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相对论之谬
[楼主] 作者:happyird  发表时间:2010/02/22 23:07
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【原创】相对论之谬

李谋智
相对论的建立是通过否定经典物理学,确立同时性的相对性,强化光速不变假设的"合理性"来实现的。为了深入研究这一问题,先看一看相对论是怎么做的:
长度为2L火车在真空中以速度V作匀速直线运动,车头和车位分别有两个标记A'和B',当他们和地面上的两个标记A和B重合的一瞬间,分别发出一个闪光,地面上的A B的中点M有观察者甲,火车上的A 'B'的中点M'有观察者乙。
若光相对地面光速C不变。光自A、 B到中点M的速度C相等,而AC=BC=L,观察者甲观察到两闪光TA=T B =L/C,是同时的;然而,乙观察到A闪光所需时间为:Ta=(L-VTa)/ C→Ta=L/(C+V), 乙观察到B闪光所需时间为:Tb =(L+V Tb)/ C→Tb=L/(C-V)。另一种解法,光到乙经历的时间其实可据伽利略变换,先进行速度的转换直接得到,自A、B来的光相对于观察者乙光速分别为C+V和C-V,直接得到Ta=L/(C+V), Tb=L/(C-V) (对不跨系的速度转换,相对论认可的是伽利略变换,而不是洛仑兹变换!)。 观察者甲观察到两闪光是同时的,观察者乙观察到两闪光不是同时的。
对观察者乙观察到两闪光不是同时,对应以上两种不同的解法,经典物理学可以有两种不同的解释:
1、相对于地面光速不变,而由于观察者乙的运动致使光程不等,体现在Ta=(L-VTa)/ C, Tb =(L+V Tb)/ C。
2、相对于观察者乙光程相等,而相对于观察者乙光速不变不等,体现在Ta=L/(C+V), Tb=L/(C-V)。
两种结论的一致,说明两种解释均符合经典物理学!

若光相对火车光速C不变。光自A'、 B'到中点M'的速度C'相等,而A'C'=B'C'=L',观察者乙观察到两闪光T'A=T'B =L'/C,是同时的;然而,观察者甲观察到A闪光所需时间为:T'a=(L'+VT'a)/ C→T'a=L'/(C-V), 甲观察到B闪光所需时间为:T'b =(L'-V T'b)/ C→T'b=L'/(C+V)。另一种解法,光到乙经历的时间其实可据伽利略变换,先进行速度的转换直接得到,自A、B来的光相对于观察者乙光速分别为C-V和C+V,直接得到T'a=L'/(C-V), T'b=L'/(C+V)(对不跨系的速度转换,相对论认可的是伽利略变换,而不是洛仑兹变换!)。观察者乙观察到两闪光是同时的,观察者甲观察到两闪光不是同时的。
对观察者甲观察到两闪光不是同时,对应以上两种不同的解法,经典物理学可以有两种不同的解释:
1、相对于火车光速不变,而由于观察者甲的运动致使光程不等,体现在T'a=(L'+VTa')/ C, Tb' =(L'-V Tb')/ C。
2、相对于观察者甲光程相等,而相对于观察者甲光速不变不等,体现在T'a=L'/(C-V), Tb'=L'/(C+V)。
两种结论的一致,说明两种解释均符合经典物理学!
相对于地面光速不变和相对于火车光速不变,得出的结论完全不同,对经典物理学来说是互不相容的,这是因为对经典物理学来说,相对于地面光速不变和相对于火车光速不变同时成立,本身就是有悖于逻辑的,例如:
1、相对于某参照物甲,爆炸碎片都等速向四周散开;那么,同一个事件,相对于另一与甲有相对运动的参照物乙,爆炸碎片不可能都等速向四周散开。
2、相对于某参照物甲,空气的各向速度为零,无风;那么,同一个事件,相对于另一与甲有相对运动的参照物乙,空气的各向速度不可能都为零,必然有风。

那么,爱因斯坦是怎样向经典物理学发难的呢?

爱因斯坦认为,既然处于地面A、B中点的甲,可以得到两闪光信号同时的结论,那么,处于火车A'、B'中点的乙,也可以得到两闪光信号同时的结论!这就要求相对运动甲和乙看到的光速都是各向相同。显然,这一观点的基础是光速不变假设不是假设!

如果像爱因斯坦认为的那样,光速不变假设不是假设,而是真理!那么经典物理学就的确存在问题了。因为根据相对于甲光速不变,得到甲观察到同时乙观察到不同时的结论;反之,根据相对于乙光速不变,得到乙观察到同时甲观察到不同时的结论,这对经典物理学来说,是不能相容的两个矛盾的结果!
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[楼主]  [2楼]  作者:happyird  发表时间: 2010/02/22 23:09 

那么,爱因斯坦怎样来解决经典物理学留下的“矛盾”呢?甲和乙都有两种观察结果啊,那是因为参照系不同!甲观察到同时乙观察到不同时,那是因为以甲为参照系,相反,乙观察到同时甲观察到不同时,那是因为以乙为参照系,也就是同时性与参照系的选择有关,即同时性具有相对性。不过,这里还有一个问题没有根本解决,那就是甲和乙到底会观察到什么结果?对相对论来说,正确的答案是,甲和乙都观察到同时的结果。相对论认为,甲应该观察到同时,因为甲观察时是以自己为参照系(注意:不是参照物),而甲观察到不同时的结论,不过是乙以自己为参照物做出的判断;同样的道理,乙应该观察到同时,因为乙观察时是以自己为参照系(注意:不是参照物),而乙观察到不同时的结论,不过是甲以自己为参照物做出的判断。(特别要注意的是:在经典物理学中,不要求在真空中光相对于参照系光速不变!所以,光相对于其中运动的参照物,也可以光速不变,所以在经典物理学中,往往不必刻意的强调参照系;然而,在相对论中,参照系有先天的不同,在真空中光相对于参照系必须光速不变!因此相对论特别强调参照系!)

因为相对论对经典物理学的否定,涉及到讯号的传递的时间问题,所以,有必要详细分析物理现象与讯号传递和观察结果之间的时间关系。
如果观察者在00:00:01看见某事件在远处发生,那可以肯定地说,该事件并非在00:00:01发生,因为光讯号传播给接收者需要时间,假使接受者知道光讯号传播时间为一秒,则接受者不难判断出该事件真正的发生时刻为00:00:00。或者我们可以改变一下说法,如果观察者看见远处一时钟时刻为00:00:00,又知道光讯号传播时间为一秒,则接受者不难判断现在时刻为00:00:01。
设t为事件发生的时刻,简称为发生时刻,t'为观察者观察到该事件的时刻,简称为观察时刻,τ为光讯号传播的时间,简称为讯号时间。则:
t=t'-T
总结1:事件的观察时刻会延迟于发生时刻,其延迟量就是讯号时间。
可见,事件的观察时刻与讯号时间相减,即可准确无误的得到事件的发生时刻,用这个方法足以得到事件发生时刻的客观真实,因为事件的客观真实与讯号时间无关。这能够将事件发生时刻准确定位!但遗憾的是相对论在研究同时性的相对性时并没有采用这个办法。
如果观察者分别在t1'、t2'时刻,看见甲乙两事件在远处发生,T1、T2为两事件光讯号传播的时间,则两事件发生的时刻t1、t2分别为:
t1=t1'-τ1,t2=t2'-τ2
观察者看见两事件时间间隔为Δt'=t1'-t2',两事件实际的时间间隔为Δt=t1-t2
先来讨论T1≠T2时的情况:
、当T1≠T2时,必有Δt'≠Δt,这表明光讯号时间不相等时,观察者看见两事件时间间隔,与两事件实际的时间间隔不符。
‚、当T1≠T2时,若Δt'>0时,不一定有Δt>0;或者Δt'<0时,不一定有Δt<0。这表明光讯号时间不相等时,观察者看见两事件时间先后,可能会与两事件实际的时间先后不符。
ƒ、当T1≠T2时,若Δt'=0时,一定有Δt≠0;或者Δt'≠0时,可能有Δt=0。这表明光讯号时间不相等时,观察者看见两事件是否同时,可能会与两事件实际是否同时不符。
总结2:两事件光讯号时间不相等时,观察者看见两事件时间间隔,与两事件实际的时间间隔不符;观察者看见两事件时间先后,可能会与两事件实际的时间先后不符;观察者看见两事件是否同时,可能会与两事件实际是否同时不符。
再来看T 1= T 2时的情况:
、当T 1= T 2时,必有Δt'=Δt,这表明光讯号时间相等时,观察者看见两事件时间间隔,与两事件实际的时间间隔是一致的。
‚、当T 1= T 2时,若Δt'>0时,一定有Δt>0;或者Δt'<0时,一定有Δt<0。这表明光讯号时间相等时,观察者看见两事件时间先后,与两事件实际的时间先后是一致的。
ƒ、当T 1= T 2时,若Δt'=0时,一定有Δt=0;或者Δt'≠0时,一定有Δt≠0。这表明光讯号时间相等时,观察者看见两事件是否同时,与两事件实际是否同时是一致的。
总结3:两事件光讯号时间相等时,观察者所见两事件的时间间隔,与两事件的真实的时间间隔一致;两事件的观察时刻先后,与两事件的发生时刻先后一致;观察者看见两事件是否同时,与两事件真实的是否同时是一致的。
可见,要让观察者看见两事件的是否同时,或观察者看见两事件时间先后与客观实际一致,比较笨但是能确保正确的办法就是:让两事件光讯号到观察者时间相等。
[楼主]  [3楼]  作者:happyird  发表时间: 2010/02/22 23:12 

相对论在研究同时性的相对性时,正是采用讯号时间相同以比较同时的方法!这个方法的正确性依赖其光速不变假设是否正确。我们不妨在认定光速不变假设正确的基础上,换一个思路,用一用前面能够将事件发生时刻准确定位的方法:
发生时刻=观察时刻-讯号时间,即t=t'- T

若光相对地面光速C不变。光自A、B到甲光讯号时间:TA=T B =L/C,光自A’、B’到乙光讯号时间:Ta=L/(C+V), Tb=L/(C-V)。
若闪光事件的发生时刻为:tA=tB,那么闪光到甲的观察时刻必然为:tA'=tA+ TA=tA+ L/C,tB '=tB + T B=tB + L/C,甲那怎样能够得到闪光事件的发生时刻呢?依据观察时刻扣除讯号时间:
tA=tA'- TA=tA+ L/C- L/C=tA,tB=tB'- TB=tB+ L/C- L/C=tB
显然,甲只要明了光讯号的物理规律和相关信息,就一定能够准确知悉事件的发生时刻!当然能知道两闪光同时!
若闪光事件的发生时刻为:tA=tB,那么闪光到乙的时间必然为:tA'=tA+ Ta=tA+ L/(C+V),tB '=tB + T b=tB + L/(C-V),闪光事件的发生时刻可依据观察时刻扣除讯号时间:
tA=tA'- Ta=tA+ L/(C+V)- L/(C+V)=tA,tB=tB'- T b=tB+ L/(C-V)- L/(C-V)=tB
显然,乙只要明了光讯号的物理规律和相关信息,乙也一定能够准确知悉事件的发生时刻!当然能知道两闪光同时!

若光相对火车光速C不变。光自A、B到甲光讯号时间:TA’=L’/(C-V), TA’=L’/(C+V),光自A’、B’到乙光讯号时间:Ta’=T b’=L’/C。
若闪光事件的发生时刻为:tA=tB,那么闪光到甲的观察时刻必然为:tA'=tA+TA’=tA+ L’/(C-V),tB '=tB +TB’=tB + L’/(C+V),甲那怎样能够得到闪光事件的发生时刻呢?依据观察时刻扣除讯号时间:
tA=tA'- TA’=tA+ L’/(C-V)- L’/(C-V)=tA,tB=tB'- TB’=tB+ L’/(C+V)- L’/(C+V)=tB
显然,甲只要明了光讯号的物理规律和相关信息,就一定能够准确知悉事件的发生时刻!当然能知道两闪光同时!
若闪光事件的发生时刻为:tA=tB,那么闪光到乙的时间必然为:tA'=tA+ Ta’=tA+ L’/C,tB '=tB + T b’=tB + L’/C,闪光事件的发生时刻可依据观察时刻扣除讯号时间:
tA=tA'- Ta’=tA+ L’/C)- L’/C =tA,tB=tB'- T b’=tB+ L’/C - L’/C =tB
显然,乙只要明了光讯号的物理规律和相关信息,乙也一定能够准确知悉事件的发生时刻!当然能知道两闪光同时!
以上论证说明,即使光速不变假设是正确的,也不会影响不同观察者的准确判断!他们的判断完全一致。
对于以上推导过程,细心的朋友很快就会发现,以上证明的最终结果不过是tA=tA,tB=tB,难道这样一个结论还需证明?这都是相对论的恶搞造成的,以上推导过程只是说明了一个极为浅显的道理,光讯号的传递特性和规律并不会影响判断的差异,或者说光讯号时间不会影响判断的差异!举一例说明:
某爆炸事件发生时刻为00:00:00,1秒后光信号到达观察者甲,该爆炸事件观察时刻为00:00:01,若甲所掌握的物理规律和测量数据是准确的,必然能测得光讯号时间为1秒,由此准确知道爆炸事件发生时刻为00:00:00;在甲得到光讯号的时刻,相对甲运动的观察者乙与甲同时同地,必然也可在00:00:01观察到光讯号,若乙所掌握的物理规律和测量数据是准确的,必然能测得光讯号时间为1秒,由此准确知道爆炸事件发生时刻为00:00:00,时刻、时间、同时性会有相对性?一派胡言!
既然不同观察者的得时间时刻的判断完全一致,那如何解释相对论所例举在光相对于地面光速不变,和光相对于火车光速不变同一个观察者的两种不同的结论?根本原因就在于这两种情况同时成立是不合逻辑的,光速不变假设被逻辑锁定为永远的假设!

相对论不过是用不相容的两个条件,强加于物理事件之中,然后得出经典物理学会产生两个不相容的结论,借以否定经典物理学同时性的绝对性,仅此而已。

强大的相对论有如儿戏一般!
 [4楼]  作者:zhaoyongtao67  发表时间: 2010/06/19 13:49 

对【2楼】说:
论电流的形成和光速不变现象
         一.电流的形成时间和电流所经过的路程无关,和电源的性质无关
         二.光速不变现象是存在的,但得到的结论(相对论)是错误的

    一.电流的形成时间和电流所经过的路程无关,和电源的性质无关.
    我们来做下面的实验:
    首先,我们找一根口径和玻璃球直径相等的钢管(玻璃球在管内能移动)。然后在管子内装满玻璃球。就以能装10个球的管子来做实验,管子的2端分别叫A端和B端。管子里的球从A端起,按顺序分别叫1,2,3,4,5,6,7,8,9,0。
现在我们要向管子里再装进玻璃球11,从A端装起,会出现什么情况呢?是1球先动,2球接着动到3 ,4。。。。0,最后把0球挤出来呢?还是11,1,2。。。。0一起动,在11球装进管子的同时,0球也同时被挤出来呢?
    按照我们的想象,一定会认为玻璃球是按顺序在动。        
     我们反向想一下,假设1球先动而2球还没动,1球会动到哪里,没有2球给他动出空间,1球怎么会动呢?所以,11球到1,2,3,。。。。0球同时在动。也就是说11球开始向管子装的同时,不论装11球的速度快慢,整根管子里的球都同时在运动。
    上面说的1球到0球中,球与球之间的间距我们是要求为0的,但是任何物体间或物体内微离子间的间距是没有绝对0的。我们把这种间距的大小也叫"密度"吧。物体在一定密度状态下保持平衡的状态,我们叫他"平衡态"。("平衡态"的物质中,只要有2个物质的距离发生改变,就会影响到其他物质的状态,就是说物体间的密度会发生变化)。影响密度变化的原因有2:1是自身的变速运动。2是外力的作用。
     所以,从宏观来说(0距离)11球到0球同时在动。从微观(没有绝对0距离)来说11球到0球是按顺序在动。从11球进入到0球出来有一定的时间差,这个时间也就是密度变化时,11球要经过1-0球间距压缩时多出的距离所用的时间。就是说,11球到0球之间在一起运动时的密度变化越小,各球的同时性就越一致。当11球推动1-0球运动时,密度的变化接近0的时候,11,1,2,3。。。。。。0就同时在运动。就是说11球进入钢管的同时,0球也同时从钢管内出来。
   综上所述,可以得到下面2个结论:
   1."球流"(我们把玻璃球在钢管内的整体运动叫"球流")的形成时间和"球流"经过的距离无关。(和"球流"受到的阻力有关,阻力越大,密度变化越大。当阻力为0时。"球流"中的每个球的运动时间同步)。
   2"球流"的形成时间和使"球流"运动的那个球的速度大小无关(大于0)。
   电流的形成是导体内"自由电子"(以后简称为电子)定向运动的结果。这个结论是在教科书上学到的。这应该是不容置疑的。
   导体内有电子,这是公认的。是否已经"满"了,我们还要证明一下:
    我们把一个导体接到电源开关上,导体的另一端不连地线,在电源处装一个电流表,当打开电源时,电流表如果有电流流动,就说明导体内电子不满,反之,就说明满了。事实说明,并没有电流流动。这也证明导体内的电子密度处于一种"平衡态"。[用精密的电流表会看到有电流流动(因为导体内电子密度小于电源的电子密度)。当我们切断电源时,把这个导体经过放电,重新接上同一电源,测得的电流应该和上次一样,这也可以说明导体内电子密度处于一种"平衡态"]
   我们把导线看成是一根装满电子的管子,把电子看成是钢管内的玻璃球,那么当电源处连接导线的地方进入导线一个电子时(导线接地),我们可以得出下面3个结论:                                          
    1.如果忽略导线的阻力(超导),那么导线内参与运动的电子将会同时同步运动。导线形成电流的时间和电源处又进入电子的时间同时。不忽略导线的阻力,电流形成的时间和又进入的那个电子进入的时间相比较,会有延后。但是电流形成的时间和导线的长度无关。
    2不管又进入的那个电子的速度大或小,不管是什么物体在什么状态下发出的电子,只要它克服导线阻力的时间一样,那么形成电流的时间就一样。
    3因为电流形成的时间和距离无关,我们怎么能算速度呢?所以描述电流的形成现象,不能用速度。

    二."光速不变现象"是存在的。
   "光速不变现象"是存在的,这种现象存在的原因没人发现过。这种现象产生的结论(狭义相对论)虽然在人们的争论中存在了105年,但他真的正确吗?
   "光速不变现象"包括2点:1在真空中,光速相对于任何匀速运动都是不变的。2不论光源在什么状态下发出的光,不论是何种光源发出的光,光速都是不变的。这2种现象是存在的,在下面的实验中,也可以得到证明。但是不去研究这种现象产生的原因,就得出结论,会正确吗?
   我们来做下面实验:
   我们找一根口径和玻璃球直径相等的玻璃管(玻璃球在管内能移动)。管子够长(够实验用)。然后在管子内装满玻璃球。就以能装N个球的管子来实验,管子的2端分别叫A端和B端。管子里的球从A端起,按顺序分别叫N1,N2,N3,N4,N5,N6,。。。。。N。球与球之间0距离。现在一个人步行,一个人坐火车从N1端出发X秒后,向管子里装入玻璃球N-1,N-2。。。。。,当装进球N-1同时,步行的人走到N8,坐火车的人坐到N88,这时候步行的人看到N8在运动,而做火车的人同时会看到N88也在运动(因为管子里的球同时在运动)
   于是我们得出这样的结论:忽略玻璃管的形变,在玻璃球间距为0的情况下,玻璃管内的"球流"相对于任何运动(包果匀速运动)都是不变的。这和"光速不变现象"有啥区别,他正确吗?
   我们取一根U形底够长(够实验用)U形管(为的是事先装满水,但不溢出),装满水后,接到水龙头上。U形底装N个水表,分别叫N1,N2,N3。。。。。。一个人步行,一个人坐火车从N1端出发X秒后,拧开水龙头,步行的人走到N8,坐火车的人坐到N888,这时候步行的人看到N8在转,而做火车的人会看到N888也在转(忽略水的密度变化和U形管的形变)。为什么会有这种现象呢?我们把装满水的U形管看成是上面说的装满球的钢管,就不难理解了。
     结论:忽略水的密度变化和U形管的形变,水流的速度相对于任何运动(包果匀速 运动)都是不变的。这个结论正确吗? 和"光速不变现象"一样吗? 
   我们取一根长度够长的导线(够实验用)在上面串联N个灯炮。分别叫 N1,N2,N3。。。。。。一个人步行,一个人开航天飞机 从N1端出发X秒后,接通电源,步行的人走到N9,开航天飞机的人飞到N9999,这时候步行的人会看到N9亮了,而开航天飞机的人会看到N9999也亮了。(忽略导线内电子密度的变化及导线体积的变化)。为什么会有这种现象呢?我们把导线看成是上面说的装满球的钢管,就不难理解了。
   结论:超导状态下,电(流)的速度相对于任何运动(包果匀速 运动)都是不变的。这个结论正确吗?。和"光速不变"现象有区别吗?
   相对论的最早提出依据之一就是"光速不变现象"。包果2点,这2点在上面的"玻璃球流""水流""电流"中都是存在的。
  我们把"玻璃球流""水流""电流""光"等的运动,通称为"粒子流"运动。为了好理解,我们把 "粒子流"看成是一列火车,把其中的"粒子"看成是每一节车厢。一个人站在第一节车厢前,一个人站在第20节车厢前,当火车开动的时候,站在第一节车厢前的人看到车厢动了,就说火车开了,而站在第20节车厢前的人也说火车开了。
   用2个人都同时说同一列火车"开了",来证明2个人是站在同一位置的,而造成2个人间的距离变为0的原因是因为火车跑的快,对吗?
  我们平常所说的光速,指的是光子流的形成速度。光流的形成是怎样的呢?
  因为我们看不到传递光的那种载体,他既不是满水的U形管,也不是满电子的导线。但我们最少知道光是一种"粒子流"。这种"粒子流"象类似于上面的"玻璃球流""水流""电流"的方式传播。

   我们可以人为的把宇宙分成若干个区,单个区以立方体的形态存在,大小相等。区与区之间的间隔为0,区与区之间相对静止。每个区的最小单位为"1光"(只能容下1个光子)。2级单位为"立光"(8个小立方体形成一个大的立方体),以次类推。物质在这个参照系里可以相对于小区,也可以相对于大区,但是相对于的区的单位要一致(大小相等)。(我们也可以以1立方米为一个区单位)。各区相对于太阳静止。
   我们可以设想,光是以这样的方式传播的:
   在上面的参照系里,每一同单位的区里的光子密度相等,但是光子数目以动态不变存在(当这个区进入一个光子的同时,必须同时有一个光子从这个区出去)。                                                       光子以质的形态存在,只有运动能量够大的时候才会被人眼感受到,这就是我们常说的"光"。当运动能量不够大时,我们用仪器测到的,应该就是"电磁波"。还有更多运动能量低的连仪器都测不到的,我们也叫他光子。
   假设有一束光的第一个光子进入N1区,在这束光的传播方向上同单位的区有N1,N2,N3。。。。,只有当某一N区内有一个光子被吸收,这束光才能进入N1区。就是说,当第一个光子进入NI区时,在这束光的传播方向上同单位的区N1,N2,N3。。。。,一直到N区,都有光子在运动,运动的光子被我们的眼感受到就是光束。
                         洛阳 赵永涛  13525869600

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