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相对论基本问题测试题（系列） 讨论一个问题，首先要理解它，并且立足在大家共同认可的基础上，讨论才有可能形成共识。否则，只会越讨论问题越多，越讨论分歧越大。在相对论问题上，我希望大家先就一些基本问题上达成共识，然后再进一步讨论，否则一切深入的讨论都是徒劳，都是空设靶子空放炮。下面我将分次推出一组相对论基本问题测试题，请您严格依据您所理解的相对论的基本观点或逻辑做答，切忌引入自己的假设。
三、关于光速不变 1、光速不变原理： （ ） a.可由麦克斯韦电磁理论推出 b.是一条假设，需要实验检验 2、对于光速不变假设，更严格、更准确的说法是： （ ） a.同一束光，由不同运动状态的观察者测量，其速度大小均为C b.不同的观察者分别测量光速，均为C 3、关于"同一束光，由不同运动状态的观察者测量，其速度大小均为C"的实验验证： （ ） a.历史上进行过此类实验 b.历史上光速实验很多，但没有进行过此类实验 |
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It is worth noting that it is the constant speed c, rather than light itself, that is fundamental to special relativity; thus if light is somehow manipulated to travel at less than c, this manipulation will not directly affect the theory of special relativity.
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最根本的相对论测试题：
惯性系究竟平全不平权？ 别拿了似是而非的问题煞有介事招摇撞骗了！ |
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久广先生：
您说的对：“问题不在于光速不变原理是否正确，问题是如何测量光速及其变化”！我前一阶段主要精力是在设计实验方案检测光速的变化。但是，光速不变是否如相对论人士宣称的那样得到实验验证，是可以用逻辑和事实来说明的，如果人们回答了主贴中第3题为b，自然就等于说明光速不变并没有得到实验的验证。 |
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比如，对任一特定的火炮，由力学方程得出的炮弹速度都是恒定的，也就是你所说的在任何开放的参考系中都成立。但我们不能从中得出“火炮速度不变原理”。
[[[SHEN RE: 黄先生说得对. 但是,您没有看到另一面.关键是看同一个火炮,还是看多个火炮. 如果几个参考系上的观察者看的是同一个火炮,测量火炮速度,然后把各自测量的数据告诉其他观察者.如果数据相同,那么这就是"速度不变原理"了. 如果数据不同,那么就不存在"速度不变原理". 如果各个观察者各自看自己的火炮,那么这种数据比较就没有意思了.黄先生提到的就是这种情形. 我为什么要强调"开放"?开放二字,其含义深刻.只有开放系统,才可以保证很多个观察者观察到同一个火炮,也就是说,虽然每个观察者有各自的时空,每个观察者观察到的火炮的物理现象会有不同,但是他们观察的是同一个火炮. 这就是"开放"的含义. 如果系统不开放,各自看自己的火炮,自然各自的"炮弹速度都是恒定的",但不能从中得出“火炮速度不变原理”。 所以,是否承认系统是开放的,就成为了两种立场的分界点. 您如果认为地球这个系统不是开放的,您看到的月亮(或火炮)与我看到的月亮(或火炮)不是同一个月亮(或火炮),那么你我测出来的月亮(或火炮)速度数据,即使相等,我们当然无法得到“月亮(火炮)速度不变原理”。 但如果承认地球这个系统是绝对开放的,您看到的月亮(或火炮)与我看到的月亮(或火炮)就是同一个月亮(或火炮),那么你我测出来的月亮(或火炮)速度数据,如果相等,我们当然可以得到“月亮(火炮)速度不变原理”。 ]]] |
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（（（你无法必然导出，只有舍去其中有一种无穷大的结果，才有可能得到你想要的结果，而这种舍去是否成立，你是无法说明的！）））。
----------- SHEN Re: 黄先生说得完全正确. 数学上自洽的模型,在自然界不一定可以找到物质承担者,最终需要依靠实验说话. 我的方法只能证明"不变速度"在逻辑上的存在必然性,但无法证明"不变速度"在自然界的存在必然性. 但是,当前,你我是在从逻辑上,命题上,概念上判断相对论正误问题,我希望不要直接引入实验. 我们最好把"从实验上检验相对论"与"从逻辑上检验相对论"分开来,不要混在一起. 只要我们从逻辑上,命题上,概念上找不出某个理论的漏洞,即使目前没有实验证据,我们也应该承认该模型"自洽"(注意,我只说"自洽",不说"正确",因为"正确"二字含义太广,可以包含实验上的验证等). |
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建其：
“所有一切不同,全部在于"是否开放"; 所有分歧,也在于是否承认"开放". 在同意您的置疑之后,您我之间只有一些小分歧,主要就是"是否承认参考系的开放性". 这个分歧,导致最后我们之间走上了不同的思维路子. 您我是同一枝干上分叉开来的两根枝桠. 对于如何排除“地球是一个密封的系统”,这就是您我之间的核心问题了. 您我都承认,如果地球像一个密闭车厢,光波好比声波,声波由空气介质弹性系数与密度决定,虽然是一个固定常数,也得不出"速度不变"原理. ” 你能说出上述这些话，讨论的目的也就基本达到了！其它的小分歧都已无关紧要。 不过，目前你所坚持的“地球绝对开放”，仅是你的一种信念或观点，你没有提供任何证据支持你这种信念！相反，几乎所有反对光速不变假设的人都认为是地球周围存在着某种随动物质（以太、引力场以太、光介子、影子物质等）对光速产生了影响，也就是说在这些人看来，至少在光速问题上，地球是一个你所说的“密封的系统”。而这些观点是人们在分析了历史上的各种光速实验后得出的结论。 既然你已认识到光速不变原理是否成立与地球是一个“开放系统”还是一个“密封系统”密切相关，而目前又还没有一个实验能足于判别“地球是一个密封的系统”还是“地球绝对开放”，这实质上等同于说光速不变原理仍未得到实验的真正验证，只是换了一种说法，对不对？ 这不就是认同了我的质疑吗？ |
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建其：
你说“谈论"以太、引力场以太、光介子、影子物质等"对光速的修正，等价于谈空气与水对光速的修正”，这一观点完全不对！！！ 你知道，在最初探索光速问题时，光被认为是波，而“以太”是光的传播介质，它对光速的影响自然不能等价于空气与水等宏观物质对光速的影响。根据传统的“真空”概念，在光速问题上，若空间中有分子、原子以上的宏观物质存在，是不能算作真空区域的，相反，若只存在以太，仍然被认为是真空。 关键是，光速不变虽是一个假设，但一直被认为是得到了实验验证的东西，只有在排除了各种物质作用影响之后，才有可能认为光速不变是时空（变换）决定的。如果不能排除这些物质作用的影响，根本就谈不上时空变换的光速不变！ 不管怎么说，主题贴问的是：历史上是否进行过关于"同一束光，由不同运动状态的观察者测量，其速度大小均为C"的实验验证。是你无法回避的问题！！！ 至于你说的"必然存在不变速度"原理，我已回复过，也是有问题的。 |
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从四大基本相互作用角度讲，"以太、引力场以太、光介子、影子物质等"，肯定也是属于基本相互作用范畴。目前，物理学界放弃以太概念。如果以太真的存在，那么必然也是表明存在第五或者第六种基本相互作用。
空气与水影响光速，本质上属于电磁相互作用。"以太、引力场以太、光介子、影子物质等"影响光速，与空气影响光速一样普通。 我认为在目前的能量标度下（GeV），不存在"以太、引力场以太、光介子、影子物质等"，因为Maxwell方程的成功表明了这一点。在目前的能量标度下（GeV），不会再出现超越Maxwell方程无法解释的事情。 （所谓"以太、引力场以太、光介子、影子物质等"的贡献的出现，即使可能，也肯定是更高能量标度下的事情） 所以，目前的光速实验可以算是成功地排除了各种物质作用影响。"以太、引力场以太、光介子、影子物质等"对于目前我们的低能标而言，是没有贡献的。我们目前发现的基本粒子，其实只是一小部分。我相信随着能量标度的提高，会有更多新奇的粒子产生与参与进来。但在目前的能量标度下，我认为我们已经穷尽了该能标下的一切粒子与相互作用。 |
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但是，问题是对于声速，即使它是在封闭车厢里面，它的变换也是c+v, c-v （这里c为固有声速，是与气体弹性系数与密度的比值有关）。也就是说，经过“车厢”这样的“以太，光介质”修正之后的光声速变换还是c+v, c-v。
那么对于光速为何是反了过来呢？您认为原本是c＋v,c-v,但经过“地球车厢”这样的“以太，光介质”修正之后变为了固有的光速c. 是不是？为什么是反了一反呢？ 根据您的观点，我们可以推测，封闭车厢内的空气就好比“声介子”。但任何人都相信，声速的变换是满足c+v, c-v的，我们在地球上就可以做这个声速变换的实验，我们在封闭车厢内跑动，也可以做这个c+v, c-v的。 对于光波，您把地球也看作是一个“封闭车厢”。既然我们在封闭车厢内跑动，可以做这个声速的变换实验，我们在地球上跑动为什么就做不了这类光速变换实验呢？迈－莫实验中，我们没有跑动，所以不算，但高速运动原子的Doppler效应实验，实验与理论已经精确到8位有效数字（Tongzr提供了这样的例子，实验完成于1994年），虽然测量的是频率变化，但光速是其中的一个参数，也算间接测量了光速不变。还有高能物理中的粒子散射实验，计算中都利用了光速不变，这就等于检测了光速。所以，我认为光速不变原理得到了验证。 此外，关于我所说的“难道能那么巧，复杂的物质作用竟然恰好使得c+v与c-v变得一样”，我还有剩余问题。既然对于光波，地球可以作为封闭车厢看待，那么在太阳系中，太阳系难道不可以算封闭车厢吗？光介子无处不在，太阳系也是一个自然的封闭车厢，地球在这个封闭车厢内跑，那么我们以前基于光速不变原理计算的天文数据难道都要失效了？我记得光行差实验应该就算这么一个“地球在太阳这个封闭车厢内跑”的实验吧。 至于胶子，是量子色动力学的粒子，量子色动力学在过去30年获得了实验验证，胶子也是具有光的速度的。光介子对光子的量子场论修正贡献，与对胶子的修正竟然一模一样？这太不自然了。我即使相信了您的“光介子对光子速度的量子场论修正贡献，导致光速不变”，我就无法相信另一个对胶子的贡献了，两者中，我只能相信至少其中一个。 |
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黄德民先生说历史上没有实验证明了光速不变原理.如果站在黄的"参考系绝对封闭论"角度看(地球是一个绝对封闭车厢), 我同意这种观点,但我要稍微改动一下,应该是: 历史上没有直接实验证明了光速不变原理,但间接实验还是有的.
如高速运动原子的Doppler效应实验. 黄德民说:检测光速不变,需要运动观察者(相对地球运动). 这与我一致,我今天白天也说过,我们必须在"封闭车厢"内跑动,才算在研究光速变换. 于是我提出"高速运动原子的Doppler效应实验". 但黄说这不算,理由是原子只是光源,不是观察者. 但原子能发出光子,也能吸收光子,这就具备观察者的基本资格,怎么就不能当作是观测者呢? 难道观察者非得是运动的人? 这倒有点难的,因为地球上能带动人且具有最大速度的装置也就是火箭,它的脱离地球的速度就是第二宇宙速度,11.7公里每秒,只有光速的万分之一.我想,在火箭这样的装置内做实验,颠簸难受,误差必然会超越万分之一. 所以,按照黄的标准,做光速不变实验的确是永世不可能的任务了. |
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建其：
我从没有说过只有人才有资格当观察者。事实上，在光速实验中，有资格充当观察者的恰恰是设备而不是人。你说“原子能发出光子,也能吸收光子,这就具备观察者的基本资格,怎么就不能当作是观测者呢”，请你说说，原子能吸收光子与光速不变有何关系。 |
