经典速度合成法则如图所示。图中表示观察者相对于以太的运动速度，u表示观察者参考系中所看到的沿防向传播的光速，c是以太参考系的光速。c? = u? +y? +2uvcos0u= Vc?-? sin? -vcos cn因此，在地球上观察到沿v方向传播的光速为c-V，逆着v方向传播的光速为c+v，而垂直于v方向传播的光速为3(c2-y2)1/2。因此，光线MM,M的传播时间为2lc21C-VC+v16
16 经典速度合成法则如图所示。图中v表示观察者相对于以太的运 动速度，u表示观察者参考系中所看到的沿方向传播的光速，c是以 太参考系的光速。 2 cos 2 2 2 c = u + v + uv sin cos 2 2 2 u = c −v −v 因此，在地球上观察到沿v方向传 播的光速为c-v，逆着v方向传播的光速 为c+v ，而垂直于v方向传播的光速为 (c2 -v 2 ) 1/2 。因此，光线MM1M的传播时 间为 + − = + + − = 2 2 1 2 2 1 2 2 c v c l c v lc c v l c v l t
光线MM,M的传播时间212120C-1两束光的光程差c△t ~把仪器转动90°，两束光位置互换,应该观察到于涉条纹移动个数21 22c△tc?元利用多次反射可以使有效臂长达到10米左右，2~5×10-7m，(v/c)~10-8.干涉条纹应该移动0.4左右，而实验观察到的上限仅为0.01个。因此，迈克尔孙一莫雷实验否定了地球相对于以太的运动，否定了特殊参考系的存在，它表明光速不依赖于观察者所在参考系。17
17 光线MM2M的传播时间 + − = 2 2 2 2 2 2 1 2 2 c v c l c v l t 两束光的光程差 2 2 c v ct l 把仪器转动90° ,两束光位置互换,应该观察到干涉条纹移动个数 2 2 2 2 c c t l v 利用多次反射可以使有效臂长l达到10米左右，510-7 m， (v/c) 2 10-8 .干涉条纹应该移动0.4左右，而实验观察到的上限仅为0.01 个。因此，迈克尔孙一莫雷实验否定了地球相对于以太的运动，否 定了特殊参考系的存在，它表明光速不依赖于观察者所在参考系
关于光速和光源运动无关的另一实验证据是对双星运动的观测。双星绕其质心运动.若光速依赖于光源速度的话，则双星中向着地球运动的一颗尾发出的光将比另一颗星发出的光传播速度较快因而在地球上观察到的双星运动轨道将受到曲。实际没有观察到这种情况，表明两颗星发出的光的传播速度是一样的。近年来用高速运动粒子作为光源进行实验，对光速不依赖于光源运动提供更精确的实验检验。实验所用的光源为元介子，它是在高能质子与质子碰撞中产生出来的一种不稳定粒子，它的质量为电子质量的264.12倍，它的寿命为0.87×10-°s，主要衰变为两个光子元°→+其中表示光子。在Alvager等人所做的实验中，元介子以速度0.9975c运动，在运动中衰变为两个光子。实验测定沿元介子运动方向放出的光子速度为（2.9977土0.0004)108m/s，与用静止光源测得的光速一致18
18 关于光速和光源运动无关的另一实验证据是对双星运动的观测 。 双星绕其质心运动,若光速依赖于光源速度的话,则双星中向着地球运动 的一颗星发出的光将比另一颗星发出的光传播速度较快,因而在地球上 观察到的双星运动轨道将受到歪曲。实际没有观察到这种情况,表明两 颗星发出的光的传播速度是一样的。 近年来用高速运动粒子作为光源进行实验,对光速不依赖于光源运 动提供更精确的实验检验 。实验所用的光源为 0介子，它是在高能质 子与 质子碰撞中产生出来的一种不稳定粒子，它的质量为电子质量的 264.12倍，它的寿命为0.87×10-6 s，主要衰变为两个光子 → + 0 其中表示光子。在Alvager等人所做的实验中， 0介子以速度0.9975c 运动，在运动中衰变为两个光子。实验测定沿 0介子运动方向放出的 光子速度为(2.9977±0.0004)108 m/s，与用静止光源测得的光速一致
到目前为止，所有实验都指出光速不依赖于观察者所在的参考系，而且与光源的运动速度无关。光速不变性是迄今人们认识到的电磁现象的一条基本规律。真空中的光速c是最基本的物理常量之一，它是在任意惯性参考系中测出的真空中电磁波的传播速度。除了检验光速不变性的实验之外，对其他相对论效应都有实验检验。一些较为重要的实验(1）横向多普勒(Doppler)效应实验,证实相对论的运动时钟延缓效应。(2）高速运动粒子寿命的测定，证实时钟延缓效应。携带原子钟的环球飞行实验，证实狭义相对论和广义相对论的时钟延（3）缓总效应。19
19 到目前为止,所有实验都指出光速不依赖于观察者所在的参考系,而 且与光源的运动速度无关。光速不变性是迄今人们认识到的电磁现象 的一条基本规律。真空中的光速c是最基本的物理常量之一，它是在任 意惯性参考系中测出的真空中电磁波的传播速度。 除了检验光速不变性的实验之外，对其他相对论效应都有实验检 验。 一些较为重要的实验 (1) 横向多普勒(Doppler)效应实验,证实相对论的运动时钟延缓效应 。 (2) 高速运动粒子寿命的测定,证实时钟延缓效应 。 (3) 携带原子钟的环球飞行实验,证实狭义相对论和广义相对论的时钟延 缓总效应
一些较为重要的实验（4）相对论质能关系和运动学的实验检验。原子核能的利用完全证实相对论质能关系。高能物理学中各种粒子的衰变、产生、碰撞和转化过程服从相对论的能量和动量守恒定律。相对论运动学已成为分析高能物理现象的一种主要工具。这是自前对狭义相对论的相当广泛和有力的实验验证。由此可以看出，狭义相对论已经有广泛的实验基础，它是正确反映当代科学实践的一门物理理论。狭义相对论是在光速不变性的实验基础上建立起来的，它否定了绝对参考系的存在，由此发展了经典力学中的相对性原理。狭义相对论的相对性原理认为，包括电磁现象和其他物理现象在内，所有惯性参考系都是等价的。在这基础上建立了相对论的时空观。20
20 一些较为重要的实验 （4）相对论质能关系和运动学的实验检验。 ➢ 原子核能的利用完全证实相对论质能关系。 ➢ 高能物理学中各种粒子的衰变、产生、碰撞和转化过程服从相对论 的能量和动量守恒定律。 ➢ 相对论运动学已成为分析高能物理现象的一种主要工具。这是目前 对狭义相对论的相当广泛和有力的实验验证 。 由此可以看出，狭义相对论已经有广泛的实验基础，它是正确反映 当代科学实践的一门物理理论。狭义相对论是在光速不变性的实验基础 上建立起来的，它否定了绝对参考系的存在,由此发展了经典力学中的 相对性原理。狭义相对论的相对性原理认为，包括电磁现象和其他物理 现象在内,所有惯性参考系都是等价的。在这基础上建立了相对论的时 空观