沿用观察者运动的正负号。
书稿来源:第一章 §3.5,式(1.36)–(1.38) · ASD-BOOK-ddbade997b45

再依次使用静止半径、运动关联半径和面积:

ASD-WEB-LVE-016
t=2πRc,v=R′ω,R′=γRΔt=4πωR′2c2=4ωS′c2,S′=πR′2\begin{aligned}t&=\frac{2\pi R}{c},&v&=R^{\prime}\omega,&R^{\prime}&=\gamma R\\\Delta t&=\frac{4\pi\omega R^{\prime2}}{c^2}=\frac{4\omega S^{\prime}}{c^2},&S^{\prime}&=\pi R^{\prime2}\end{aligned}

采用书稿的静止半径 R 与运动关联半径 R′;与标准 Sagnac 表达式对账需先固定面积和计时方式,不能仅凭面积形式断言全阶相同。
书稿来源:第一章 §3.5,式(1.39)–(1.43) · ASD-BOOK-ddbade997b45

代入过程为 Δt=(2πR/c)(2R′ω/c)γ\Delta t=(2\pi R/c)(2R'\omega/c)\gamma,再由 γR=R′\gamma R=R' 得到面积式。书稿在此保留 γ\gamma 并将其吸收进 R′R';与标准低速面积关系的形式对应,不等于已经完成两种计时定义下的全阶比较。

观测出处沿用第一章参考文献 [16]:Sagnac(1913),Comptes Rendus 157,708—710。本站未重新拟合原始条纹数据。

03物理解释的对应 · REINTERPRETED

REINTERPRETED证据 · 待系统对账

Optical Doppler / Ives–Stilwell · 光学多普勒

第一章 §3.1,式(1.21)—(1.25);文献 [9]
READY · 可开展复算

可复算已声明模型的有限结果;不表示独特实验预测已完成。

Observed result · 观测结果
Ives–Stilwell 测量运动原子辐射的前后向谱线组合,检验其中的二阶频移关系。
ASD calculation / interpretation
由 λ′=λγ(1−βcosφ) 与 λ′f′=c 求频率;书稿横向情形 f′=f/γ。
Established-theory result
SR 可给出相应二阶多普勒关系;发射系角度、接收系角度与光行差必须区分。
Numerically different?
共同的横向红移/二阶关系可相同;任意角度尚需源—接收角色和角度映射,未认定逐角相同。
Interpretation different?
YES · ASD 将频移解释为波长这一长度量的变化。
Does this distinguish ASD?
NO · 单凭共同的频移关系不能区分。
Current status · 当前进展
已保留书稿代数链;原实验的完整角度映射和谱线拟合尚待整理。
Required precision · 所需精度
没有从本章获得已对齐观测量的非零差异及目标精度。
ASD-WEB-LVE-011
λ′f′=λf=c,f′=fγ(1−βcos⁡ϕ)\lambda^{\prime}f^{\prime}=\lambda f=c,\qquad f^{\prime}=\frac{f}{\gamma(1-\beta\cos\phi)}

频率关系来自相同 c 下的波长变化。与其他理论比较前,必须对齐发射/接收参考系以及角度定义。
书稿来源:第一章 §3.1,式(1.23)–(1.25) · ASD-BOOK-ddbade997b45

在本章横向情形取 ϕ=π/2\phi=\pi/2,得 f′/f=1/γf'/f=1/\gamma,相应波长比为 γ\gamma。Ives–Stilwell 的前后向谱线组合不是直接把光路画成九十度的同一装置;需要把其实际谱线组合与书稿角度约定相对应。

原始文献:Ives & Stilwell(1938),第一章参考文献 [9]。通用波长—频率推导见物理意义页。

REINTERPRETED证据 · 待系统对账

Hoek · 真空与介质光程

第一章 §3.3,式(1.31)—(1.35);文献 [14]
READY · 可开展复算

可复算已声明模型的有限结果;不表示独特实验预测已完成。

Observed result · 观测结果
第一章转述 Hoek 实验未发现预期的一阶方向性条纹变化。
ASD calculation / interpretation
以 nL 为有效光程,在 Lvac=nLmed 的简化配平条件下,两段模型给出相等往返历时。
Established-theory result
标准介质传播与边界/相位处理同样解释相应零结果。
Numerically different?
NO · 对所述零结果;尚未完成原装置逐段的数值比较。
Interpretation different?
YES · ASD 以有效光程的长度矢量响应组织解释。
Does this distinguish ASD?
NO
Current status · 当前进展
简化模型已列出;与 Hoek 原装置拓扑及相位的对应需要人工复核。
Required precision · 所需精度
第一章未提出经完整装置模型确认的非零差异,未给目标精度。
ASD-WEB-LVE-014
Lopt=nL,Lopt′=nLγ(1−βcos⁡ϕ)t1′=nLcγ(1−β),t2′=nLcγ(1+β)T′=2nLγc\begin{aligned}L_{\mathrm{opt}}&=nL,\quad L_{\mathrm{opt}}^{\prime}=nL\gamma(1-\beta\cos\phi)\\t_1^{\prime}&=\frac{nL}{c}\gamma(1-\beta),\quad t_2^{\prime}=\frac{nL}{c}\gamma(1+\beta)\\T^{\prime}&=\frac{2nL\gamma}{c}\end{aligned}

此处只表达书稿的介质光程模型;与 Hoek 原装置各段路径及相位的对应仍需复核。
书稿来源:第一章 §3.3,式(1.31)–(1.35) · ASD-BOOK-ddbade997b45

在书稿的简化配平条件 Lvac=nLmedL_{\mathrm{vac}}=nL_{\mathrm{med}} 下,真空段模型的 2γLvac/c2\gamma L_{\mathrm{vac}}/c 与介质段模型的 2nγLmed/c2n\gamma L_{\mathrm{med}}/c 相等。这是条件性计算;将它对应到 Hoek 原装置的闭合光路、各段方向与相位,还需要装置图逐段核对。

观测出处沿用第一章参考文献 [14]:Hoek(1868),Archives Néerlandaises 3,180—185。原章未提供可直接复算的全装置数据表。

04需要完成的定量区分 · POTENTIALLY DISCRIMINATING

以下三个方向保留第一章正式表达,同时说明其与实验读数之间尚缺的工作。此分类没有宣称已存在 ASD 专属的验证结果。

POTENTIALLY DISCRIMINATING证据 · 存在待解张力

Fizeau · 运动介质的相位差

第一章 §3.4–§3.5,式(1.38)的介质应用;文献 [15]
NEEDS THEORY · 需要理论闭合

尚需源、耦合、读数或统计映射;实验精度不能替代缺失推导。

Observed result · 观测结果
第一章引用流动水引起的干涉条纹变化,涉及介质速度与折射率依赖。
ASD calculation / interpretation
书稿将介质光程纳入 LVE,并建议在式(1.38)中取 t=nL/c;未列出完整相位模型。
Established-theory result
无色散的一阶速度合成给出 c/n+w(1−1/n²);具体条纹还取决于装置各段与色散。
Numerically different?
直接代入的折射率依赖尚未与标准介质模型对齐;不能宣称数值相同。
Interpretation different?
YES · 解释的物理输入不同。
Does this distinguish ASD?
POTENTIALLY / PROPOSED TEST · 先完成同装置计算。
Current status · 当前进展
原章代入与介质传播系数的对应存在待解张力;未给出完整实验复现。
Required precision · 所需精度
需先确定光路次数、L、w、n 与色散,得到预测差值后再填写。

第一章 §3.4 以介质有效光程作解释,并在 §3.5 将式(1.38)用于直线运动介质,提出取 t=nL/ct=nL/c。直接代入书稿的 Δt=2tβγ\Delta t=2t\beta\gamma,会给出:

Δtsubstitution=2nLwc2γ(w).\Delta t_{\mathrm{substitution}}=\frac{2nLw}{c^2}\gamma(w).

这是网页对原章所述代入的显式展开,原书没有给它单独编号。它还没有给出同一装置的所有传播段、边界与相位。应先明确 LL、介质速度 ww 与各段次数,再核对折射率和色散依赖;目前不能据此宣布完整复现 Fizeau 条纹。

原始观测出处沿用第一章参考文献 [15]:Fizeau(1851),Comptes Rendus 33,349—355。标准速度合成的比较依据为 Einstein 1905,§5;它只用于独立比较,不进入 ASD 主推导。

最终书稿 §3.4 的标准理论比较段,速度合成分母的排版在 ww 为速度时不具无量纲性。这项源文问题已列入来源冲突记录;本页不将该排版当作有效比较公式,也不据此改写 ASD 的式(1.38)。Fizeau 的装置模型与折射率依赖仍按上面的明确任务继续。

POTENTIALLY DISCRIMINATING证据 · 存在待解张力

Muon survival · 运动粒子的存活

第一章 §3.6,式(1.44)—(1.46);文献 [17]、[18]
NEEDS THEORY · 需要理论闭合

尚需源、耦合、读数或统计映射;实验精度不能替代缺失推导。

ASD-PRED-002
Observed result · 观测结果
不同运动状态的缪子具有可测的衰变/存活差异,高空产生的缪子可在地面被探测。
ASD calculation / interpretation
按第一章式(1.45)—(1.46),L′=643m、β=0.998给出643√999m≈20323.276089m,保留一位小数20323.3m;示例输入不代表此实验精度。
Established-theory result
标准相对论用固有寿命、速度与动量分布计算实验室存活率;恒速理想平均路径含 γ 因子。
Numerically different?
形式上 YES:反解因子为 γ(1+β),并非 γ;两式是否指同一统计量必须先确认。
Interpretation different?
YES · ASD 归于过程路径变化,SR 采用固有时关系。
Does this distinguish ASD?
POTENTIALLY / PROPOSED TEST · 必须比较同一粒子群的存活分布。
Current status · 当前进展
书稿数值已复算;没有可宣称拟合成功的 ASD 通量或寿命分布。
Required precision · 所需精度
需提供能谱、路径、损耗、效率及统计误差,第一章未给定目标精度。
ASD-WEB-LVE-017
T=Lv,L′=Lγ(1−β)=L1−β1+βT=\frac Lv,\qquad L^{\prime}=L\gamma(1-\beta)=L\sqrt{\frac{1-\beta}{1+\beta}}

T=L/v 用于恒定速率、指定方向上的过程;不能省略衰变统计、路径与观测框架的对应。
书稿来源:第一章 §3.6,式(1.44)–(1.45) · ASD-BOOK-ddbade997b45

书稿使用 L′=643 mL'=643\,\mathrm m 和 β=0.998\beta=0.998 反解:

ASD-WEB-LVE-018
L=L′1+β1−β=6431.9980.002 m=643999 m=1929111 m≈20323.276089 m≈20323.3 m\begin{aligned}L&=L^{\prime}\sqrt{\frac{1+\beta}{1-\beta}}=643\sqrt{\frac{1.998}{0.002}}\,\mathrm m\\&=643\sqrt{999}\,\mathrm m=1929\sqrt{111}\,\mathrm m\approx20323.276089\,\mathrm m\approx20323.3\,\mathrm m\end{aligned}

式(1.45)—(1.46)的网页代数展开;最终书稿写约20323 m。输入为示例近似值,更多小数仅供算术核对,不代表实验精度,也不是存活率拟合。
书稿来源:第一章 §3.6,式(1.46) · ASD-BOOK-ddbade997b45

这里 LL 是地面参考下从产生点到接收点的路径,L′L' 是第一章按运动过程定义的有效路径,β=v/c\beta=v/c。按书稿示例输入,网页将式(1.45)—(1.46)展开为

L=L′1+β1−β=6431.9980.002 m=643999 m=1929111 m≈20323.276089 m.\begin{aligned} L&=L'\sqrt{\frac{1+\beta}{1-\beta}}\\ &=643\sqrt{\frac{1.998}{0.002}}\,\mathrm m =643\sqrt{999}\,\mathrm m\\ &=1929\sqrt{111}\,\mathrm m \approx20323.276089\,\mathrm m. \end{aligned}

保留一位小数是 20323.3 m20323.3\,\mathrm m;书稿给出的约 20323 m20323\,\mathrm m 与此一致。中间根式和更多小数是网页算术核对,输入 643 m643\,\mathrm m 与 0.9980.998 仍是示例近似值,不具有这些小数所暗示的实验精度。ASD 在此把过程历时联系到方向性有效路径,而不另设独立时间流速的变化。

必须区分这项代数计算与实验测量。式(1.46)没有给出不同能量的粒子群、初始通量、能量损失、探测效率或存活率拟合。只要“有粒子抵达地面”这一事实,还不足以检验某个具体平均距离因子。

作为网页的一致性检查,将式(1.45)反解可得 L/L′=γ(1+β)L/L'=\gamma(1+\beta)。它与把同一 L′L' 解释成恒速固有寿命路径时 SR 使用的 γ\gamma 因子不同。后续存活模型必须说明书稿 L′L' 对应的统计量与端点,不能直接把两个因子当成已完成的同一实验预测。

继续研究:OP-LVE-01 · LVE 路径解释下的缪子存活分布 →

原始观测参考:Rossi & Hall(1941),第一章文献 [17];Frisch & Smith(1963),American Journal of Physics 31,342—355,文献 [18]。上述研究测的是衰变或存活与运动状态的关系,不是对式(1.46)示例数字的直接测量。

POTENTIALLY DISCRIMINATING证据 · 尚待检验

Transported clocks · 理想运钟与实际航行

第一章 §3.6,式(1.47);文献 [19]、[20]
NEEDS THEORY · 需要理论闭合

尚需源、耦合、读数或统计映射;实验精度不能替代缺失推导。

ASD-PRED-001
Observed result · 观测结果
Hafele–Keating 报告不同航向的运钟与地面参考钟存在钟差;真实航行包含运动及重力条件。
ASD calculation / interpretation
第一章赤道匀速绕行的理想讨论给出 T′/T=√[(1−β)/(1+β)]。
Established-theory result
标准计算沿真实航迹累积运动与重力贡献;恒速无重力基准为 dτ/dt=√(1−β²)。
Numerically different?
形式上 YES:书稿表达式有速度的一阶项;同轨迹、同计时量的总钟差尚待对齐。
Interpretation different?
YES · ASD 解释为过程长度变化。
Does this distinguish ASD?
POTENTIALLY / PROPOSED TEST
Current status · 当前进展
保留原式及低速形式检查;未将实际运钟观测写为式(1.47)的验证。
Required precision · 所需精度
先确定速度参考背景、完整航迹、总历时、同步及重力修正,再给出误差预算。
ASD-WEB-LVE-019
T′T=1−β1+β\frac{T^{\prime}}T=\sqrt{\frac{1-\beta}{1+\beta}}

书稿忽略重力、地球自转等条件的理想化表达;尚未给出真实运钟轨迹、同步方案和总钟差计算。
书稿来源:第一章 §3.6,式(1.47) · ASD-BOOK-ddbade997b45

为定位可能差异,网页对书稿原式作低速展开:

1−β1+β=1−β+β22+O(β3).\sqrt{\frac{1-\beta}{1+\beta}} =1-\beta+\frac{\beta^2}{2}+O(\beta^3).

同一惯性背景、恒速且不计重力的标准固有时关系为 dτ/dt=1−β2d\tau/dt=\sqrt{1-\beta^2},其首个修正为二阶。这是两个表达式的形式对照,尚未把书稿赤道绕行的速度、过程路径与标准坐标时间完全对齐。

实际运钟须纳入航迹、地球自转、重力势、停留时间与钟差比较方式。第一章未给出这些输入及总钟差,故不将 Hafele–Keating 的观测标记为验证式(1.47)。精度要求应在完成同轨迹预测及误差预算后填写。

原始报告:Hafele & Keating,Observed Relativistic Time Gains(1972),第一章文献 [20];配套预测见第一章文献 [19]。标准恒速计时关系可参见 Einstein 1905,§4。

05来源、条件与下一步 · Sources and Next Steps

本页保存的是第一章第三节各项实验关系的结构化入口,不是原始实验数据库。原稿没有提供的测量误差、装置几何细节与预测数值均未补造;其他章节的动力学输入仍通过明确的跨章引用接入。

下一步分别对应明确交付:多普勒的源—接收角度映射;Hoek 与 Fizeau 的完整相位计算;Sagnac 的面积和时间定义;缪子的存活分布;运钟的同轨迹钟差。这些任务可在现有实验提案中继续组织,核心数学配对问题则见推导复核项。

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本页目录
STATUS & REVIEW
理论状态理论 · 框架内推导DERIVED
数学复核数学复核 · 条件性推导 · 正式复核中CONDITIONAL
总体证据状态证据 · 尚待检验UNTESTED
Canonical ASD是 · 正式理论基线第一章
实际采用来源、条件与旧版关系

第一章 §3.1—§3.6,式(1.21)—(1.47)

现有实验模型、μ子完整代数与舍入;保留装置模型缺口

本页采用范围的必要条件

  • 各卡片保留装置/方向/计数条件
  • μ子输入为示例近似值,非完整存活拟合

尚待处理的具体来源问题

  • FINAL-CH1-FIZEAU-DIMENSION
  • FINAL-CH1-MUON-OBSERVABLE
  • FINAL-CH1-CLOCK-PROTOCOL

原文定位: p0401 · p0412 · p0420 · p0444 · p0451 · p0462 · p0473 · p0484 · p0494 · p0496 · p0500

书稿 SHA-256: ddbade997b45913248e588953b1d27ccb9c7c206c3c8d992d3aef2364a64836e

下载来源身份清单

清单用于核对来源身份,不是完整书稿。采用该来源不提高证据等级,也不新增转载许可。

保留为历史的原来源

CH1-caf38018fc5a · 第一章 §3.1–§3.6,式(1.21)—(1.47),PDF 第 10–20 页;文献 [9]—[20]

RELATIONSHIP INDEX

在框架中,找到本页的位置。

这里索引物理输入与研究关系;每一条数学推导的完成状态仍以正文为准。

RESEARCH LEDGER

与本页相关的版本记录

SOURCE & SCOPE

第一章 · 第一章 §3.1—§3.6,式(1.21)—(1.47)

本页依据下列正式书稿来源整理。网站式号用于稳定引用,书稿式号单独保留;中英文页面共用同一来源快照。

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CITATION & SOURCE FILE

ASD: 实验关系与检验. ASD-DOC-THEORY-LVE-TESTS. Version 1.1.0; 2026-10-24. https://asd-physics.org/theory/lve/tests. 第一章 §3.1—§3.6,式(1.21)—(1.47). Source ASD-BOOK-ddbade997b45.

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