表明我的一些观点－回复齐绩先生的邮件-挑战相对论-西陆网

[楼主] [102楼] 作者:jqsphy 发表时间: 2009/12/07 15:07

To曾云海和齐绩（关于曾云海的“飞船－月球－地球光脉冲”问题与齐绩的“北京－大庆光脉冲”问题）：

最近，曾云海提出如下一个“飞船上观察地球发往月球的光脉冲”问题（见下面我用引号引用的部分）。齐绩也提出一个“北京－大庆之间的光脉冲”问题（他要求大家去进行Lorentz变换），其实两个问题是一样的，但齐绩所提问题提得马虎，没有什么进一步的题干，让大家不知道怎么作答（好像看起来就连这样的无题干的问题，竟然还一度让齐绩自己热泪盈眶！？可是大家却不理解，不知道怎么作答）。下面还是来看曾云海的问题，因为这个问题题目提得很完整（见引号引用的部分）：

“我以前和王为民先生讨论麦克斯韦方程时举过一个例子，下面仍用那个例子—— 设地球与月球距离30万公里，有一宇宙飞船飞离地球，当飞船到月球旁（与月球重合）瞬时，地球发出一个光脉冲（定此时地、月、飞为0时），在0时0分1秒光脉冲到达月球，按相对论的光速不变，在飞船参考系看，光脉冲对飞船的速度是30万公里/秒（飞船看到的是地球光源的移动，按光速不变原理，光速与光源的运动无关），那么，飞船按自己的时钟（飞船自己的时钟也是固有时，和地球月球看自己时钟是固有时一样），光脉冲也应该在0时0分1秒到达飞船，但此时飞船已经飞离了月球3万公里，同一个光脉冲怎么会在同一瞬时既在月球、又在距离月球3万公里的飞船呢？——你将飞船速度0.1c代入相对论的变换因子算算，正好33万公里收缩为30万公里吗？绝对不是固然如此（即令是、也事实不可能——月球与飞船毕竟相距了3万公里），所以两人说的是南辕北辙。
相对论怎么解决光速不变的死结呢？爱因斯坦聪明，他就聪明到整出了一个同时性的相对性——这是书本上和你们维相者都佩服他聪明、逻辑思维了得的闪光点——相对性相出来的结果是：月球上的观察者看到地球发光脉冲的时刻是0时0分0秒，所以0时0分1秒到达月球；飞船上的观察者看到地球发光脉冲的时刻是0时0分0.1秒，所以，光脉冲到飞船的时刻是0时0分1.1秒。月球与飞船时差0.1秒，距离正好是3万公里。
可惜呀可惜，在刘金勇先生那个帖子里，爱因斯坦的同时性的相对性，被我和刘金勇先生否定了，证明同时性是绝对性，这，你沈建其是亲身参与了辩论的，就不用在这里介绍是如何否决的了吧。否决了同时性的相对性，相对论就去了一半性命，我还要管你们修相、发展相对论吗？”

以上是曾云海的所提问题与他的评论。关于这个问题，我在2009-12-5答复如下：
【【【To 曾云海91楼：同时性的相对性与同时性的绝对性，这是两种各自为政的观点，两者都是自洽的。好比欧几里得几何与非欧几何的第五公理“过直线外一点，有无穷多条直线还是仅有一条直线与原直线平行”一样，都是自洽的。不存在谁驳倒谁的问题。 Qi Ji最近两天与我争论的问题，其本质上就是同时性的相对性与同时性的绝对性之争。
至于你所说的飞船习题，我觉得似乎存在两个你个人的大问题。第一，是题干部分，你的“那么，飞船按自己的时钟（飞船自己的时钟也是固有时，和地球月球看自己时钟是固有时一样），光脉冲也应该在0时0分1秒到达飞船，但此时飞船已经飞离了月球3万公里，同一个光脉冲怎么会在同一瞬时既在月球、又在距离月球3万公里的飞船呢？——”好像有问题。“那么，飞船按自己的时钟（飞船自己的时钟也是固有时，和地球月球看自己时钟是固有时一样），光脉冲也应该在0时0分1秒到达飞船”，这是绝对时空观的观点。在相对论中，不应如此说，因为飞船上看到的日地距离不再是30万公里，不可能下结论说“飞船按自己的时钟，光脉冲也应该在0时0分1秒到达飞船”。还有，根据你的题干，“同一个光脉冲怎么会在同一瞬时既在月球、又在距离月球3万公里的飞船呢”，这似乎构成了对牛顿力学的挑战。因为这个题干中，并没有引入相对论思想，倒引入了绝对时空观思想，但你却也得出了矛盾的“徉谬”。这是为何？第二，你“帮助”爱因斯坦，代替爱因斯坦做了对飞船问题的解答，我觉得好像回答得也不对。地球上看来，光脉冲1秒后到达月球，但在飞船看来，根据时间的Lorentz变换，这个时间应该是0.9/(0.99)^(1/2). 】】】

今天，我进一步来做具体计算，既纠正曾云海的题干错误和他的“倒帮爱因斯坦的忙”的自问自答，同时也等于回答了齐绩的“北京－大庆之间的光脉冲”问题。
设月球的空间和时间坐标是（x,t）, 飞船上的空间和时间坐标是（x',t'）. 在月球看来，地球的位置在月球参考系x=－30万公里处. 飞船沿着月球参考系正坐标x轴飞行。
说明：这里地球只当作一个光源，不当作一个参考系，这是因为当飞船到月球旁（与月球重合）时，才有月球与飞船时间均为0，此时飞船与地球不重合. 如果把地球和飞船看作参考系的话，这就要求使用带初始位移的Lorentz变换，这实际上是庞加莱变换了，太复杂。所以，还是把月球和飞船看作两个参考系吧。这顺便交代一下。
我这里要指出（重点指出。2009-12-5忘了指出），曾云海在“当月球与飞船的时间t=t'=0时，地球发射一个光脉冲”这个最开头的题设包含了一个超越狭义相对论的一个额外前提。这个额外前提实际上是办不到的（没有先验的理由可以如此假设。曾云海这个前提与齐绩所提的两个强调本质上是一样的），它违反同时的相对性。同时的相对性的含义是：在一个参考系中观察到的两个异地同时事件，在其他参考系中看来，必然异地不同时。当月球的时刻为0时，地球上发射脉冲，这是两个异地同时事件。月球的时刻为0，对应于飞船上的时刻为0，此时曾云海也要求在飞船参考系中，地球上也发射脉冲。显然，曾云海要求了“在一个参考系中观察到的两个异地同时事件，在其他参考系中看来，也是异地同时”。这首先就做了对不起狭义相对论起码前提的事情。如何改正曾云海的“当月球与飞船的时间t=t'=0时，地球发射一个光脉冲”呢？应该这样改正（较为繁琐）：当月球与飞船重合时，设t=0, t'=0, 以月球为参考系，此时地球发射了一个光脉冲。但是，在飞船看来，地球发射一个光脉冲的时间并不在t'=0”。那么在t'=?时，下面我会计算。
自然，由于以上提了一个违反狭义相对论前提的条件，曾云海对此题目进一步的研究都是没有多少意义了的（因为既然你已经违反狭义相对论前提的条件，那么何必做什么进一步的质疑呢？进一步的质疑自然会出所谓的南辕北辙。不说也知道）。不过，曾云海上面的讨论中的错误倒主要不再这里。他的错误错得有点莫名其妙，还“用”相对论替爱因斯坦“回答”，替爱因斯坦帮倒忙。这我在2009-12-5指出了。
下面，我来根据相对论，来分析曾云海这道题目。首先我研究这么一个问题：以月球为参考系，花了1秒钟，月球接受到光脉冲，那么以飞船为参考系，花了多长时间看到月球接受到光脉冲？这里有两种方法可以计算。
方法一：
根据时间的Lorentz变换，t'=(t-vx/cc)/(1-vv/cc)^(1/2), 当月球的时刻为t=0时，地球上发射脉冲, 此时在飞船看来，地球发射一个光脉冲的时间在t'=0.1/(0.99)^(1/2). 这里使用了t=0, x=－30万公里, v=0.1c来代入.
当月球接受到光脉冲时，月球上时刻t=1秒，位置在x=0。代t=1，x=0入t'=(t-vx/cc)/(1-vv/cc)^(1/2)，得到在飞船看来，月球接受到光脉冲的时刻在t'=1/(0.99)^(1/2)。
把以上两个t'减一下，便是在飞船看来，光脉冲从地球到月球的时间T'，这个时间是：T'=0.9/(0.99)^(1/2).
以上是方法一。
方法二：曾云海设月地距离为30万公里，那么在飞船看来，由于长度缩短效应（尺缩效应），这个距离是30万公里×(0.99)^(1/2)。在飞船看来，光线朝着月球（与自己）方向飞来，月球又在后退（以0.1c速度后退）。设在飞船看来，光脉冲从地球到月球的时间是T'. 那么光线通过的距离cT'加上月球后退的距离0.1cT'便是飞船看到的地月距离（缩短后的距离：30万公里×(0.99)^(1/2)）。
cT'＋0.1cT'＝30万公里×(0.99)^(1/2)，
也就是 1.1cT'=c*(0.99)^(1/2) (注意：这里c的数值就是30万公里)
则在飞船看来，光脉冲从地球到月球的时间T'=(0.99)^(1/2)/1.1=0.9/(0.99)^(1/2).
这等于由方法一计算得到的T'.
方法一与方法二是两种不同的方法,但得到的结果是一样的。这自然是预料之中的。不存在曾云海说的什么南辕北辙的事情。这也说明相对论的自洽性。
这里我要纠正我自己在2009－12－5的一个说法。我当时说：“这个问题上，不要直接套用那个简单尺子缩短公式来计算飞船上看到的地球-月球之间的距离”。其实，尺子缩短公式是可以直接拿来用的。我上面就使用了。当时以为这个问题中有月球、地球、飞船和光波四个客体，问题太复杂，最好不要简单套用公式。其实是我多虑了。特此说明。
在前面的题设中，曾云海提到“地球发出一个光脉冲，在0时0分1秒光脉冲到达月球，按相对论的光速不变，在飞船参考系看，...,飞船按自己的时钟（...），光脉冲也应该在0时0分1秒到达飞船”. 这里曾云海似乎有点莫名其妙。为什么光脉冲到达月球，也要求光脉冲到达飞船，而且都是0时0分1秒？？？？这是哪门子的理论？？这里很有点奇怪。不过顺着曾云海的大意，我可以去假设：当光脉冲到达月球时，如果没有被月球吸收，可透过月球，继续前行，射向飞船，那么我们的确可以计算一下光脉冲到达飞船的时刻（以飞船为参考系）。方法当然也会有两种。我这里就不计算了，因为方法的精神与上面的做法大同小异。
总之，我对曾云海这个飞船问题研究分析完毕。我只研究分析了计算光脉冲到达月球的时间（以飞船为参考系）的两种等价的方法。我们也可以进一步计算这个飞船问题的其他所有物理量，方法大同小异。同时，我兼顾指出曾云海在此飞船问题中的多个错误（三个以上），且他错得非常离谱，看起来根本连相对论基本计算也不会，只会瞎猜答案，包括帮爱因斯坦倒忙，好像连相对论门槛也没有进，我希望他所谓的南辕北辙中好歹应该至少有一个“南”或“北”是正确使用相对论的产物吧。可是实际上，“南”或“北”都错得离谱。一个连相对论皮毛都不认识的人如何去批判相对论？？？曾云海还是先去做一些相对论习题集再来吧。无论相对论对抑或错，至少你应该先去认识它吧。
对于齐绩，你的很多质疑相对论的一些“强调”和出发点，其实都是你强加上去的，这些本身都是超越狭义相对论基本观点的。这些“强调”和出发点，其实倒全部与牛顿力学Galileo变换一致，也就是说，你是在用先验的绝对时空观挑战相对论。这是没有意义的。你的论文中的很多观点，在过去十年，这个论坛上都被讨论过。当然，即使再讨论十年，还会有人提这些问题，因为反相者都是这么在用先验的绝对时空观挑战相对论，强加上去一些出发点作为论据。
JQSPHY 2009-12-6

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