马国梁，时间的相对性是否可以这样理解-挑战相对论-西陆网

马国梁，时间的相对性是否可以这样理解

[楼主] 作者:liangjz 发表时间:2002/05/23 07:55

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马兄：假设有两个完全相同的信号发生器，每隔一秒发出一个光脉冲。调整两个信号发生器使之发出脉冲的时间同步。将这两个发生器分别安装在两部车上，令这两辆车以相同的速度朝相反的方向行驶。两辆车上的观察者会发现，从对方车上发出的光脉冲信号与自己所在车上的光脉冲信号不同步了，并且从对方车上发出的光脉冲信号的间隔逐渐变大了。两辆车上的观察者得到的结论是：对方的时间在变慢！当两辆车停下来时，两辆车上的观察者会发现，从对方车上发出的光脉冲信号与自己所在车上的光脉冲信号的频率是相同的但相差了一个时间。现在令这两辆车以相同的速度相向而行，两辆车上的观察者会发现，从对方车上发出的光脉冲信号的间隔逐渐变小了。两辆车上的观察者得到的结论是：对方的时间在变快！分别以两辆车A和B为坐标原点建立坐标系K和k，使K系的OX轴与k系的ox轴重合。在两个坐标原点处分别安装完全一样的时钟。K系的时间用T表示，k坐标系的时间用t表示。K与k的相对运动速度为V。当两坐标系的原点重合时，调整两个坐标系上的时钟使之等于零。经过一段时间后，两车之间的距离为S，此时从B车的信号发生器上发出一光脉冲信号,在K系上观测的时间（时刻）为T，在k系上观测到的时间（时刻）为t。根据以上已知条件，我们可以列出以下方程： T － t = S／C (1) S = t × V (2) 将（2）式代入（1）经过整理后得到； T = t÷(1+V／C) （3）分析（3）式我们可以看出，当速度V＜＜C时，T≈t，由于1＋V／C≥1，所以T≥t, 当两车相对运动的速度V=C时，T=2×t。我们得到一个结论，从K系上看k系上事件发生的时间要比K系上的时间慢即所谓的时间膨胀。同理我们还可以推出当两个坐标系相向运动时，从一个惯性系观测另一方个惯性系的时间是变快的即时间收缩。

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[2楼] 作者:mayinzuo 发表时间: 2002/05/23 11:59

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回复:如果找到了引起“糊涂”的根源，也许就达到了清晰的认识。
我同意liangjz的理解。（1）实际上狭义相对论采用的是“双重”的时空系统：一个是“信号”的时空系统；另一个是真实的时空系统。而狭义相对论的“糊涂”的根源，就是混淆了这两个时空系统。（2）当信号源与信号接受器（观察者）在接近信号传播的速度的相向运动的情况下。比如信号源是每三秒发出一信号（这是以真实的“钟”为基准），在接受器上，以真实的“钟”“看来”，其信号的“间隔”为二秒（在真实的“钟”，即真实的时空系统看来），就是信号的时间缩短了（时缩）。但是，狭义相对论却把此已经时缩的二秒，（又以信号时空系统为基准了），来看“钟”的指针，就显得“钟”慢了（真实的时间）。于是，就以为真实的时间真的可变。又于是，就以为人的寿命就可以延长了。所以，如此的以为真实的时间可变，其“糊涂”的根源，就是以不真实的信号的时空系统为基准。所谓的“时涨尺缩”（真实的时空系统）这是由于错误的以信号时空系统为基准而带来的以为真实的时空可变的错误认识。（3）如果洛伦兹变换式不分是光源与光的接受器的相向运动与相反运动，都是“时涨尺缩”（信号时空系统），那一定是其变换式没有说清楚它的初始条件。（4）如果洛伦兹变换式实在是不能说明问题，就只得抛弃它了，另建立一个清晰的变换式。狭义相对论就得重建。反正它是一个关于“测量”（操作，或者用“明日重现”说的“手段学”角度）的力学里纯运动学里的小理论。（5）对于广义相对论的糊涂的实质，我认为我已经看透了。就是把“光”的在理想的加速系侧面射进来的轨迹的弯曲等效与引力场中的弯曲了。这就会出现了一个逻辑上的“悖论”，就是如果“光”在其垂直方向射进来，依所谓的等效原理错误的扩大了的内涵，应该光速也可以加速，于是，就与光速不变的原理产生了矛盾。另外，在此光的等效原理里（即强等效原理），不涉及“光”的本性问题，也就是说什么是粒子还是波的问题。如果涉及了，说光子也有什么“重量”（像宏观牛顿力学里的物体那样有重性），也应该在实践上有证明。然而实际上，没有经验的证明。如果说什么所谓的光线在太阳附近的弯曲现象证明了光有“重性”，那就是犯了理论的逻辑循环的错误。所以，强等效原理是不成立的。再所以，在此基础上而建立的广义相对论也是“空中楼阁。其推论——什么黑洞、引力波、引力透镜的认识、及由此产生的所谓的宇宙学，也将是“神话”。而且，广义相对论及其一系列推论不仅是在理论的逻辑上有问题，在经验验证方面也没有真正的地验证到。所以，从判定一个理论的成功与否的两个“法宝”，一个是理论的逻辑的自恰，一个是实践的验证角度，广义相对论都不具备。所以，广义相对论是失败的理论。无论它多么庞大和美妙，可以说，在一百年以后，或许几十年以后，当人们说起广义相对论的时候，就像说“拿破伦的滑贴卢的失败是战役”一样，是在说历史上的“失败”的事件。而弱等效原理包含的进步的认识，说起来很简单，就是：物体总是保持在“失重”的运动状态（广义惯性，也包含了牛顿的惯性。）。如果对此有些不理解，那是属于观念的转变的问题了。

[4楼] 作者:mayinzuo 发表时间: 2002/05/24 12:31

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回复:狭义相对论与多普勒效应是什么关系？
狭义相对论与多普勒效应是什么关系？我本来很忙。利用中午的时间再谈一谈我的看法。（1）当有人说狭义相对论与多普勒效应有区别的时候，我认为，其共同点就是a：都是信号问题；b：都是测量问题；c：都是涉及信号源与信号接受器的相对运动问题；d：都是实际信号源与信号接受器在相向或相反方向的相对运动运动问题（用数学语言来说，是在一维空间上，通俗地说其相对运动仅限制在一条直线上）e：最重要的共同点就是其“信号”传播速度与信号源的运动无关。而其区别是什么：多普勒效应是在波信号源与信号接受器相对运动的情况下，有波的“蓝移”与“红移”问题。而狭义相对论没有此问题。（2）我的观点是，多普勒效应与狭义相对论效应在本质上是相同的。只不过是在信号的特点上有区别。狭义相对论可以用信号（不涉及信号本身的波性质问题）的脉冲（时间间隔）来说明。但是，某性质波的信号从其波峰与波谷角度，也是“时间差”（时间间隔）。所以狭义相对论应该是在“本质”上或“抽象”的扩大内涵与外延的角度来说明多普勒效应的。也就是说，狭义相对论是理论上的东西，而多普勒效应是经验上的东西。有人会问，狭义相对论可以不涉及时间间隔角度来说明，我的观点是，这是“技术”的处理的问题，因为可以把脉冲（时间间隔）与信号本身的波（时间间隔）问题用数学微分的处理，可以变为连续信号的时间的“收缩与延长”问题。所以，在实质上，都是一回事。此区别，仅是信号本身的特点的区别问题。而没有影响“信号的传播速度与信号源的运动无关”的共同的本质前提问题。所以我就质疑：狭义相对论的“时涨尺缩”与信号源与信号接受器的相向运动及相反运动无关的结论，就有问题了。（3）所以，我同意liangjz的观点就是此原因。如果有人说，洛伦兹变换式就是依据，我认为，数学公式不是理论的依据，而是要有经验的依据。没有经验依据的什么数学公式是不可信的。这是我与“数学拜物教”的人的在科学研究上的根本的不同的出发点。数学公式是表达的手段，不是认识的出发点。如果数学公式与经验有矛盾，应该改变的是数学公式，而不是经验。数学公式是为精确与准确表达“经验”服务的。所以，如果目前的狭义相对论如果不能准确和精确表达经验上的东西，就应该改变它，而不是要经验“屈从”数学关系式。（5）在我的眼里，狭义相对论没有什么经验验证的困难问题，如果说其验证困难，我认为是理论本身的困难（缺欠）造成的。在我的眼里，多普勒效应本身就已经验证了狭义相对论的实质。而目前重要的任务是认识狭义相对论的理论上的错误（逻辑问题及使其成立的前提条件完备与否的问题）（6）不管怎样，我认为应该有一个共识，就是无论是多普勒效应还是狭义相对论，都是关于信号的问题，不涉及事物本身的物理的实质变化的问题。是关于纯运动学的测量的问题。是宏观的问题。只有此共识，就有可讨论的前提。否则，就是在打一场“糊涂官司”，是在打“消耗战”。（7）不多说了，到点了。

[6楼] 作者:逆子发表时间: 2002/05/24 18:07

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逆子赞同马先生的观点。三个效应不应涉及事物本身的物理的实质变化的问题。是关于纯运动学的测量的问题。
是的，相对论中常采用观测与看的字眼。什么是观测，什么是看呢？观测与看不正是通过光信号来完成的。既然三个关系式中推导中都是观测与看的结果，它何以能与真实的物理变化联系上呢。所以说，观测到的时间膨胀、缩仅是一种观测与看的结果，不涉及事物本身的物理的实质变化的问题。是关于纯运动学的测量的问题。象三个关系式中推证一样，它是观测的结果，事件的间隔是是一个具体的一个物理过程所需的时间，可以是信号发生器，也可以是一个光源的所发出的频率，既然采用观测与看来推导，它完全可以蜕化为多谱勒频移来解决光的传播问题。因为，光源发出的频率是固定的，由于观测者与光源的运动，使得观测者测定到的谱线发生移运动，这种移动有红移，也有可能是紫移，是红移，还是紫移完全取决于运动方向。光源振动一周可视为时件间隔，波长的变化可视为尺长度的变化，尺子可能变短，也有可能变长。况且这种变化是相对的，如果说只有离开地球运动者才有时间膨胀，而远离者不会观测到地球的时间膨胀的话，这就与相对性原理相悖。探讨真实的物理过程的变化，我们应在相对性原理的框架中，不能偏离相对性原理来看待尺缩与钟慢。既然相对论把相对性原理作为它的前提假设之一，在相对性原理下，每个惯性系是平权的，每一个惯性系是时间流逝是一样的。不论光速度是相对的，还是绝对的不能否认相对性原理。只可能出现一个惯性系来观测另一个惯性系发生时间与尺变效应，在相对性的原理基础上认识它的话，这些效应是由于光信号中传播过程中形成的畸变，它与涉及到真实的物理过程的变化。再着说，无论光的传播速度是相对的，还是绝对的，它都应有相对尺缩与相对钟慢的推导结果，同时，有时间膨胀的推导结果，同样也应有时间变快有可能。马先生是否注意到时间膨胀关系式的推导方法，它的推导方法只可能发生钟慢，不可能发生钟快。实际上它的推导中已默认了时间膨胀的真实性，它采用观测与看的方法，结果是一个主观臆想的推导结果。如果相对论的钟慢指的是观测与看的结果的话，它就会推导出下个钟慢的结论来，可是，以它的方法是不可能推导出的。多谱勒频移原理就是观测与看的结果，它能推导出快与慢，它与相对论的推导皆是观测与看，两者相矛盾，难道我们不信多谱勒频移原理，去相信爱氏的胡扯。

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逆子

[8楼] 作者:逆子发表时间: 2002/05/24 18:47

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观测时间应服从多谱勒频移原理。
相对论中所述时间膨胀属于观测时间，也就是一个系来看或观测另一个运动系中的光信号往返时间。或者说，某时件的间隔中不同的惯系之间的变换。信号发生器振动一周可以理解为相对论中的时件间隔，这样，无论光的传播速度如何，速度是绝对的还相对的，都应导出观测时间的膨胀效应与收缩效应，两者是对应的。从信号发生器的频率变化推导中可以得出这一结论。光速的相对性或光速的绝对性不会改变这一结论，仅是数量级上的差别，皆不能否定时间收缩的存在。 liangjz如有兴趣的话，可以从相对论的时间膨胀关系式的推导思路在来推证一下信号发生器一事。用这种推导方法只有推导出时间的膨胀，不可能得出时间收缩的结论来。实际上这种推导方法是在否认多谱勒频移原理。

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逆子

[14楼] 作者:mayinzuo 发表时间: 2002/05/25 13:15

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狭论的实质问题解决了，但是……。
（1）我同意你对狭论的九论分析，及逆子、liangjz对狭论的分析与认识。实际上，逆子与liangjz的观点是同一的。就是多普勒效应与狭论的关系的观点。（2）我几十年来一直在努力解决“引力”问题，当然要涉及广义相对论。但是，我对狭论一直没有深入地分析过，反正我从整体上对它有“仅是关于测量的小理论”（在我知道此讨论区以前，此认识，我不像现在这样清晰而已）仅是认识就得了。况且，狭论与引力问题是可以分离开来的。所以，我就一直没有把狭论当回事。本来，是很小的“测量”问题，却被“炒作”为—什么巨大的理论的改变人们时空观的革命，是代替整个经典力学的进步的夸大的结论，也导出了什么真实的时空的相对可变等谬误认识。我想，你与逆子、liangjz已经把狭论的实质看清楚了，也就基本上达到了“推翻”狭论的目的。（3）但是，我说狭论不能推翻，是指狭论的领域确实有对纯运动学的“测量”（即操作性）方面的理论补充的意义。在上个世纪初，相对论的产生有其历史的必然意义，其意义就是原理性的理论必须还要有怎样“操作”理论的补充，否则，就不容易去与实践问题建立联系。比如，广义相对论的用黎曼几何的“短程线”（测地线）角度而又得出了什么弯曲时空，实际上如果抛开“光”的因素，在测量”角度，还是有一定的意义的，因为在原理角度，我们知道在重力场里的物体的平抛运动轨迹，反过来，也可以通过物体的平抛的（短程线）轨迹来知道与了解重力场的结构（就是“测量”角度了）。就像牛顿第二定律里，我们在原理角度，知道其“质量”因素决定惯性力的大小，而在实际操作角度，是反过来用外力（与物体的惯性力大小相反相等）角度来“测量”其质量的大小的。是同一的道理。所以，应该有原理性的理论与“操作性”的理论之分。（4）但是，人们没有此认识。就以为相对论可以代替原理性的理论。是对原理性的理论的“精确”的进步。这是认识的的误区。我之所以否定“弯曲时空’，是因为把操作性的东西当作了原理性的理论；是因为”弯曲时空造成了引力“的糊涂的解释。（5）回过来再说狭论。我之所以说“我就彻底推翻它”，是指不仅在实质上认识到了。如果要否定一个理论，在其原理即前提上否定了，也就基本上否定了它。而狭论的前提没有错。（即光的传播速度与光源的运动无关，而光的在传播的过程中，是不是可变，也不是影响“测量”实质的问题）那么，在此前提上，推导出的变换式而得出的结论及认识为什么“荒谬”呢。那只有两个引起荒谬认识的因素：a：是在物理意义理解上出了问题；b：在其变换式的推导过程的某环节出了问题。我们在理解角度，可以说，已经解决了其引起“荒谬”认识的根源。但是，我说“彻底推翻它”，就是指在其变换式的推导过程的某个环节角度来找到它的引起错误结论的根源。而为什么要怀疑其变换式的推导环节呢。就是因为我最近说的狭论与多普勒效应的关系。就是多普勒效应是经验问题，而且在条件前提上与狭论同一。那为什么狭论不分其光源与光的接受器的相对运动的相向与相反问题呢？而多普勒效应就有区分呢？我认为狭论（不是爱因斯坦的）应该推导出多普勒效应。狭论与多普勒效应的关系是理论与经验的关系。狭论的实质是“信号”就是对仅说“光信号”的理论抽象。所以，要“彻底推翻狭论”就是指在其变换式的推导环节上找到其毛病，因为，在物理学上的数学推导过程，应该在其推导的每个环节与步骤都应该有其“确定”的物理意义。如果对物理学上的数学的推导过程的某一个环节及步骤的物理意义说不清楚，就说明其推导的人的认识的“糊涂”，其最后推导的结论，也是“糊涂”的结论。所以，现在我说狭论是“糊涂帐”也包括此因素。（6）你可能说，为什么你不找到其推导环节的问题呢。说实话，我现在实在是烦数学计算。也许是因为我就是学数学专业的，算得太多了。一看到数学公式，我就脑袋就大了，本来我的脑袋就比别人大。所以，我说，“急了”，实在无奈，才去数学公式那里找毛病。但是，我现在决不会“急”的，因为我现在的年龄已经不是靠感情用事的年龄了。再说了，我认为我已经把广义相对论的问题解决了，虽然解决的结果原来就是一句话。却消耗了我几十年的精力。我也现在也不后悔。毕竟是努力有了结果。（7）所以，得出了个结论，要挑战狭论。在其前提的实质上认识它的谬误认识的根源，要彻底地否定它，还要在其变换式的推导的环节上找到它的谬误的根源。而挑战狭论的误区，就是以其变换式的结论为前提。来思考什么同时性的相对性等角度，只不过是“吃了狭论的糊涂丸，还说它糊涂而已”。

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