相对论随想-参照系叛徒

李谋智

相对论根据光速不变性，论证了同时性的相对性，在此基础上提出间隔不变性的理论，从而推导出至关重要的洛伦兹变换，奠定了相对论理论的基础。爱因斯坦关于同时性的相对性，是这样论证的：

火车在真空中以速度V作匀速直线运动,车头和车位分别有两个标记A'和B'，当他们和地面上的两个标记A和B重合的一瞬间，分别发出一个闪光，在A B的中点C观察者甲观察到两闪光是同时的，然而，A 'B'的中点C'观察者乙观察的结果却不同，由于C'观察者乙以速度V随火车运动，A发出闪光到观察者乙距离缩短， B发出闪光到观察者乙距离延长，观察者乙观察到两闪光不是同时的。

于是，爱因斯坦认为，甲处于地面参照系，乙处于火车参照系，得出不同的结论，这说明同时性与参照系有关，即同时性的相对性。

做一下更深入地分析，甲乙观察结果不同的结论是这样得出的：从地面参考系看来，若光速为C，A B=2L,T=L/C，由于光速不变，甲观察到两闪光所需时间均为：Ta=Tb=L/C，乙观察到A闪光所需时间为：Ta=(L-VTa)/ C→Ta=L/(C+V), 乙观察到B闪光所需时间为：Tb =(L+V Tb)/ C→Tb=L/(C-V),Ta<Tb。因此，甲看到这两个闪光事件是同时的，乙看到这两个闪光事件不同时。

乍一看，要得出同时性的相对性这一结论也是顺理成章的。

从地面参照系看来，两闪光到甲的光程相等，据光速不变的假设，光讯号到甲的时间相同，甲对同时性的观察结果，就是地面参照系的结果；而从火车参照系看来，两闪光到乙的光程相等，据光速不变的假设，光讯号到乙的时间也相同，乙对同时性的观察结果，就是火车参照系的结果。

地面参照系上的观察者甲代表地面参照系，判断出两闪光在地面参照系同时，火车上的观察者乙代表火车参照系，判断出两闪光在地面参照系不同时，这说明在地面参照系上同时的两事件，火车参照系在地面参照系并不同时，因此，同时性的

相对性是正确的。

若火车上有一点D'，A'D'= L (C+V) /C，B'D' =L (C-V) /C, D'处有另一观察者丙,它又会有什么观察结果呢? 由于光速不变，观察者丙观察到A闪光所需时间为：Ta'= [L (C+V) /C -VTa']/ C→Ta'=L/C, 丙观察到B闪光所需时间为：Tb'= [L (C-V) /C +V Tb']/ C

→Tb'=L/C, 火车上观察者丙尽然也观察到Ta'= Tb'，与火车上另一观察者乙结论不同，却与地面参照系上甲的结论相同。

难道观察者丙是火车参照系上的参照系叛徒？

回顾对甲乙丙三人观察结果的推导，不难发现，推导过程都是从地面参照系角度进行的。

 若从火车参考系看来，若光速仍为C，A B=2L,由于光速不变，乙观察到两闪光所需时间为：Ta=Tb=L/C；甲观察到A闪光所需时间为：Ta=(L+V Ta)/ C→Ta=L/(C-V),甲观察到B闪光所需时间为：Tb =(L-V Ta)/ C→Tb=L/(C+V),Ta<Tb。因此，由火车参考系可得出：乙看到这两个闪光事件是同时的，甲看到这两个闪光事件不同时。

从两个不同的参照系推演乙的观察结果，得出两个相悖的结论，难道乙也要做参照系叛徒？

如果摒弃同时性的相对性，只承认光在地面参照系各向同速，从地面参考系看来，若光速为C，A B=2L,T=L/C，甲观察到两闪光所需时间为：Ta=Tb=L/C，乙观察到A闪光所需时间为：Ta=(L-VTa)/ C→Ta=L/(C+V), 乙观察到B闪光所需时间为：Tb =(L+V Tb)/ C→Tb=L/(C-V),Ta<Tb；而从火车参考系看来，光速在车行方向变为C-V，在车行反方向变为C+V，乙观察到两闪光所需时间均为：Ta=L/(C+V)，Tb=L/(C-V)，Ta<Tb；甲观察到A闪光所需时间为：Ta=(L+V Ta)/(C+V)→Ta=L/C,甲观察到B闪光所需时间为：Tb =(L-V Ta)/ (C-V)→Tb=L/C,Ta=Tb。

两个不同的参照系推演结果完全一致！，没有丝毫的相悖。

导致相悖的根源在于运用光速不变的假设。光速能在不同的参照系各向不变？不过是爱因斯坦的梦呓罢了。

略加思索就能知道，坐标系叛徒很多很多，因为，火车参照系上可以有无数个观察者，这些观察者完全可能有不同的观察结果，谁能代表火车参照系的判断？然而，无论哪一个参照系，判断都必定是准确无误的！

   在这里，爱因斯坦犯了一个低级而又严重的错误，将参照系上的观察者与参照系混为一谈！ 

参照系洞悉宇宙中一切物体时间和空间的变化，不会有错误，也不会有时间延迟，参照系反映的一定是客观真实。参照系这些特点决定了对不同的参照系而言，无论它们间作何种相对运动，它们对宇宙中发生的任何事件的判断都将是一致的，这种一致性表现为：1.时刻的一致性。在一参照系某时刻发生的事件必然也在其他的参照系同一时刻发生，不同参照系的判断本质上完全相同；2.时间的一致性。在一参照系发生的两个事件，无论相距多远，都能被该参照系正确的判断发生事件的先后，以及时间间隔（绝非相对论的概念）的多少，不同参照系的判断本质上完全相同；3.物体间相对位置的一致性，同一时刻不同参照系对物体间相对位置的判断本质上完全相同。

时刻、时间和物体间相对位置的一致性意义在于：时刻、时间和物体间相对位置均与参照物的选取无关！爱因斯坦所谓的"同时性的相对性"，"运动的物体发生尺缩"，"运动物体的时间延长"等统统属无稽之谈。

离开了"同时性的相对性"作支柱，爱因斯坦构筑的相对论这一巨型建筑物必将轰然倒塌。或许，物理学的春天已经悄悄的来临。

特别声明：本人将连续贴上一系列的文章，要驳本人所表达的观点，要正面回答提出的问题，否则，请免开尊口。