普通学者创立伟大真理

小人物的大发现

在科学发展的历史进程中，有很多由普通学者独自完成的创新理论在问世之初极容易被当时的权威学者们判定为荒唐谬论，使之遭受冷遇甚至埋没的命运。权威学者们不仅掌握着丰富和系统的专业知识，而且对科学发展和社会进步做出了巨大贡献，他们更认同"事实是判定真理和谬论的最终标准"。只不过有些事实已经有公认理论做出了自洽的解释，有些事实尚未真正引起权威学者们的关注而已。我们也不得不承认，任何理论都是真理性和谬论性的两面结合体，而非绝对真理或绝对谬论。合乎某些事实的理论显示其自洽的真理性一面，违背某些事实的理论显示其矛盾的谬论性一面。况且创新理论即使已经显示其真理性一面，在表述和逻辑上早起也难免会有这样或那样的缺陷和错误，如果没有从中感受到有价值的思想启发，权威学者们势必冷漠处之。为了解释客观事实、把握自然规律、促进科学发展，权威学者们还是愿意接纳和扶植凸显真理性一面的创新理论的。

常言道："智者千虑，必有一失；愚者千虑，必有一得。"笔者不仅属于才疏学浅的普通学者，更属于未能掌握丰富和系统的专业知识的愚者，但是笔者毕竟勤于思考，终觉已有一得，而且因此一得必将引领一场新的科学革命。

众所周知，声波在某种媒质中的传播速度（以下也称声速）的大小取决于这种媒质的某些物理属性。包括广大权威学者和普通学者都一直坚持认为，如果某种媒质相对于某参照系以速度V运动，在这种媒质中的声速为U，那么相对于此参照系的声速U'就应该可以被直接测量到且U'＝U+V。然而，自1635年法国伽桑地最早用枪声做声速测量实验起至今373年来，谁能告诉我：何人何时利用何种实验方法直接测量到U'了呢？笔者查阅过的所有声速测量实验都是测量U的，从未找到一例是测量U'的。因此我们似乎不得不做出这样一个结论：U'根本无法被直接测量到，其并非真实声速，而是臆想声速。

在波的接收体与发射体之间相对运动过程中，波的接收频率与发射频率之间存在差异。这个现象被称为多普勒效应，是多普勒于1842年最早提出的。多普勒给出的频率转换公式f'＝f（C＋Vr）/（C-Vs）原本既用于描述光波多普勒效应，也用于描述声波和水波多普勒效应，并得到了相关实验的初步验证。1905年，爱因斯坦创立狭义相对论后，推导出了新的光波多普勒效应频率转换公式f'＝f*sqrt（（C＋V）/（C-V））。经精确实验验证得出结论：爱因斯坦公式比多普勒公式更适用于描述光波多普勒效应。从此以后，多普勒公式做为描述声波和水波多普勒效应继续沿用下来。但是，笔者在查阅过的所有验证声波多普勒效应的实验中，竟然也从未找到一例定量实验能证明多普勒公式的精确性。

如果声波的发射装置和接收装置保持相对静止，由发射装置发射出的声波遇到某运动的物质后反射回，被接收装置接收到，那么根据多普勒公式，有f'＝f（U＋V）/（U－V）。如果将声波换成光波，做同样的实验，根据爱因斯坦公式，也有f'＝f（C＋V）/（C－V），即在此类实验和实际应用中，二者的结果无差别。

令人感到困惑的问题是：如果U'根本不能被直接测量到，而且多普勒公式也根本没有被精确验证过，那么根据相对性原理和真实声速不变，可以推导出声波多普勒效应频率转换公式f'＝f*sqrt（（U＋V）/（U-V）），与光波多普勒效应频率变换公式在数学表达形式上一致。

1947年10月14日，飞机超音速飞行实验首次获得成功。从此以后，广大权威学者和普通学者都以为，超音速飞机的飞行速度已经超过了它本身发射的声波的传播速度。笔者认为，这完全是一种误解和曲解。如果超音速飞机的飞行速度确实已经它本身发射的声波的传播速度的话，就不会发生冲击波或音障现象了。冲击波或音障是由于飞行器发射出的声波在媒质中发生叠合，以飞行器前端为顶点形成的一个圆锥状高密度空气层。对水波而言，就是以舰船首端为顶点形成的V形艏波。超波速运动的物体也无法接收到来自其运动前方的波，更不会象多普勒公式描述的那样不受任何限制。

多普勒效应是一种极其玄妙且普遍存在的物理现象，定性分析通俗易懂，定量描述难上加难。没有天才怪异的爱因斯坦，就没有相对论；不将多种知识有机结合，也很难有革命性的理论突破和创新。

得出真实声速不变和新的声波多普勒效应频率转换公式这两个关键论点是波动理论和流体理论等诸多知识有机结合的产物，对现代物理学理论具有极大的冲击性和挑战性，更预示着一场新的科学革命必将到来。笔者希望中国的广大权威学者和普通学者能够抓住这样一个历史机遇，积极投身到这场科学革命中，充分发挥自己的聪明才智和独创精神，为科学事业的不断进步献热发光，实现自己的人生价值

                                                                郭峰君 2008年6月1日

作者简介:郭峰君,男,1965年生,汉族,大专学历,吉林省吉林市人,1986年毕业于辽宁省商业专科学校,现为抚顺县农电局职员,长期致力于狭义相对论和多普勒效应等理论物理学有关课题的探讨.

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