对“时胀效应”的不适当解释是导致产生莫须有矛盾的主要祸根!
[楼主] 作者:ccxdl
发表时间:2002/09/02 17:59 点击:301次
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“时胀效应”乃是会引起大众误解的说法
所谓“时胀效应”,它给出的是同一个质点在相对于自己静止的参照系中呈现的时刻变化量与相对于自己运动的参照系中对应呈现的时刻变化量之间的关系。而“理想钟”在任何一个参照系中都是同样的改变规律。假设所有的“理想钟”都已经放在一起校正过起始时刻,那么在任何一个参照系中的“理想钟”,显示的都是相同的时刻。
假设质点在自然界中显现的时刻、空间位置必须遵守洛仑兹变换所决定的时空变换关系,任何一个质点在相对于自己静止的参照系中瞬时呈现的时空坐标
(x,t1)、(x,t2)、……、(x,t),
与相对于自己运动的参照系中瞬时对应呈现的时空坐标
(x1′,t1′)、(x2′,t2′)、……、(x′,t′),
时刻的变化量,如静止的参照系中的Δt可以是
t2-t1、t3-t2、……、t-t1、t-t2、……,
与运动参照系中对应的时刻的变化量Δt′:
t2′-t1′、t3′-t2′、……、t′-t1′、t′-t2′、……,
二者之间具有确定的固定关系:Δt=γΔt′,
由于变换系数γ>1,因此同一个质点在相对于自己静止的参照系中呈现的时刻变化量比相对于自己运动的参照系中对应呈现的时刻变化量要小。如果每一个质点都带有一个“理想钟”,无论是在相对于自己静止的参照系中瞬时呈现的时刻,还是在相对于自己运动的参照系中对应瞬时呈现的时刻,都完全相同!
在相对于自己静止的参照系中,质点呈现的空间坐标不变,坐标变化率为0;而在相对于自己运动的参照系中,质点呈现的空间坐标将发生变化,参照系的相对运动速度越大,坐标变化率越大。时刻的变化量相应地也越大。
既然时间的流逝规律完全相同,无论是静止的参照系中还是在运动参照系中,理想钟瞬时呈现的时刻都完全相同,那么“时胀”说的是什么含义呢?
在相对于自己静止的参照系中,假定某个质点只在物质世界呈现有限的一段时间,用Ta、Tb表示该时间的两端时刻,在Ta之前,和在Tb之后,该质点不呈现在物质世界中。这种“纯数学语言”的说法不太合适,可以改说成:在时刻Ta、Tb之间,质点以某种方式(例如有生命的活着方式)呈现在物质世界中,而在Ta之前,和在Tb之后,该质点以别的(无生命的方式)呈现在物质世界中。
在时刻Ta、Tb之间,如果质点以有生命的活着方式呈现在物质世界中,在相对于自己静止的参照系中,质点的寿命就是Tb-Ta;而在在相对于自己运动的参照系中,质点的寿命是Tb′-Ta′。
由于Tb′-Ta′大于Tb-Ta,因此可以说:质点在运动参照系中的“生活时间”相对于在静止参照系中的“生活时间”发生了“膨胀”。假如质点是一个人,则意味着他在运动参照系中的生活时间比在静止参照系中的生活时间要长。在人为约定Ta′=Ta=0的简化数学模型下进行分析时,因Tb′>Tb,当理想钟显示的时刻处于Tb与Tb′之间时,这个人在静止参照系中已经消逝,而在运动参照系中还继续生活着。
需要注意的是,当运动参照系处于加速状况时,Δt′是小于Δt的状况。只需要按照“同时才能而且一定呈现”的规律,无论两个人以多大加速度分开,再以多大速度进行相对运动,当他们重新处在一起时,他们度过的一定是同样的时间。
只要思维不出现混乱,决不会出现能够回到过去的“时空隧道”。沈卫国先生提出的“圆周火车”实验,有一个重大的误解在于转了一周后,同一位置的呈现时刻比先前落后乃是类似螺旋上升的弹簧那样的解释涵义。按照“同时才能而且一定呈现”的规律,沈卫国先生的“圆周火车”根本没有他所构想的不同时刻呈现的火车各个部分会一起呈现在现实之中的情况。既然它们一起呈现在现实之中,那就一定是相同变化的呈现时刻。
根据洛仑兹变换决定的时空变换关系推导出来的“物理效应”或对实际物理现象作出的解释,称之为“时空作用论”。这套理论最致命问题在于:
让物体的运动方程按照线性的运动叠加原理来描述,而让用于观察物体空间位置的参照系之间按照非线性速度叠加公式进行转换,即把坐标变换与线性的运动叠加原理分裂,参照系成了脱离实际物质的空想概念。除非自然界不是遵守线性的运动叠加原理,而是按照非线性速度叠加公式来进行运动,建立在运动物体上的各个参照系之间才会以非线性速度叠加公式去进行转换。因此,仅仅把时空变换在数学上做到了自洽作为相对论取得成功的理论依据,乃是脱离物质基本运动规律的徒劳事情。也许自然界里的物质运动确实不是按照线性的运动叠加原理去进行,而是按照非线性的运动叠加原理来进行。经典牛顿力学、笛卡尔数学体系都是近似成立的理论体系,相对论才是符合实际的精确理论。即便是那样,人们也必须先建立起特别的可以与之相对应的数学体系,来处理让人们难以理解的非线性速度叠加原理。而不是在笛卡尔数学体系中,把基于线性的运动叠加原理分析发现的运动力学方程拿来作为相对论的研究素材。如果按照相对论理论体系无法确定出任何一个实际的变速运动方程,人们就有必要从经典物理学的意义上去探求相对论所作的协变研究是怎么一回事。同时,人们也应该从其它途径上去探索洛仑兹变换和仿洛仑兹变换究竟能够赋予何种物理意义。
相对论的支持者常常借用“实证论”来替自己做掩护,偏偏忘记了科学理论必须具备“可证伪性”的前提要求。如果无论发生什么情况,相对论都可以自圆其说,人们就可以判定它是典型的伪科学了。
故此,请相对论的支持者告诉大家,一旦发生什么情况,相对论就被认为是错误理论?
Ccxdl 2002年9月2日
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