光速不变和洛伦兹变换的实质

作者      李新民

光不是物质，它是不同于物质的另一个客观存在。客观存在分为实体客观存在和描述客观存在。实体客观存在有两个，一个是物质，另一个是能量。描述客观存在，如时间、周期、各种图表和数字等，光是动能量的一种，它是随时间自由膨胀的从高频率的光膨胀到低频率的光，它的波长逐渐被拉长，光线逐渐发散，消失（转化）在能量空间中，最后转化为基态能量，所有的光都是由物质辐射出来的，是物质吸收基态能量产生运动转化来的能量。光的运动就是能量膨胀出来的。也就是，光被物质辐射到空间，它才能开始运动，这种运动显然和发光体运动与否无关，或者也可以说，光是以基态能量空间为介质，传播出去的。光速不变不是指光的速度不变，而是指光速不依赖于发光体自由向外膨胀（传播）出去的，光是一个能量密度随时间不断降低的能量衰减运动，光速是逐渐变小的，只是人们不易察觉和测量。

从以上分析可以看出："光速不变原理"的叙述是矛盾的，这也是引起，人们众多异议和反对的主要原因，光速不变原理的叙述是"在所有的惯性系中，真空中的光速都是一样的，恒等于C"，这条原理没有指明是发射光还是接收光。发射光各向同性，与惯性无关；接收光与惯系有关，不同的惯性系接收的光速是不一样的，洛伦兹变换就是将一惯性系的光速变换到另一惯性系的速度变换。

对于垂直于地面，在我们以上空以速度运动的物体A进行观测，观测者用光Cˊ对准A点是观测不到该物体的，必须提前一段距离对准B点，才能观测到该物体。见下图。

                                               v=csinθ                                                     (1)

                       C=ccosθ                                                    (2)

将(1)和(2)式两边平方相加得

                                               v/C+c/C=sin2θ+cos2θ=1                          

                             c/C=1/cosθ=1/(1-sinθ)1/2＝1／[1-(v/C) 2]1/2                （3）

 令  

                 r=1/[1-(v/C)2]1/2                                                                                                                (4)

上式r是洛伦兹变换因子。

       如果把图中物体看做地球，C是地球系外传来的光，c是地球系的光速。

  这样，我们从（3）式可以看出r是光的绝对折射率，即

                                                     c/C=r

这说明洛伦兹变换是光速变换。