兹复 [11楼] 作者:刘岳泉:我在这个论坛多次发帖,以为常来这个论坛的学者必定了解“光速恒定原理"是惯性系伽利略变换的充分条件”的坚实依据。对于需要深入探讨的朋友我不妨重帖供大家讨论:
"光速恒定原理"给出的惯性系变换佯谬
副题: 光速恒定原理"是惯性系伽利略变换的充分条件
基本原理1.
任何惯性系测定真空中的传播的光速,都是定值C. 我们可以用来确定并“同一”各惯性系的度量单位.
基本原理2.
不同惯性系对同一事件中的度量值,是惯性系间的关联等价量. 是惯性系间的等值变换的基础.
基本原理3.
相对论洛仑兹变换的”基本点的设定”,即认为惯性系可以确定发光点在本系内的发光位置和发光时间;
基本原理1. 和 基本原理2.决定了惯性系间的变换是伽利略变换.相对论变换是实验伪证下的谬误.
以下提供"真空光传播段记取"的实验装置设计原理及有关叙述:
相对论洛仑兹变换的推导中使用了一个”基本点的设定”,我们以下简称为”基点法”, 它实现了惯性系间的坐标关联. 推导前设定某一光线的发光点同时为静系;动系的坐标原点. 有x0 =x1 = 0 ; t0 = t1 = 0 . 也即认为惯性系可以确定发光点在本系内的发光位置和发光时间.
众所周知,相对论的一个重要的假设是所谓”光速恒定”. 通俗地说, 任一惯性系对同一光信号传播速度的测定值是一个定值c,
"真空光传播段记取"的实验装置设计原理:
我们考虑一个实验: 取一面只能反射红光的反光镜M, 让一束白炽光线通过一段距离后由反光镜反射. 由相对论的”基点法”, 任一惯性系可以确定白炽发光点和红光发光点的发光位置和发光时间.
真空中一白炽光束射向反光镜M,白炽光的发光点到反光镜的距离是L0 , 白炽光发光点的发光时刻到红光发光历经的时间为t0 , 显然, L0 / t0 = c (即相对论认为的光速恒定值c) 。在运动系K ’ 中对此进行观测则有: L ’ / t’ = c
(注意:以上我们是使用了基点法的原理。)
事实上, L0 和t0 ; L ’和t’分别是K系和K ’ 系对同一事件的映射。不同惯性系观测到的L0和L ‘对光线传播距离的描述是等价的. 同样, t0和t’对光线传播时间的描述是等价的. 这样, 我们实现了K系和K ’系间的时空坐标尺度的关联:
令L0 = L ’;t0 = t’. 同时规定: 任一惯性系中,以上述方法观测地球静系一秒钟光线传播的长度的3x109 分之一作为本系的长度单位米; 以上述方法观测地球静系一秒钟光线传播的长度在本系内所历经的时间作为本系的时间单位秒.
不同惯性系对同一事件尺度,时间的观测值是等价的,是惯性系间确定和定义时空量度等价相等的唯一合理,适用操作的方法. (我们称此为光点映射等价变换)
结论: 满足相对论“光速恒定”条件下的惯性系变换,只能是经典伽利略变换.
对同一事件的所有基本特性,经以上时空度量统一规范的任何惯性系都有满足伽利略变换完全相同一致的描述.
对于具有一定功底的数理学者,我们可以简单明白地说,如果所有运动的惯性系对同一光信号的测定都是常量C,则运动的惯性系都可以用这可以测定的光信号C做时空度量的基准,所谓的时空变换当然就只能是伽利略变换。。。。。。。
3.3 谈惯性系间的时空校对---“基点法”和“光校法
相对论洛仑兹变换推导中使用的第一个“基本时空点设定法”简称“基点法”,其原理正是本质上的伽利略时空原理。
相对论以相对运动的两个惯性系K和K’系对同一光信号进行描述。设定光的发生点为两坐标系的原点。即是说是一个重合的同时点。按相对论所有版本的推导,这时有x=0;x’=0;t=0;t’=0.
基点法的关键是按经典物理的原理,任何惯性系可以确定发光点在本系内的发光时间和坐标位置..
如果上述“基点法”设定成立,以下设定必然同样成立:
1. 在K系的所有单位点(实际上仅需少量代表点)设置相互校正的时钟和激光发生器。
2. 在K系t=0时,令所有发生器发出光脉冲。K’系按相对论的上述“基点法”在本系内确定所有单位标点的位置。
也许我应该详细说明同一坐标内校对时钟的方法:
(1)精密测量基准时钟和需要调校时钟间的距离;
(2)从基准时钟发出一激光脉冲.
(3)按光传播两钟间距离所许时间作为时差,确定需要调校时钟接收时的时间值.
我们也可以按”光校法”来校对不同惯性系中的时钟的走时同步..
取两个或若干相同的时钟(千万不要想当然认为它们会在不同的运动系内能走时速率同步!).分别放置在不同的惯性系内.任选一惯性系内的时钟,按其单位时间让激光发生器发出光脉冲,我们按相对论的“基点法”调校其它系内钟的走时速率.这样,我们才能说,所有的时钟是经过严格校对过的.
上述方法(简称光校法)是解决在不同惯性系”尺”的端点对应重合的问题.,这保证了在两个惯性系内,对同一事物描述具有完全相同的时间和相应的坐标值,且满足同时,对应重合.
或者说,两个系的所有对应坐标点都是经过零点同时,重合设置的,时钟的走时速率等也是经过严格校对过的.。,在一个惯性系内的任一事件点都可以用上述“基点法”,”光校法”在其它系内同时找到它的对应重合点,且具有相同的时间和对应的坐标数值形式.
惯性系间的时空变换只能是伽利略的时空变换.
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