摘要：Sagnac效应和迈-莫实验可以证明：地球表面光速并非相对论所认为的那样不变，但也不是我们想象的那样大。这一现象的原因是地球对光媒体的拖动，但这种拖动的方式不同于通常的理解。
关键词：光速，Sagnac效应，以太，光媒体
光速之迷发端于十九世纪80年代，按照经典物理学理论，光乃至一切电磁波必须借助静止的以太来传播。地球的公转产生相对于以太的运动，因而在地球上两个垂直的方向上，光通过同一距离的时间应当不同。 1881年，迈克耳孙在实验中未观察到这种条纹移动。1887年，迈克耳孙和著名化学家莫雷合作，改进了实验装置，但仍未发现条纹有任何移动。经典物理学遇到空前的危机，如何解决这个困难就成了哪个时代的大问题。
1892年洛伦兹为了说明迈克孙-莫雷实验的结果，他提出了长度收缩的假说，认为相对以太运动的物体，其运动方向上的长度缩短了。1895年，他发表了长度收缩的准确公式。1904年，他发表了著名的变换公式（J．-H．庞加莱首先称之为洛伦兹变换）和质量与速度的关系式，并指出光速是物体相对于以太运动速度的极限。可以说洛伦兹变换是没有物理根据的拼凑，他的意义仅在于为现象寻找一种数学模型。
1905年，爱因斯坦把相对性原理扩大到光速，提出光速不变假设，同样推导出洛伦兹变换方程。尽管当时有人提出地球拖动以太的假说，但由于以太的多种不合理属性，以及相对论与实验的一些偶合，相对论逐渐被主流接纳至今。
当然，相对论还存在许多难以自圆的问题，反对者也层出不穷。由于主流的压制，反对的声音不容易听到。幸好互联网打破了这一局面，有人还误以为反相思潮是现在才开始的。
对大多数反相者来说最大的困难是光纤陀螺可以测量地球转速。照他们的理解，以太是光媒体并被地球牵引，即以太相对地球静止，这样可以很好地解释迈克耳孙-莫雷实验。现在光纤陀螺测量到地球转速，可见以太并非相对地球静止。有人就认为地球只带动以太公转而不自转。但是，即便是这样，以太相对地球旋转，地球表面也存在几百米/每秒的以太风，就算迈-莫实验测量不到，其后的精密实验也该测到。可以说到目前为止的实验基本排除了这一可能。以至黄新卫老师发出 “真理还在无穷远处”的慨叹。
那么，主流的相对论可以解答吗？事实上Sagnac效应并不买它的帐。
1911年萨格纳克发明了一种可以旋转的环形干涉仪。将同一光源发出的一束光分解为两束，让它们在同一个环路内沿相反方向循行一周后会合，然后在屏幕上产生干涉。这就是萨格纳克（Sagnac）效应。光纤陀螺仪就是采用Sagnac效应，可以精确测量转动的仪器。为了方便研究，我们采用方形的Sagnac干涉仪（图1）。见http://blog.163.com/szwangfei001@126/blog/static/4042720720084161055574/
Ve ——地球转动在地表产生的线速度
方形干涉仪环面平行于地球自转平面，并与地球相对静止。方形环上下两线段平行地面，左右两线段垂直于地球转轴。可以看出左右两线段间光束上下运动时间相同，在后面的分析中将略去。我们已经知道Sagnac效应可以测地球自转，也就必须承认在方环内正反方向的光程不同。由于上部线段高于下部线段，地球加于它的线速度也就高于下部线段。顺时针光束右向运动发生在上部，逆时针光束右向运动时发生在下部，可以简单判断，顺时针光束右向运动时要较逆时针光束右向运动走更多的路。同理，顺时针光左向运动时要较逆时针光左向运动走更多的路。这说明，光束在地球表面不同高度的回路光速可以不同。至于等高线不同方向的回转光速的不同还要证明么？
但是，如此铁一样的事实为何不能被迈-莫实验及类似实验测量到？当然不能说所有的实验精度太低、都错了。Sagnac效应和迈-莫实验可以证明的是：地球表面光速并非相对论所认为的那样不变，但也不是我们想象的那样大。
我认为造成这一现象的原因是地球对光媒体的拖动（图２）。
。
Vm ——地球转动拖动的光媒体的线速度
Ve ——地球转动在地表产生的线速度
Ve’——地表线速度与光媒体的相对速度
这种拖动的方式不同于通常的理解。在地表以下，由于地球物质的强势，使得光媒体的几乎被完全拖动。直到接近地表附近，地球物质的强势逐渐减弱，因此，并不因为高度的增加、线速度的递增，而对光媒体的拖动同步增加，造成地球自转中心地表化。地表的线速度好象被统一切掉一部分，留下可以产生Sagnac效应却不易被迈-莫实验发现的较小线速（该线速是地表各区间与光媒体的相对速度）。
但是，地球自转对于地面的线速度不过几百米／秒，地球绕日公转速度大约为30Km/s，加上太阳绕着银心250Km/s的公转速度，地球的拖动又如何逃避迈-莫实验？我想地球还没这么大的能力，不过大家不要担心，太阳的自转（与地球公转同向），以及银河系的整体公转，避免了地球和宇宙冲击的巨大风险，却留给我们难以理解的秘密。
验证方法：光纤陀螺仪有很高的精度，把光纤陀螺仪平行的两个光纤环分开，并使它们相垂直。当一个光纤环的轴与地表转动方法平行时，可以精确测量地表不同高度的Ve’（地表线速度与光媒体的相对速度）。
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