飞行导航和 Sagnac effect
看了两个非常好的介绍飞机上的导航装置的视频:
1. INS(Inertial Navigation System)
2. IRS(Inertial Reference System)
就像我之前说的,飞机导航是不依靠 GPS 的。使用 INS 或者 IRS,飞机完全不依靠外部信号就能确定自己在地球上的位置。INS 和 IRS 的原理一样,差别只是里面用的陀螺仪不一样。INS 用的是机械陀螺仪,而 IRS 用的是激光陀螺仪。
很有意思的是 IRS 的激光陀螺仪(ring laser gyroscope),依靠的是一个环状光路的装置。由于机身的旋转,两束激光到达终点的时间会不一样。
如下图所示,如果机身没有旋转,那么两束光会同时到达终点。
但如果机身向右旋转了,那么左边的光会比右边的更晚到达终点。
依靠这个原理,IRS 可以探测到非常细微的旋转,随时更新机身的方向。这个现象叫做 Sagnac effect,是法国物理学家 Georges Sagnac 发现的。有意思的是,他当年设计这个实验是为了证明以太的存在。
我不知道以太是否存在,但我觉得 Sagnac effect 确实证明了绝对参考系的存在,而且证明了相对论是错误的。好些其它科学家也这么认为,但主流科学界却否认这个说法。Wikipedia 上面说 Sagnac effect 是和狭义相对论一致的,原因是 Sagnac effect 需要旋转,所以不是惯性系,不符合相对论的前提条件。
但我感觉这是在诡辩,硬要套用“惯性系”这个前提,而没有看到相对论并不依赖于惯性系。相对论的真正前提是“相对光速不变”,但如果相对光速不变的话,激光陀螺仪是不可能正确工作的。激光陀螺仪能够成功用于精确的飞行导航,也说明了“绝对参考系”的存在。它说明存在一个“静止空间”,这样 IRS 才可能进行不依赖于任何外部信号的导航。也许相对于整个宇宙这个空间并不是静止的,但它至少是不随地球一起转动的。
一百多年了,相对论除了发展出一大堆空洞玄乎的理论,对世界到底有什么实际的贡献,每个人却都膜拜爱因斯坦,把他叫做天才。Sagnac effect 每天都对世界起着至关重要的作用,却没人知道它是怎么回事。爱因斯坦吐舌头的照片一大堆,Wikipedia 上面甚至都没有一张 Georges Sagnac 的照片。