<一种非对称性的相对运动力学模型>简介

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 引言 

“从对称性出发到方程再到实验” ^[1]这个反向连锁方法建立起来的相对论已有一百多年了，至今仍留下许多谜一样的问题尚未敲定。尽管相对论有着惊人的数学美而让人信服，而且奇迹般地被无数事实所证实，但是我们不能就此下定论。因为物理理论是概念、定义和定律的主观混合模型，除了与实验相容外，最起码还应具备“一义性”的要求。“一义性”是科学发展史（如非欧几何的建立）给予我们宝贵的教益之一，爱因斯坦对此也非常注重。1921年爱因斯坦曾指出：“当我们展望目前理论物理学形势时，我认为有一点非常重要，但没有得到应有的重视。一个理论只有一义地建立了概念和与经验事实之间的关系，才能认为是完善的。”几十年来，笔者分析了已有的相对论实验，试图证明相对性原理而没有成功，但从某种意义上说带来了相反的结果，即从两个非对称假说出发，新理论也能以逻辑自洽的形式建立起来，不仅有着可操作性（找到更为合理的新对钟方法）、简单性（不再随意添加其它假设）、与当前其它科学概念协调性以及与实验结果的一致性，而且还有更多的预言。这就表明相对论建立不满足一义性的要求，同时，“对称性”并非是必不可少的概念。也许正是这种原因，世界著名德国科学家康特认真研究了验证相对论的60多个实验，指出每个实验都出于错误的方法和无效的逻辑。下面，我向大家展示这一理论模型。

2. 两个非对称公设

   在爱因斯坦提出光速不变原理时，已有的实验只是说明光速与光源运动无关、在闭合回路中平均光速的不变性，而不是单向光速不变原理本身。事隔100多年，这种状况并没有得到改变。事实上，光速不变原理本身就存在着“要对钟就要先知道单向光速，要测量单向光速又要先对钟”的反复。显然，把光速不变降为回路光速不变原理更为合理些。表述为：

回路光速不变原理（第一公设）

在任何惯性参考系中，沿真空中任一闭合路径传播的光信号的回路平均光速都等于常数c，与光源的运动和空间的方位无关。

    相对性原理是否正确是一回事，人们是否把它的内容准确表述出来又是另一回事。首先肯定，无论今后的物理理论向那个方向发展，都会把久经考验牛顿三大定律在“低速极限”（相对于参考系速度v→0）下成立和能量守恒定律这两个真理性东西包含在内，因而我们有这样的常规认识：一个质点会因运动而具有动能E_k，且借助外力做功，质点与施力体之间存在能量传递。至于如何进一步给予功能以明确定义，则须要联系于第二公设，第二公设必须明确回答“自然界究竟存不存在绝对参考系？”。其次，就运动力学角度来说，运动质点与其在参考系上静止时比仅是多了一份能量E_k，若是存在力学绝对参考系，势必要认为这份能量为力学绝对参考系存在留下了判据，除此之外再也没有其他可能。倘若用能量的形式来表述牛顿定律（如拉格朗日方程组、哈密顿方程组等），那么力学相对性原理将要表述为：（1）当E_k作为一个客观物理量引入后，力学规律必须认为其他物理量与E_k之间的关系，此种规律在各参考系具有相同的形式，（2）这份能量E_k没有为绝对参考系存在留下判据。对于（1）是实验证明了的，我们可以毫不费力把它接受下来；至于（2）已有实验是否也证明了？我们要做具体分析，不能随意把它提升为公设。 

    既然运动质点比原理静止时多了一份能量E_k，那么这份能量是否对于质点上发生的物理事件有着影响呢？更确切说，这份能量是否会在质点上产生“时空效应”（指固定于质点上的尺子、时钟和物体质量的变化行为，下同）？关于这点，我们要用到实验总结出的另外一个原理。

    首先我们看到，牛顿绝对时空定义给予否定回答，因此，牛顿动能E_k是个联系于相对性原理的可观察量，失去了这种联系就成了不可观察的了。这样一来，要测量质点动能增量大小，就要先假设“这份能量没有为绝对参考系存在留下判据”，要用实验来验证“这份能量没有为绝对参考系存在留下判据”的正确性，又要先测量质点动能增量的大小，很明显是兜圈子。

     另一方面，我们可以多种途径建立起满足能量守恒定律和伽利略变换的“质点碰撞”力学和场外力学模型，在这些模型中，质点的动能定义可以不同，但结果却是相同。这是因为，在相互作用中我们能测定的是一对作用力与反作用力做功之和，至于用什么方式来定义受力体（或施力体）的动能增量，纯粹是约定的东西，更确切说，用什么约定更简便的问题，纵使我们随意指定某一星系为“绝对参考系”，而能量定义为该系空间坐标的函数（其场梯度等于外力），也不会破坏牛顿定律在所有惯性系中的正确性。

    其次，下面将会证明，无论运动质点的动能有没有为绝对参考系留下判据，回路光速不变原理与力学相对性原理（1）相结合，决定着E_k会在质点上产生“时空效应”，而且“时空效应”因子与动能E_k存在对应的函数关系。这样一来，我们可以通过观测质点的“时空效应”来测定E_k的大小及场梯度方向，以便检验力学相对性原理的正确性。

    譬如，惯性系上观察者让时钟以速率v作匀速圆周运动，若时钟的时率不呈周期性变化，则说明相对性原理是正确；若呈周期性变化，并与非对称性原理所建立的方程预言相一致，则说明非对称性原理正确的。然而，第4章中我们会看到，非对称性原理所建立的理论预言也奇迹般地与已有的实验结果相一致。比如，在转动盘的横向红移穆斯保尔效应实验中，实验室的“单向光速各向异性”将会带来的“不垂直”，而这种“不垂直”掩盖了时钟的时率方程中所含有的“绝对运动项”所致的影响，使得非对称理论的在预期值与相对论预期值相一致（在实验的精度内），只有尔后更为精确的实验（v³/c³以上量级）判别那种理论才是正确的。又如，时钟运动一周（时滞效应的环路积分），“绝对运动项”所带来的影响恰好为零，两种理论的预期值是一致的，这类实验有Hafele原子钟环球航行实验等。这就表明，“这份能量EA没有为绝对参考系存在留下判据”的假设仅是先验的“思维限定”，是可以打破的。更重要的是，非对称理论尚能自然地解释宇宙背景辐射现象。为此，我们假设如下：

非对称性假说（第二公设）

一个质点会因运动而具有动能E_k，当E_k作为一个物理量引入后，力学规律必须认为是其它物理量与E_k之间的关系，该规律在一切参考中取相同的形式，但是，E_k为绝对参考系的存在留下了判据。

 第二公设的重要结论是，质点动能E_k要被定义为绝对参考系空间坐函数，因而受力体（或施力体）动能的增量是客观的，可以用物质多少来度量，也与热能的多少相当。就最简单的二体（受力体和施力体）组成的孤立系统问题来说，由于能量守恒，当施力体失去能量（-△E_k）的同时受力体必然得到等量（△E_k）的能量，而第二公设进一步告诉我们，△E_k的大小和能流方向是客观的，犹如水流的大小和方向一样，其第一级量（v/c量级）不随参考系改变而改变。另一方面，就伽利略的大船实验事例来说，船舱内观察者可以通过测量飞行蜜蜂的身长、质量、生物时钟的微小的变化（二级量）来确定动能E_k的大小，以便求出大船的绝对运动。此外，这个公设还规定了用能量形式表示的力学规律具有参考系坐标变换的不变性。比如，在动力学微分方程中，式中的质量记作m=m(E_k)，则该方程在各参考系都有着相同的形式。

   当质点相对于参考系速度v→0，则动能E_k→0，此时第二公设退化为相对性原理。故有：

推论Ⅰ，运动物体上观察者永远不能用静态（包含v →0）实验来确定该物体的绝对运动。或者是说，若测量系统与被测量系统相对静止，则测量结果与系统的整体运动无关。  

绝对参考系（以下简称S₀系）和惯性系的定义：

在所有参考系集合中，总是能找到一个满足下例两个条件的参考系：（1）在S₀系上所做的一切物理实验结果与方向的选择无关，即空间是均匀和各向同性的；（2）S₀系上的光速c各向相同。

实际上，（2）仅是（1）的子集。值得一提的是，第5章我们还要把第二公设扩展到电磁学领域，表述为：一个点电荷会因运动而具有磁矢势A，当A作为一个物理量引入后，电磁学规律必须认为是其它物理量与A之间的关系，该规律于坐标变换时具有相同的形式，但是，A为绝对参考系的存在留下了判据。这样一来，S₀系不仅在力学上，而且在电磁学（包含光学）都有着特别优越的地位。“特别优越”的特点是用其坐标系表述的自然规律具有最简单的形式。自然，相对于对于S₀系作匀速直线运动的参考系则称之为惯性系。另一方面，根据推论Ⅰ与S₀系的定义，我们有：

推论Ⅱ，设S'系相对于S₀系作匀速直线运动，就描述S'系中发生的静态物理现象（包含速度足够小事件）的规律而言，S'系与S₀系是等价的。

2. 洛仑兹变换有效范围的充分缩小

2.1  从S₀系到S'系之间时空变换的连结

    现在我们来推导连结S'与S₀系的时空变换关系。像通常推导坐标变换的做法一样，我们要求合理假设（空间欧几里德性和各向同性）在推论Ⅰ适用范围内保持有效；S₀系坐标（x,y,z,t）和S'系坐标（x',y',z',t'）作标准配置（对应坐标保持平行，以两系原点重合时为计时起点）；S'系相对于S₀系以不变速度v沿x轴的正方向运动。把光速不变原理减弱为回路光速不变假说后，我们须要重新找一个合理的方法来把S'系各地静止的时钟校准。

    假定在空间的每一点安放一只构造完全相同的钟，而且所有的钟有相同的外部运行环境，则所有的钟同步运行。有了这个条件还不够，我们还要用场信号把各地的时钟指针调节到同步。让我们作这样的假设：最初，S'系在绝对参考系S₀中静止，此时，S'系处于光速各向同性的环境中，这样，可以用爱因斯坦方法来把S'系各地放置的时钟校准；后来，S'系经过直线加速运动后以速度v匀速运动。从推论Ⅰ可知，S'系在直线变速运动过程中，各相对静止的时钟有着相同的外部运行环境而保持着同步运行，自然，作匀速直线运动的S'系上的各地时钟也就是校准了的同步静止钟。这种对钟与爱因斯坦假设S'系光速各向同性来对钟的效果完全一致。根据回路光速不变假说和推论Ⅱ，我们导出（具体证明详中国科技论文在线）：

x’=γ(x-vt)        y’=y       z’=z        t’=γ(t-vx/c²)

式中γ=(1-v²/c²)^-1/2 .

推论Ⅱ给出其有效范围，即：对于描述S'系中发生的静态物理现象（包含速度足够小事件）而言，S'系与S₀系之间的时空以洛仑兹变换相联系。

似于Lewis和Tolman的方法^[4]，用两个小球沿着y’轴碰撞来求质点O'（设S'系原点为质点O'）的质量方程为：                                          m=γm₀                               (2)

容易导出，从S₀系观察，运动质点O'的动能方程：               

                           E_k = m₀ (γ-1) c²                  （3）

静能方程：    E=m₀c²

根据推论Ⅰ，我们可以把静能方程E=m₀c²推广到一切参考系中，但是，一般惯性系不再具有对称的性质，所以不能把动能的表示式（2）推广到一切惯性系中。

     在这里，我们引入一个重要的物理量，称之为能量势，φ用表示。定义如下：        

            φ= - E_k/m₀            

再结合（2）,（3）式得：     

              γ=1- φ/c²                                      

因此，我们有这样的结论：

从S₀系观察，S'系上的时钟的时率以（1- φ/c²）的倍数变化，沿着场梯度线放置的静杆长度以1/（1- 1- φ/c²）的倍数变化，质点质量以（1- φ/c²）的倍数变化。 

 2.2  一般惯性系之间时空变换的连结

在建立一般惯性系之间时空变换关系之前，我们必须讲清楚惯性系的实验确定方法以及异地同步静止钟的校准方法。首先，封闭车厢观察者可以通过观察手中的小球不会自由下落来判别该车厢为惯性系或是引力场的自由落体系。接下来，车厢观察于不同的时间重复做运动物体“时空效应”因子测量实验（如运动时钟的时率变化因子 测量），若测量结果相同，则车厢为惯性系；若测量结果随时间推移而变化，车厢就为引力场中的自由落体系。

由于惯性系所做运动物体“时空效应”因子测量实验结果与方位选取有关，但在S₀系做这个实验却与方位选取无关。根据这一区别，观察者让其所在的惯性系S'整体作减速运动后，重做实验，当实验的结果出现与方位选取无关，则说明它恰好在S₀系中静止。由于S₀系中的光速是各向同性的，此时，观察者可以用光信号把S'系各地的钟对准，然后再让S'系作直线加速运动而恢复到原来的运动状态（不旋转）。根据推论Ⅰ，在直线变速运动期间，各相对静止的时钟所处的环境是相同的，因此恢复原状后它们就是校准了的同步静止钟。这个方法实施起来很烦琐，但在认识论上是完善。阐明一个理论可以用夸大的假想实验，它总有为尔后科学所实践时候。

现在我们先，回到上面“S'系与S₀系之间的时空以洛仑兹变换相联系”的讨论上来。设质点O’相对于S₀系的动能为E_k，

      令φ= - E_k/m₀            （4）

φ为新引入的物理量，称之为能量势。把（4）代入式（3）得：      

 γ=1- φ/c²            （5）   

v=c(1-1/γ²)^1/2         （6）

（5），（6）式代入洛仑兹变换（1），我们可以得一个“速度被 φ置换掉”洛仑兹变换。

取惯性系S，其坐标为（x,y,z,t），另一个惯性系S'，其坐标为(x’,y’z’t’)，S'系相对于S惯性系的动能为Ea。两系对应坐标轴保持平行， 正方向指向E_k梯度的负方向。同时，S'系和S系的各地时钟分别按上述操作方法来对准，并两系原点重合时为计时起点。据第二公设，我们有：

对于描述S'系中发生的静态物理现象（包含速度足够小事件）而言，S'系与S系之间的时空“速度被 φ置换掉”相联系。为此我们有这个结论：从S系上观察，S'系上的时钟的时率以（1- φ/c²）的倍数变化；沿着场梯度线放置的静杆长度以1/（1- φ/c²）的倍数变化，质点质量以（1- φ/c²）的倍数变化，即质量方程为：

          m = m₀(1- φ/c²）                     （7）

从上面的讨论看出，若能量势φ是个已知的量，那么S系可以给予运动系的时空坐标以明确的定义。

3.函数φ的确定3.1非对称动能定理

最初，质点在一般惯性系S中静止，静能为E₀，后来受外力F作用运动而具有的动能为E_k，此时，质点的总能量E=E₀ +E_k。从运动学角度来说，质点的总能量E可以看成是空间坐标的函数，至于它是S参考系空间坐标的函数，还是绝对S₀参考系空间坐标的函数？我们要用第二公设来确定。容易证明，只有把E看成是S₀参考系空间坐标的函数E(x₀,y₀,z₀)，才能满足第二公设。E(x₀,y₀,z₀)的场梯度定义为：      

       F=dE/d(r₀+r) 

 考虑到静能E₀不参与交换，因此上式简化成            

F=dE_k/d(r₀+r)         （8-1）

F就是我们熟悉的力，dr为质点相对于S系的元位移，dr₀为在这瞬间S参考系相对于S₀系元位移。 式（8-1）就是本文的动能定理，表示为质点动能的微分等于质点的合力所作的元功。

一般情况下，r₀+r的叠加法则并非是欧几里得的。若dr₀≡0，则S系就是绝对参考系，（8-1）式退化为相对论动能定理F=dE_k/dr  。

非对称动能定理是由能量守恒律和第二公设所定义的，而旧动能定理（牛顿或相对论动能定理）是用能量守恒律和相对性原理来定义，二者有着本质上的差别。但是，当我们把新动能定理应用于“质点碰撞”力学这样的场合，比如计算一对作用力和反作用力做功之和，参考系相对于S₀系的元位移总是dr₀ 恰好被消除，其结果与牛顿或相对论计算结果相一致。由此可见，“质点碰撞”力学中（例如计算飞机加速时耗油情况等），旧动能定理可以作为一个最简便的经验方法给予继续保留下去。只有当我们把受力体作为一个客体来研究的时候（如质点的时空效应方程），两者所预言的结果才有一定的差别。

3.2   函数φ=(v,v₀)的确定

动力学的基本规律是牛顿第二定律，其微分形可以记作

F=d(mV)/dt                   （8）

这里m是不变的量。但是，应用于高速运动情形时，我们势必要给予修改。上面，我们导出质方程（7）式，即m是能量势φ的函数。把（7）式代入得（8）式得：

  F= m₀d[ (1- φ/c²) V]/dt             （9）

根据第二公设，（9）式具有各系成立性。由于外合力F必须满足（8-1）式的定义,合并（4）（8-1），（9）式得：      

 - dφ/d(r₀+r)= d[ (1- φ/c²) V]/dt

由于V=dr/dt , V₀=dr₀/dt  V₀为参考系相对于S₀系速度；质增效应因子γ=1- φ/c²，故有：

(V+ V₀)d(γV)=c²dγ          (10)

（一）当V₀≡0时，式(10)的解为：  

   γ=(1-v²/c²)^-1/2    （11）

这就是我们熟悉的相对论效应因子。显而易见，当V₀≡0时，非对称理论还原为相对论。同时我们还看到，当V接近于光速，而V₀远远小于V时，相对论近似成立。

（二）当V₀≠0，且V₀为常矢，情况较为复杂。由于 V₀的存在使得能被惯性观察者想象为静止的空间不再是均匀和各向同性的，因此，(r₀+r)或是“V₀和V”两矢量的叠加不再是按非欧几何法则进行的。现在看来，似乎我们脚下的数学基础被抽走了，所有的一切都动摇了，直线变成了曲线，曲线变成了直线。但是我们并不会为这一事业的艰巨性所吓倒，非欧几何取得的成就为我们奠定了基础。尽管在相对运动中的四维时空的间隔距离ds是个变量，但是“速度被φ代换掉”后四维时空的间隔距离ds为不变量，因此，速度被“变换掉”后，V₀和V可以按黎曼几何法则叠加。我们不可能就此说明怎样使用这些学工具，因为这样一来，这篇论文就会变得臃肿庞大和难于撰写，以致不会有人去读它。

      但是在C＞＞V₀或是C＞＞V情况下，若φ的影响为一级，而空间的不平坦就为二级，实验精度内，我们可以忽略“空间的不平坦”所造成的影响，即“V₀和V”可以近似地按欧氏几学法则叠加，考虑初始条件，则微分方程（10）式的近似解为：

γ≈1+V²/2c²+ V₀V/c²（再略去更高级小量） 

 设“V₀和V”的夹角为θ，上式为：   

γ≈1+V²/2c²+ V₀Vcosθ/c²          （12）

4. 对相对论实验的解释4.1高能粒子实验

相对于加速器、宇宙线的高能粒子来说，地球是个近似的绝对参考系（地球相对S₀系运动速度V₀在实验精确度内可以不计），从方程（10）看出，地面观察者所观测的这些现象与相对论是计算值是一致的。就是说，在目前的实验精确度内，采用这类实验来否定绝对参考系是无意义的。

4.2 原子钟环球航行实验

爱因斯坦在“论动体的电动力学”的第四节中曾预言：如果在A点有两只同步的钟，其中一只沿闭合曲线以恒定速度运动，经历了t秒回到A。那么，当这只钟回到A时，比保持静止的钟慢VV/2c²秒。现在，我们用式（12）来计算，则同样是钟慢了VV/2c²秒的结果。在Hafele（1971年）原子钟环球航行实验中^[5]，从地心上看，由于地球的自转，向东环球航行的铯原子钟要大于一圈才能到原地；向西航行的铯原子钟小于一圈就可到达原地。经过一番计算后却发现，在这个实验中， 微分方程（10）中的“V₀”产生的影响恰好被抵消，因此采用（10）式的预算值与相对论的预算值保持一致。

4.3转动盘的穆斯保尔效应实验

    设由实验室来观察，光源以速度V运动，由光源发出的光波沿在矢线n上传播，光速为光C_n，且n与V的夹角为β，结合“速度被 φ置换掉”洛仑兹变换，则有：   

   f=f₀ /γ(1+Vcosβ/C_n)                   （13）

式中γ=1- φ/c c，由微分方程式（10）确定。  当光传播路线与光源运动方向垂直，多普勒效应公式（13）简化为： 

              f=f₀ /γ                         （ 14）

从上式看出，我们可以通过测定横向二级多普勒效应来确定时间的膨胀。测量测定横向多普勒效应最直接的方法是把光源旋转体的边缘，而吸收体放在中心。1960年，海.息弗、克兰晓等人完成这项实验^[6]，在实验时他们作了相反的配置，在预期的百分之几的实验误差范围内和相对论的预言值“f ≈ f₀ /(1+V²/2c²)”相一致。

然而，这种分析是以在光速不变原理为前提条件的，若单向光速可变，实验必须考虑“光速各向异性”所带来的“不垂直”，而这种“不垂直”恰好掩盖绝对运动项所带来的影响，因此非对称理论的在预期值也是与实验结果相一致。下面，我们一起来证明这点。

设实验室相对于S₀系速度为V₀。若存在以太，则实验室在n上传播的光速为

C_n ≈ C- V₀cosθ   （略去高级小量）

式中θ为n与V₀夹角，-V₀cosθ就是实验室在n上的 “以太飘移”速度。 “以太飘移”又将使得光线偏离原来的垂直于光源运动方向，设光传播矢线n与光源的运动速度V₀的夹角为β，则有：

Cosβ=-V₀cosθ/ C_n               （15）

现把式（15），式（12）代入式（13）得：           

f ≈ f₀ /(1+V²/2c²)                 (精确到二级效应) 

上式与相对论的预言值相一致。

这类实验还有，两梅塞实验、两莱塞实验、Lves-Stilwell的氢的极隧射线光谱实验、氖原子激光的饱和吸收实验等等^[7]，类似上面的讨论方法，容易证明：这些实验结果和非对称理论的预言值相一致的。这就表明已有的多普勒效应实验并没有为两种理论的正确性提出判别。   当然，这些实验并非是无意义的，它们告诉了我们这点：在相对性假说下，它证明了实验室“以太飘移”的速度为零；在非对称假说下却证明了实验室“以太飘移”的速度V₀。此外，若存在以太，那么实验室以太飘移的速度就是S₀系相对于实验室的运动速度V₀，因此物体的运动并不会拖动以太而产生“以太风”。就斐索实验来说，我们把在运动介质传播的光子看成经典粒子，由于该光粒子的速度接近光速，因此在实验要求的精确度范围内允许我们忽略参考系绝对运动所带来的影响，非对称理论退化为相对论，即在实验要求的精确度范围内允许用相对论速度变换公式来解释该实验。

4.4相对论质量和质能方程的实验验证

新华网洛杉矶12月22日电^[8] (记者 陈勇) 美国国家标准技术研究所和麻省理工学院的物理学家说，他们通过迄今最直接、最精确的实验证明了爱因斯坦狭义相对论中著名的质能公式。这一实验原理是：按照质能公式，当一个原子核捕获新的中子时，它的质量就会变成原先原子核和中子质量之和、再减去这一过程消耗的中子给合能，中子结合能包括放射出的伽马射线能量以及原子核碰撞后的反冲。上面我们已指出，在相互作用中我们能够直接测量的是一对作用力与反作用力作功之和，至于质点因运动具有的动能或质增，则是依赖于某种假说（相对性或非对称性假说）的可观察量，采用不同的假说的动能定理形式不同，但结果（指作功之和）相同。实验中用闵氏时空和庞加莱不变性下的物理量及物理规律来验证相对论惯性质增，以便证明相对性原理的正确性，很明显是兜圈子。不难验证，当我们把非对称理论应用于这个实验中时，理论的期望值与实验结果相一致。这就表明这类实验并没有为两种理论的正确性提出判别。

另一方面，所谓“目前实验精确（达到10^-12的数量级）证明了引力质量和相对论惯性质量相等”这种说法是极不严谨的。实际上，这些实验只是精确证明了牛顿惯性质量与牛顿引力质量相等。1968年，Nordtvedt曾明确指出，当前Eotvos实验的精确度远不足以判定物体的引力势能是否对相对论惯性质量和引力质量有相同的贡献。^[9]上面仅是列举了一些有代表意义的实验。笔者曾用本文的理论对张仲元1979年出版的《狭义相对论实验基础》所陈列的实验进行计算，计算值与实验值全都保持一致。此外，上世纪90年代末，在将此前的著作翻译成英文时，张元仲发现尽管过去了十多年，实验的方法依然还是原来那几种，只是那时的实验精度还不够。这就表明，已有的实验还无法判别究竟那种力学才是正确的，这将是尔后物理实验学家做更为精确的实验才能回答的回题。

5．非对称的电磁理论和引力场部分（详见中国科技论文在线网）

6. 结语

上面，我们遵循爱因斯坦的方法论，从为数更少的两个基本公设出发，不再随意添加其它假设，以自然、自洽方式建立起非对称性力学模型。由于已有的实验无法判别那种模型才具有“真理性”，这就证明了相对论的建立不满足“一义”要求，即“物理现象没有为绝对空间留下判据”和“单向光速不变”这两个假设在物理学中并非是必不可少的。此外，非对称理论还具有如下几个优越性：一是非对称力学所构建的图景与我们的经验更为接近，更能追究物本的起源，在认识论上更为完善；二是在非对称假说下，物质这个概念有着明确的定义，“物质不灭原理”、“能量守恒与转化定律”、“质量守恒与转化定律”三者合并为一个守恒定律，同时，“物体所含的物质越多，物体的惯性越大”这个人类与大自然斗争中总结出的重要规律在物理学中找到了相应有位置；三是宇宙背景辐射和各向同性的发现等大量观察资料都支持把哥白尼原理作为描述宇宙大尺度行为的基本原理；四是非对称力学也符合美学的特征，它的美表现在逻辑简单、内涵丰富上。总之，本文只是充分缩小相对论的有效范畴。物理学发展中常有这样的情况，即某一理论为更为全面的理论开辟道路，而在这更为全面的理论中，原来的理论作为一种特殊情况继续存在下去。

参考文献[1] 杨振宁  爱因斯坦对理论物理学的影响  自然辨证法通迅80  2（1981）

[2] W. F. Edwards, A. J. Phys, 31, 482  (1963)

[3] 张元仲  狭义相对论实验基础  科学出版社  (1979)   14-21

[4] R.C.Tolman,  Phil.Mag ,  21,  296  (1911)

[5]Nature  Phys. Sci .,   299,  238,   (1971)

[6]H. J. Hay et al., Phys.  Rev.  Lett., 4,  165,  (1960)

[7] 张元仲.  狭义相对论实验基础.  科学出版社,  (1979)  31-34

[8] 新华网 2005年12月22日 22:27http://www.sina.com.cn 

 [9] W·仑德勒  相对论精义 狭义、广义和宇宙学相对论  ( 1986)  65

爱因斯坦1923年提交的论文中指出，“在相对论理论中起主导作用的有两个方面：一个相对性问题，另一个是概念和判断只有当它们同观察到的事实相比较而无分歧时才是可接受的。这个认识论的先决条件是根本性的。”

另，许多物理文献中，指出物理学存在一个概念判断原则：一个概念，只有当在现象有世界中存在能为相应的测量所证实的某种事物，它才具有物理学的实在性．如泡利＜＜相对论＞＞１９２１　　及W·仑德勒 ＜＜ 相对论精义 狭义、广义和宇宙学相对论 ＞＞( 1986)

是否这些大物理学者小学进修都不够格？

算了，我们的讨论就此为止．回想起来，虽说你的水平较差，但论坛中比你水平更差大有人是．不然，你那个贴子也不会跟贴了２５６贴者没有人指出你的错（沈其建除外）．你提出的贴子体身是初学相对论者的一个＂陷＂，就连谭暑生教授在建立＂谭变换＂时也犯了这种错．

至于你问:"某时刻（t，t’）一确定，O点和O'点这二点之间没距离吗？有的话，那么是多少？ 是两个数值？"

实际上,我上面已作用了回答.

记住,只有同一事件两系才存在一一对应的关系,两件事之间是不存在的.比如,张三在唱歌,同时李四也在唱歌,二者不能建立时空变换关系,只有张在唱歌,而李四在观察,二者之间才有对应的时空变换关系.

有了这种理解,对于S系来说,辅助观察者t时刻于X轴刻下S'原点O'的位置,即从S观测,静杆OO＇=ut(张三在唱歌).此时刻t',S'系观察者只能是用欧氏几何法则来观察S系观察者的操作（李四在观察），则S静杆OO＇就成了Ｓ＇系动杆OO＇．

反之，一样．这样， 对于Ｓ＇系就有两种数值不同的两原点长度．它们是不同操作方法所得的结果．即由Ｓ系操作的（其辅助观察者t时刻于X轴刻下S'原点O'的位置）的动杆OO＇长度．另一个是，Ｓ＇系观察者操作的（辅助观察者t'时刻于X'轴刻下S原点O的位置）静杆长度．

当然，同时相对性是光速不变的逻辑结果，若不同意光速不变，那又是另一回事．

记住，对你观点提出批评的不一定敌人．