關於邁克爾遜莫雷實驗現象真相的探討及驗證
摘要：邁克爾遜莫雷實驗之所以出現零移動的實驗結果，是因為忽略了光波的波長形變。隨著光線方向的改變，波長髮生了形變。要驗證這一點並不難，測量一束光的光波波長及反射光的波長。如果波長並不相同，那可能揭開這個世紀謎題。
邁克爾遜莫雷實驗被稱為現代物理上方的兩朵烏雲之一，並催生出了相對論。但是，其實驗結果零移動或許可以用經典物理來解釋，因為光源移動會影響光波的波長，而一百年前的這個實驗受時代的侷限，兩位設計者並沒有考慮這一點。
實際上光源移動會引發光波形變被後世所公認，比如紅移和藍移。如下圖。
光源逆著光線傳播的方向移動就會引發紅移，波長會變大。因為頻率並沒有發生變化，所以λf是變大的，但是這個速度是相對於光源而言的，如果抵消掉光源速度v，那麼光線在空間中的傳播速度恆為一個常數。
簡單來說，如果光源的速度是v，那麼λf=c+v。
或者(λ0 ± △λ)f=c+v 。其中 △λf=v。 △λ代表波長形變數。
如果光源的速度是1000米每秒，那麼波長×頻率=c+1000，
如果光源的速度是5000米每秒，那麼波長×頻率=c+5000。
無論波長形變數是多少，在抵消掉光源速度後，光線的空間傳播速度恆為一個常數，這可以由光行差等現象證明，這也是麥克斯韋方程組的真實意思。
然後再看邁克爾遜莫雷實驗，實驗並沒有考慮鈉光源的移動速度，沒有考慮波長形變，儘管這一形變數及其微小，而是按照鈉光波長590奈米來計算，認為初始第m個波與第n個波干涉，裝置整體旋轉90°後變成第m+0.2個波與第n-0.2個波相干涉，產生了大約0.4個波長的相位差，理論上明暗條紋應該移動0.4個條紋間距。
是的，整個實驗是按照固定不變的波長計算的。
但如果考慮波長形變的話，沒有出現相位差則是正常的。
光傳播方向與光源移動方向相同，因此藍移，波長=λ-△λ，水平方向的速度沿用伽利略速度變換公式，去追鏡子時是C-V，折返時C+V。
由上圖可見，由於波長的改變，速度與波長的正比關係恰好沒有變化，因此兩光路的波的數目並沒有發生變化，都是2k個波，並不會變成2k+0.2個波和2k-0.2個波，波的數目沒有變，也就沒有產生波的相位差，沒有相位差，所以明暗條紋也就沒有移動。
要驗證這一點其實很簡單，測量任意一束入射光的波長，以及用鏡子180度反射光的波長，比較是否相等。儀器可以放置在一個水平轉盤上，測量反射光時將其輕輕旋轉180即可。
單次實驗十分簡單，另外可以改變入射光的水平方向以及與地平線的傾斜角度，360°全方位立體式的測量，如果光波波長隨著光線角度的改變呈現有規律的遞增或遞減，則更有說服力。
以100年前邁莫實驗的鈉光源的鈉光波長590奈米計算，以光源速度取太陽系整體前進速度210千米每秒計算，光源速度約為光速7‰，則波長形變數也約為7‰，即形變數在±0.4奈米，入射光與反射光波長最大相差0.8奈米，以現有的儀器精度來說並沒有難度。
一百年前的邁克爾遜莫雷實驗忽視了波長形變所帶來的影響，現在，理應補上這個漏洞。
《與資本為伍》劉順國
2022.2.20
