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对李文秀教授文章的看法 李教授： 从西陆"挑战相对论论坛"中看到据说是您的文章，不知真假。仅就那篇文章的观点发表我的见解如下，并将论坛所刊文录下，电传给您，以便核实。 a.经典相对性中，"运动是相对的, 即一个物体相对于不同的参照物有不同的运动速度, 这就是运动的相对性. 运动的相对性并不排斥运动的绝对性."这一段我是赞同的。但"每个具体的相对运动都是绝对的, 即在任何时刻这两个做相对运动的物体之间的相对位置, 相对速度, 甚至于相对加速度都是确定的, 明确的, 不再能改变的,"这样的说法，我认为是不妥的，是不正确的，不符合客观事实的。就拿地月系统而言，月球一直在远离地球，其公转周期在变长，地球的自转速度在减慢，这是天文界早有结论的。地球也在远离太阳，太阳的自转速度也在减慢，这也是天文界已有结论的。的确这是"两个物体之间的相互作用以及它们与宇宙其余物质相互作用的最终结果"所以这种"最终结果"造成了天体间的相对运动不是"确定的, 明确的, 不再能改变的,"而是在改变的，变化的，是在于天体本身的状况在改变。例如，太阳的不断辐射使其质量不断地减小（虽然极缓慢），而地球吸收宇宙辐射（包括流星尘），质量在不断增大。另外，引力不仅有吸力，还有引起"反引力"的引潮力的作用。再有，星际空间不是真空，有星际电磁场、电磁流体、星际尘埃和气体及宇宙射线，对天体的运动必有阻力。所以，一切天体的运动不是永动机式的运动！另外，天体运动不是二体问题，而是多体问题。就地球运动而言，它不仅受太阳的作用，还受月球和其它大行星的作用。而多体运动是个多维高阶的非线性方程，不一定有确定解、唯一解，当然会有最可几解。另外，太阳带领包括地球在内的太阳系在银河系内运动（一说是绕银心公转，一说是绕天狼星公转），有时在旋臂内运动，那里星际物质密度大；有时在旋臂外运动，那里星际物质密度小。所以，天体运动的空间运动环境也会改变，它们的运动状态怎能不发生改变呢！天体的运动近似地是圆锥曲线运动，这种运动的特点就是速度、加速度是变化的。就以地球的公转而言，近似为椭圆，太阳位于此椭圆的一个焦点。当地球向近日点运动时，它离太阳的距离越来越近，速度越来越快，加速度越来越大；到近日点时日地距离最近，地球速度最快；离开近日点后，加速度变为减速度，日地距离越来越大，公转速度越来越小；到远日点时，日地距离最大，公转速度最小，加速度为零。怎么能说："每个具体的相对运动都是绝对的, 即在任何时刻这两个做相对运动的物体之间的相对位置, 相对速度, 甚至于相对加速度都是确定的, 明确的, 不再能改变的,"呢？！因此，运动状态的"稳定"、"不变"也是相对的，暂时的，运动的变动才是绝对的！！宇宙中万物的变化、演化是绝对的，它们间的相对运动的变动也是绝对的，宇宙处于永恒的运动和演化中，不存在静态的、永恒不变的宇宙！这才是运动的绝对性的含义！！雷元星先生虽然不是专业的科学家，但他那宇宙处于永恒的运动和演化中，不存在静态的、永恒不变的宇宙；星际空间不是真空，有星际电磁场、电磁流体、星际尘埃和气体及宇宙射线，对天体的运动必有阻力，一切天体的运动不是永动机式的运动的见解都是很正确的，是难能可贵的。当然，宇宙的状态，它的运动、演化是客观的，与人们的观测、测量和主观想象及认识是无关的。从这个角度来说，这也是运动的绝对性的内涵。 b.相对论相对性中"按照相对论, 一切事物都是相对的， 而且这个相对是指在任何给定时刻在不同的惯性观察者看来同一个事物各不相同。"这一论述也是对的。但就如此而说："相对论否定了运动的绝对性，"这一断论是武断的，不正确的！如果不同的惯性系的观察者在计及了这些惯性系间的相对运动速度后，他们会发现这个事物的运动状况是客观地确定的，他们各自的观测数据的不同是他们所在的惯性系间的相对运动所导致的！这从相对论惯性系间的坐标变换可证实。所以，相对论并没否定了运动的客观绝对性！！另外，我必须指出：惯性系是牛顿力学和狭义相对论对客观的运动参照系的一种理想的简化。实际的运动参照物往往既有引力（甚至还有其它的相互作用，例如，电磁相互作用）又有转动，严格地讲都是非惯性系，这就是爱因斯坦必须将狭义相对论发展到广义相对论的缘由。"任何事物都随观察者的不同而不同，这就是相对论相对性。"此话不错，但不完整！"任何事物都随观察者的不同而不同，"还与观察者的立场、思维方式和知识水平有关！你不可能叫唯心主义者与唯物主义者对客观事物的认识一致，不可能让机械论者与辩证唯物论者有共同的认识，不可能让一个门外汉与专家有共同的认识！这里还不算政治立场的问题。"每个观察者都只承认自己的结论正确，其他观察者的结论不正确；"这一断论也是武断的，不正确的！只要观察者的立场、思维方式和知识水平是相同的，他们就可能具有基本相同或相似的结论：唯心论者间会有他们的共同或相似的认识；同一知识水平的人们间也会有共识。就以物体运动的观测而言，只要都尊重客观事实和客观规律，也会有共识！否则就不会有科学理论及其发展了！你说"相对论就是通过把在某个观察者看来的结论用经典方式陈述出来的办法（即不再与观察者有关）进行所谓实验检验的，蒙骗了许多人。"这种说法完全是非颠倒，违反客观和历史事实的！没有可重复的多方面的科学实验（包括天文学观测），全世界众多的科学家不可能肯定相对论的正确！而且，正是科学实践的进一步深入，发现了一些看来与相对论似乎相矛盾的事物，使科学界再度质疑相对论。这不存在什么蒙人的问题，而是科学发展的必然！牛顿力学并不完美无缺，才会有现代物理学的发展，但能说牛顿力学蒙人么？！ 2.光速不变原理中"光在真空中总是以确定速度c传播，与发射体的运动状态无关"这确是爱因斯坦建立相对论的一个理论假设，还没有任何实验及理论的推证！但这个理论假设倒底是荒谬还是具有逻辑的合理性？光在真空中传播速度会是个不确定的、任意取值吗？会是无穷大吗？既然是真空，就是光的周围已没有任何其它物体、物质（包括场物质，否则怎能称为真空！）因此，它是在无外力作用下运动，既不会加速，也不会减速，将保持恒定的运动速度，所以，必然是个有限值，而不可能是无穷大！但它也必然比在非真空的环境中的传播速度要大，因为没了介质阻力！科学观察和实验都表明介质对光的传播速度是有影响的：光在水中的传播速度就低于在空气中的传播速度；科学家已用高密度的中子气体将光速降到了几十米/秒！光在有些晶体的不同晶面的折射率不同，也就表明其光速不同，这是晶体内电磁场强不同对光的传播速度的影响。不同物相中光速不同，同一物相中光速可变，运动物体也可以相光速运动，甚至超相光速，但有切伦可夫辐射，这既有理论依据也是客观事实。所以，在媒质中（非真空的环境中），光速可变是一个铁定的事实！在这种情况下，把光在真空中总是以确定速度c传播的理论假设去说成是"光速不变原理"，合乎科学常识吗？！与爱因斯坦的理论假设一致吗？！另外，厄瓦耳(Ewald1912)和俄辛(Oseen1915)的消光定理说光速只与媒质有关，这就象声音一样。声速只与媒质有关，与声源的运动速度无关。声源相对于观测者的运动速度只影响声音的频率，不影响声速。光不也是这样吗？！为什么"声速只与媒质有关，与声源的运动速度无关"能够接受，厄瓦耳(Ewald1912)和俄辛(Oseen1915)的消光定理就接受不了？！光在媒质中的传播速度称为相光速，它与媒质有关，与光源的运动速度无关。那么真空光速也就与光源的运动速度无关，是个确定值，还有什么不合逻辑的呢？！另外，迈克尔孙--莫雷实验只是验证了厄瓦耳(Ewald1912)和俄辛(Oseen1915)的消光定理，或者说是光速测量与参照系的选取无关，与爱因斯坦的理论假设并无直接关系。人们把在人造真空室和星际空间测定的光速视为真空光速，这是一种历史性的缪误！根据天文观测，宇宙间存在没有任何物质（包括所谓的暗物质和背景辐射）的宇宙大空洞，在这个空洞边缘才会有真空光速！或者按大爆炸理论，真空光速只有在大爆炸的波阵面处才能测到！我们说的近乎30万公里/秒的光速不是真空光速，我称之为星际空间相光速，真空光速的实验测定，我提出了二种办法，有关文章我电传给你。由于真空光速是个有限值，所以相对论适用洛伦兹变换而非伽里略变换，这一点是与四维的麦克斯韦方程一致的，这是专业科学家的结论，我不知不一致的结论何来？ a.经典时间概念，时钟与运动无关是牛顿力学的基本观念，绝对时间和绝对空间是牛顿力学给人们根深蒂固的影响。其基本点是时间与空间无关，也与物质的分布及相互作用无关，还与运动无关。 b.相对论的新时间概念，相对论不仅指出时间与空间有关，还与物质的分布及相互作用有关，还与运动有关。这些与人的测量的相关性是另一码事。前者是客观的相对性，后者是主客观间的相对性。后者是由光速有限而导致的，因为，无论观测和测量都与光速或电磁相互作用的传递速度有关。相对论的时空观是否科学，是否是进步，科学实验已经并将会继续实证之。对此，我有几篇博客文章论述过，先生感兴趣的话，可以去看看：《也谈时空的本性》、《再谈时空问题》、《从热机的工作来看时空的关联》、《牛顿力学与相对论的科学核心》。我的二本书中也有相关的论述。 相对论仅是相对真理，它包含有绝对真理，它既非是完美无缺的理论但也绝非是谬论！ 以上是我的个人观点，仅供交流。 吕锦华 2009-9-30 附录一 中国科技大学物理学系李文秀教授原文： 目前人们对于相对论有三种态度: 一曰推倒, 二曰修改, 三曰拥护, 称之为倒派, 修派和拥派. 各派对于相对论的理解很难说一致, 因此有必要对相对论的实质做些讨论. 内容很多, 本文只就主要几点作些讨论。
中国科技大学物理学系教授李文秀 |