摘要:
爱因斯坦的相对论多处出现无法解决的悖论,包括质量随速度而升高的式子更是如此。要让相对论摆脱悖论纠缠必须先得抛弃绝对空间观念,接受彭加勒的相对空间观念。文章提出要彻底否定洛伦兹变换而建立时空运动说,摆脱目前相对论的困惑处境。
关键词:相对论;悖论;正道;彭加勒;相对空间。
Abstract: Einstein's theory of relativity with widespread irresolvable paradox, including the quality rises with the speed equation. To let the paradox of relativistic get rid of a first-come-first-entangled must abandon the idea of absolute space, accept Poincare relative space concept. Article moved to completely deny the Lorentz transformation and establish time and space movement theory , get rid of the present situation of relativistic puzzles.
Key words:relativity; paradox; the right way; Poincare; relative space.
相对论闻世一个世纪来,不断被证明是正确的。但是从开始至今佯谬和悖论一个都没有解决,相反随着有心人的深入思索,悖论愈来愈多,而且也愈来愈悖,愈想愈悖。但根本不明白道理的媒体界以科学界的口吻,大加宣扬,甚至报道爱因斯坦自己介绍他的相对论说,陪一个美丽的姑娘坐上两小时,你会觉得好像只坐了一分钟,说这就是相对论。孪子佯谬还没有找到解答,又要设法解答孙子可以回到过去杀死还未做爸爸的爷爷。这一切悖论并非是相对论所固有的,或相伴的,而都出自洛伦兹变换。仔细想来,质量式子也是一个悖论,因质量若随速度增加而变大,在引力场内,就会出现无限大的质量,小质量也会变成无限大质量,就可能大于有限质量的黑洞。爱因斯坦原本是想解释物质不能被加速到光速,因为接近光速的物质加速得付出无限大的力量。可惜爱因斯坦回避了在引力场中其加速度是确定的,考虑质量的增加是不可能限制速度达到或超过光速的。就是说,大引力场周围物体运动没有超光速必然有其它原因,这原因爱因斯坦没有找到。再说光子是被公认无质量的,但是按爱因斯坦质量式子计算,它的质量就难说了,因为它的质量等式也会是个不定式。悖论一个接一个出来,难道就是弄不明白吗?
再说霍金的时间简史书中说地球高处时间比低处快有人做过实验。的确这还可以用洛伦兹变换算出。在他另一本书,果壳中的宇宙,说向东飞和向西飞两飞机上钟表快慢不同现已验证过,但正是这两条更使人起怀疑。这些为什么没有更严谨的更科学的实验呢?地球低处比高处时间慢难道不能直接实验吗?真正的时间快慢不像是孪生兄弟,一个老了一个还年轻在一起相比,而应该是两兄弟永远也碰不到在一起了。高山时间快,低处海滩时间慢,也不应仅仅是钟表快慢,长期积累亦应该是高山时处现代而低处时处古代。黑洞的时间是几乎慢到不走,那么现在根本没有黑洞,有黑洞也可能是在几亿年前的事。几亿年前的黑洞怎么成了当今各星系的中心?再说飞机向东和向西的速度相对于谁?地球绕太阳速度为每秒30多公里,而太阳系又以每秒几百多公里的速度完成它围绕银河系中心的运行,银河系又以每秒近百公里的速度运动。结果两架飞机的每小时几百公里的速度应该起什么作用?如此这些难道不促使我们去怀疑它吗?其实即使时间钟表有快慢,孪生兄弟老幼有别,也不能说明时间有快慢之别。
的确洛伦兹变换还有他的过人之处,来自太阳的光出现的红移,可以用洛伦兹变换计算解释。远处宇宙光的红移,也可用洛伦兹变换推测宇宙还在加速膨胀。还有大引力场周围光线会变弯,也是可以用洛伦兹变换算出。为此,我们做过模拟相对论的演绎动画软件,验证洛伦兹变换,来解答对相对论的疑问。即制作演绎相对论的flash动画文件,替爱因斯坦完成‘物理实验'。说明运动物体沿运动方向的长度要缩短,时间要变慢。一切照洛伦兹变换做,即比牛顿,加利略的时空论的一个坐标系x,t前进一大步,认为还有x',t' 的时空。但展现运动的画面怎么也不能叫人接受,同样有诸多的佯谬。今天霍金将其三十年前提出的黑洞理论又自己宣布为悖论。其实一切悖论都来自洛伦兹变换,它本身就是悖论(在另一篇文章,评洛伦兹变换中讨论)。相对论若不抛弃洛伦兹变换是走不出死胡同的。
如距离为8光秒一飞船以0.8光速飞向观察者,按洛伦兹变换计算,首先距离由8缩短为8×0.6=4.8,飞船上的起始时间已不为零,而等于8×0.8=6.4,所谓不同时。但飞船到达观察者时,观察者记时为4.8/0.8=6,但飞船记时为10,这样对于飞船来说时间只化了10-⒍.4=3.6秒,却走过距离为4.8,其速度为v=4.8/3.6...已大于光速1。其实洛伦兹变换不洽的地方远非仅此一例。
有了动画演绎,很快暴露出洛伦兹变换的诸多问题,它根本是和相对论相悖的。一切悖论究其原因都是爱因斯坦带头走进洛伦兹变换这样一条死胡同。即为了尽快解释光速不变,还是走进洛伦兹的以太论。其实洛伦兹变换就是用以太假说,依绝对空间而建立的。按洛伦兹自己的话说,洛伦兹变换也只是为了计算,其中时间t' 并不真正代表什么,言下之意是凑出来的。但爱因斯坦说他用数学推导出来的,其实推导并不难,只要是按已知结果来推导是容易的,但这个推导可以说是代数运算推导,不是几何空间的推演,就是说没有时空的内涵。如以此填定相对论数学基础,并推广到四维时空,只能计算但不能演绎,必然是悖论百出。但爱因斯坦一切以此为依据,不管出现多少的悖论和佯谬都信心百倍。若想真正使相对论无懈可击只能抛弃洛伦兹变换,抛弃绝对空间概念,让运动物体和它的时空动起来。宇宙并非一个统一的有限容器,而是有了实体才有的无限空间,不是一个共有空间,而是无数个具体的空间,如黑洞空间,太阳空间,地球空间。甚至还有量子粒子空间。在观察者看来,它们都在运动,还带着各自的空间运动,只有观察者自己的空间是不动的。这只能是哲学问题,现在好像又可从地动说回到日动说,对于地球观察系,地球就是宇宙空间中心。所谓的速度加速度都是相对地球而言,相对观察者而言。这一切都可用动画来演绎,谁是谁非,一目了然。
在这里特别要说明的是运动物体的质量m并非如爱因斯坦所说的随它的速度v的增加而加大为M,即
M=m/√(1-v×v/c×c) 这等式不成立,只有光速c,质量m和受力F,如下关系式:
F= m×a/√(1-v×v/c×c) 或 F=m×a/cosA
而这恰恰是由于两个参考物的时空的偏转(将在下篇稿阐述),使作用力 F和加速度a,这两个向量彼此偏转一个A角,而且
cosA=√(1-v×v/c×c),
虽然说不能把物质加速到光速是对的,但不是如爱因斯坦所说的是由于这时物质的质量增加到无限大,而是由于物质运动方向和作用力F方向相垂直,无法施力,机械学上叫‘自锁'。这说明速度提高并不增加质量。同样的加速度,同一物质,由于不同速度所需的力是不同的,但所作的功是一样的。所以如下式子,即能量E的微分积分显然需要一个cosA,如
dE=F×cosA×ds
因为 F 力和 ds 位移微分,两向量方向差A 角,所以需要一个 cosA 。
代入F=m×a/cosA 抵消cosA 还是回到
dE=m×a×ds
所以还是牛顿力学,F 力所作功,经积分物体增加的动能还是
△E= m×v×v/2
这里还是牛顿力学,就是说质量没有随速度而增大,尽管高速度再增加速度要付出更大的力,但所需要作的功还是不变。
爱因斯坦的能量方程只是把不能成立的所谓质量式子M=m/√(1-v×v/c×c) 两边乘上光速平方c×c,即光速二次方,其量纲就变成能量,即
E=M×c×c=m×c×c/√(1-v×v/c×c)
右边按级数展开,让能量为
E= M×c×c= m×c×c+m×v×v/2+......
这样能量公式只能说明能量单位和质量单位之间换算关系。其实以上的cosA参数是洛伦兹最先值得称赞的发现,他几乎发现两个有相对速度的时空彼此偏转的参数。可惜爱因斯坦放过了,没有拾起来,该采用的不要,恰恰拾起动尺收缩时间变慢的悖论。