第二节 错误的光速不原理
有人把光速不变原理理解成在真空中光速不变,这是不对的。应理解成在任何惯性系中真空中的光速都是C。例如对于同一给定的光而言,在火车上测量的光速是c,在路基上测量它的速度也还是c。
如果在任何惯性系中的光速都是C,应这样理解:第一步,首先惯性系必须带动光和它一起以速度v运动。第二步,光在这个惯性系中再以速度c运动。但惯性系不能带动光,也就是第一步不对,任何惯性系中的光速都是C的假设当然也不对了。
我们讨论一下光速不变原理为什是不对的。
仿照光速不变原理的说法,假设火车的速度是v,在火车的运动方向上有一人以速度u运动,无论火车系还是路基系,所测量到该人的运动的速度都是u。人在火车上运动,人就得具有火车的速度,所以火车系认为火车带动人。但路基系认为火车没有带动人,因为人不具有火车的速度,人与火车没有关系,火车怎么带动了人?这样就产生了矛盾,这一矛盾是由假设产生的,所以无论火车系还是路基系,所测量该人的运动的速度都是u的假设是不对的。同样的推理,任何惯性系中的光速都是c的假设当然也不对。
不难看出,人在火车上运动,人就得具有火车的速度,所以人的绝对速度为v+u,这正好是相对性原理。在路基系上不管火车如何运动,测量到该人的运动的速度也是u,这可以称为“人速不变”原理。于是相对性原理和“人速不变”原理是矛盾着的。同样的推理也可以证明相对性原理和光速不变原理也是矛盾着的。
爱因斯坦作出了两个假设:运动的相对性和光速为常数。这两个假设是相互矛盾的。第一个假设说,所有匀速运动都是相对的,没有参照物,我们无法确定某一物体是否运动;第二个假设说,光的运动例外,它是绝对的,没有任何参照物,也能确定某一个光子是以光速运动着的。
所以爱因斯坦的挚友,物理学家埃伦菲斯特(P.Ehrenfest)指出,还隐蔽着第三个假设,即这两个假是不矛盾的。
这样一个“此地无银三百两”的申明,不是说恰证明了这两个假设是矛盾着的吗?其实爱因斯坦明明知道,为了建立狭义相对论,他在《狭义与广义丰对论浅说》一书中把它说成是“光的传播定律与相对性原理表面抵触”。
我们知道,理论力学中有这样一个公式:绝对速度u=牵连速度v+相对速度r,如果火车的牵连速度是v,人在车上走的相对速度是r,人对地面的绝对速度是u,就有:
绝对速度u=牵连速度v+相对速度r
即u=v+r,这也就是牛顿力学中的速度合成法则。
同样的道理,火车的速度是v,光在车上的速度是c,光对地面的速度是u,根据相对性原理:所有惯性系中的力学定律是相同的,如果火车和人、火车和光同为惯性系,
所以u=v+c,而不是光速不变原理中的u=v+c=c!
我们的结论是:相对性原理和光速不变原理是矛盾的。
有人会振振有词地说,你这不过是伽利略变换,光的运动是高速运动,它是适用于洛仑兹变换不再适用于伽利略变换。人的运动和光的运动是不能相比的。
人和光是不能相比的。但人和光在运动属性方面应该是没有本质区别。从雨行差和光行差的相似性就可以判断光和雨点的运动属性就没有本质区别。所以无论是运动的火车系还是静止的路基系,所测量到光的运动的速度都是c的说法是不可能的.也就是说光速不变的说法不可能成立。
也有人这样认为:实验结果告诉我们,任何观测者所测量到的光速都是c,或者说所有惯性系中测量到的光速都是c。无论你承不承认、理不理解都无法改变这个事实!
你在方向和速度不同的火车上做过了光速测定试验吗?至少要有前进、倒退和停止三种不同状态的!如果没有任何试验,就说所有惯性系中测量到的光速都是c,这是不负责任的!
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