第十章  似是而非的相对论的验证

摘要：回旋加速器中的带电粒子的速度接近光速时、速度就难以再提高。相对论认为这是带电粒子的质量随运动速度而增加了，当物体的运动速度υ达到光速时，其质量就无穷大，因为不可能有无穷大的作用力给无穷大质量的物体加速，所以，当带电粒子加速到接近光速时，就难以再加速了。笔者认为，加速器不能将带电粒子加速到光速，是因为其交变电场的电磁场力是以有限速度传递的缘故，而不是质量增加的缘故。

1   相对论的解释是错误的

牛顿理论的动量公式为

      P＝m₀υ，

牛顿理论的动量P对速度υ没有限制，即使速度超过光速，动量仍然是有效值。

爱因斯坦为了保障洛仑兹变换因子√1－υ＾2/c＾2不为0（为0则时空效应等失效），人为的限制最大速度不超过光速，最大动量在光速以下分布，动量公式为

          m′＝m（√1－υ＾2/c＾2）                                      （1）

相对论的动能公式如下：

K=mc²-m₀c²，            E=K+E₀，            E=mc²，            E₀=m₀c²。                                               （2）其中K为动能，E为总能量，E₀为静能，m₀为粒子的静止质量，m为因运动增加了质量后的总质量。按质量随速度增加的公式，当带电粒子的速度达到光速时，其总质量m为无穷大，动能K也为无穷大，加速器是不可能有无穷大的作用力将粒子加速到光速的。

我的反驳意见：

1、我在前面的第四章用实验证伪了相对论的速度相加定律、证明了经典速度相加是正确的——只要对撞机正反两粒子各自相对加速器的速度在0.5c以上时，它们的相对速度就超光速了（与超光速粒子撞静止粒子效果同），相对论所预言的能量或质量的无穷大何在呢？

2、交变电极输出的电磁力相对电极为光速，电磁力就是以这个速度去追带电粒子的，带电粒子如果之前已经被电磁作用力加速到了光速，后续的交变电场输出的电磁作用力还能追得上粒子吗——他们认为此时的电磁作用力对于相对交变电极接近光速运动的粒子还是以光速推动粒子，只是这能量转化成为了粒子的质量——这电磁作用力的传递速度相对交变电极、实验室的观察者就是2c了，这就违背了相对论自身规定任何速度不超光速的规定了。

3、即使E=mc²与核反应的质量亏损的经验数据相符、也仅表明E=mc²是核反应的亏损质量的质能当量，不表明所有物体的全部质量都具备这个能当量。

 2   加速器中的带电粒子不能加速到大于光速是电磁的本性

    电流以光速相对所在的导体不变，无论电压高低、导体的电导率大小，电流的速度都是不可改变；电磁波的传播速度与光速相同，相对物理空间而言，电磁波的速度也是无法改变的。总之，电场力、磁场力是以光速传递的。

牛顿第二定律为

   F＝mα                                                      （3）

其中加速度

    α＝υ₂－υ₁/t₂－t₁。                                              （4）

加速器中的带电粒子所以能够获得加速度，是由加速器的交变电场的电磁力对带电粒子中的电荷的加速，由被加速了的电荷带动整个粒子加速。当电荷的定向运动速度由小到大时，加速器的以固定速度c传递的交变电场的电磁场力与电荷的速度差（υ₂-υ₁）愈来愈小、所产生的加速度a愈来愈小，当电荷的速度达到光速时，就与电磁场力的传递速度相同了（速度差为0），所以，此时电荷就不能再获得加速度a了，也就是电荷不能再带动粒子加速了。按此解释的粒子所获得的加速度愈来愈小的分布也是按（1）式。

这是因为按速度差的观点，加速的极限也是光速c，所以调慢交变电压频率设计加速器的方案与相对论质增的方案相同。

按此解释如果加速器是加速单纯的电子，应该是可以加速到光速的，但加速带电粒子就很难加速到光速了，因为电荷本身的质量与粒子的总质量的比值很小，当加速到接近光速时，电荷所获得的作用力已经很微弱了（速度差已趋近0了），以质量比值很小、受作用力很微弱的电荷是很难驱动粒子达到光速的。

本楼贴几个牛顿力学和相对论力学的几个公式

       f＝mα                                            （1）
      α＝υ2－υ1/t2－t＝Δυ/Δt                          （2）

      p＝mυ                                            （3）

      K＝（1/2）mυ＾2                                 （4）

     m′＝m√1－υ＾2/c＾2                             （5）

     p＝m′υ                                           （6）

     E＝m·c＾2                                       （7）

    μ＝μ′＋υ/（1＋μ′υ）/c＾2                           （8）

我对等效原理的解释比这些好得多，但我此贴的叙述是有顺序的，请别在这里插楼。

………………………………………………………………

【【我已经把插的73楼删掉了。祝贺你好得多的等效原理的解释！继续您有循序的叙述……】】

其实，72楼那个脑膜炎后遗症孩子的1个苹果是一个、加1个苹果还是1个、再给他半个苹果还是1个，他也是有依据的。他的依据就是68楼的（8式）小爱的速度相加公式—— μ＝μ′＋υ/（1＋μ′υ）/c＾2，将数据代入该式，结果还真是那样，
（一） (1个苹果＋1个苹果)/1＋1×1/1的平方＝1个苹果，再将这1个苹果与老师再给他的半个苹果相加，
（二） (1个苹果＋0.5个苹果)/1＋1×0.5/1的平方＝1个苹果。

看起来，也不能全怪这小孩，若说他得了脑膜炎后遗症，也是小爱转染的。

小爱为了他的洛仑兹变换因子不为0（为0则他的相对论没戏了），实在是不择脑段，又是质量随速度增长、速度达到光速就质量无穷大呀，又是任何速度叠加也不会超过光速呀，前无古人、后无来者的想出一个绝谬的加法公式，害得丙小孩神童美誉和脑膜炎后遗症兼而有之。

小爱这加法公式也只能骗那些该骗的人，我们这些聪明人是不会上当受骗的，不仅不会受他的骗、还要盘盘他的根——
1、算个简单的加法，为什么要用两个数的和除以1＋两个数的积呢？感觉他不是地球人的思维。
2、在工程技术上算相加速度总不能像你小爱这么说1c速度、0.几c速度吧，例如说，30万公里/秒（1c）与3万公里/秒（0.1c），你既然说你那是公式，我就可以将任何类型的数据代入，我将30万公里/秒和3万公里/秒代入试试看：

      30万公里/秒＋3万公里/秒÷N＋30万×3万÷N的平方＝乱七八糟速度。



曾云海

3   一个否定相对论速度相加定律的理想实验

斐索实验将一条光线分成两束，两束光分别从流动的水的方向的正、反两个方向通过，比较两束光在流动水这段路程中对静止于地面的观察者的不同速度。笔者按斐索实验的模式设计了下面的这个理想实验（图2）,

                  A                     B                     C

                                                                a                s                b

                                                                ===================================·

                              —·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—

                                                                ====================================·

                                                                a                s′             b

A、B段的长度等于B、C段的长度，在A、B、C三个点都设置了经过校准同步的计时器和记录仪器。玻璃棒S相对地面静止，玻璃棒S′相对地面以速度0.9c运动，当S棒和S′棒在B、C段重合(两根玻璃棒的长度均等于BC段)时，将一个光脉冲分成两束（图中以※表示）分别射入S棒的b端和S′棒的b′端。假定玻璃棒的折射率n为1.111（玻璃的折射率为1.5，这里设定为1.111是便于计算），按照光速不变假设，无论相对地面静止的玻璃棒还是相对地面运动的玻璃棒，光脉冲相对所在的玻璃棒的速度均为0.9c。   

 本实验的目标是：运动的玻璃棒内的光脉冲对地面观察者的速度究竟是多少？

（一）按照相对论的速度相加定律：将玻璃棒相对地面观察者的运动速度0.9c和玻璃棒内的光脉冲相对玻璃棒的速度0.9c代入前面的

（3）式，      μ＝（±υ＋c/n）/（1±υ/ cn ）

得出玻璃棒内的光脉冲相对地面观察者的速度为0.9945c。

（二）按照经典速度相加：运动玻璃棒相对地面的运动速度0.9c和玻璃棒内的光脉冲相对玻璃棒的速度0.9c直接相加，得出运动玻璃棒内的光脉冲相对地面观察者的速度为1.8c。

上面这两种速度相加哪一种是正确的呢？我们继续做这个理想实验，经过时间Δt后，运动玻璃棒S′从B、C段到了A、B段（图3），

                 A                      B                      C

                                                                 a                s               b

                                                                ·===================================

                           —·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—·—

                           ·==================================

                            a                s′            b 

（1）在地面观察者看来，当运动玻璃棒的a′端从B点到达A点时，静止玻璃棒内的光脉冲从棒的b端到达了a端——这是毫无疑义的，因为S棒相对地面观察者是静止的，此棒内的光速既然相对玻璃棒是0.9c，则相对地面观察者也是0.9c；运动玻璃棒的运动速度0.9c也是相对地面观察者的速度（我们只要注视玻璃棒的a′端的运动速度、无须考虑运动的玻璃棒是否会有长度收缩）。

（2）按照光速不变假设，当静止玻璃棒内的光脉冲从b端到达了a端时，运动玻璃棒内的光脉冲也从b′端到达了a′端（光速对各自所在的玻璃棒不变）。

（3）我们可以定义，当运动的玻璃棒的a′端到达A点时，此棒的运动停止（斐索实验的情形也是如此，水管端口附近的水、端口玻璃是相对实验室静止的，流动水到此就停止了纵向运动），在这一瞬时，静止玻璃棒内的光脉冲从a端射出被B点的仪器记录；运动玻璃棒内的光脉冲从a′端射出，被A点的仪器记录。

（4）地面观察者根据光脉冲在C点射入静止玻璃棒的b端被C点的仪器记录的时刻，再根据光脉冲从静止玻璃棒的a端射出、被B点的仪器记录的时刻，得出这段时间为Δt，测定C点到B点的距离l，从而，计算出静止玻璃棒内的光脉冲相对地面观察者的速度为

                  υ=l÷Δt=0.9c。

（5）光脉冲从C点射入运动玻璃棒的b′端的时刻与光脉冲射入静止玻璃棒的b端的时刻相同，光脉冲从运动玻璃棒的a′端射出被A点的仪器记录的时刻与静止玻璃棒的光脉冲从a端射出被B点的仪器记录的时刻相同（见序号1和2的解释），即这段时间Δt和静止玻璃棒内的光脉冲从C到B所用的时间Δt是相等的。而C、A距离为C、B距离的两倍（2l），这样，运动玻璃棒内光脉冲相对地面观察者的运动速度就是

                 υ′=2l÷Δt=1.8c。   

根据上面的实验结果，运动玻璃棒内的光速相对地面观察者的速度是1.8c、而决不是0.9945c，

这证明：经典速度相加是对的，相对论的速度相加定律是错误的。

小结：

1、广义相对论的理论基础“等效原理”不成立——5楼、11楼、21楼、22楼、29楼、31楼。

2、广义相对论的“时空效应”不成立——1楼、32楼、47楼、48楼、50楼。

3、狭义相对论的“时空效应”不成立——32楼。

4、弯曲时空是骗局——35楼、36楼、37楼、38楼、39楼、41楼、44楼、53楼、54楼、58楼。

5、“μ介子的寿命的延长验证了相对论的时空效应”是既不懂相对论、又不懂衰变的人搞的科盲笑话——51楼、61楼、63楼。

6、相对论的质量随运动速度增加及速度相加定律都是错误的——65楼、68楼、69楼、70楼、71楼、72楼、76楼、77楼。

7、E＝m×c＾2即使正确，也只是适用于核反应中的亏损质量m，与相对论无关——78楼、79楼。

曾云海

第三章  迈克耳逊-莫雷实验和Sagnac干涉仪

摘要：迈克耳逊-莫雷实验旋转90°没有干涉条纹的移动说明，在地球表面附近光速是各向等价的，爱因斯坦以此作为光速对所有惯性系不变假设的依据。然而，联想到恒星的光行差现象就可证明，只有在地球附近的有限区域内的光速才是相对地球这个惯性系不变的——由此说明光的传播是有载体的，地球可能拖曳表面附近的一层载体。Sagnac干涉仪（萨格纳克干涉仪）相对地面参考系（迈-莫实验0结果区域）的转动，就有干涉条纹的移动——由此证明，相对不同参考系的光速是可变的。

迈克耳逊-莫雷实验

1   为了寻找以太风的迈克耳逊-莫雷实验

    光行差现象似乎证明地球是在静止的以太中运动，为了测定地球对以太的运动速度（以太风），于是就有了迈克耳逊-莫雷实验。

    （a）图：由光源S发出的光，射到半镀银玻璃P，一部分透过P到达镜B，再由镜B反射到P，然后由P反射而到达目镜T；另一部分被反射到镜A，再由镜A反射到P，透过P而到达目镜T。

    （b）图：设想光的传播载体（以太）是静止的，地球以速度υ向左运动，这对于与地球连动的迈-莫实验，则相当于以太风以速度υ向右吹，那么，两束光就有如下区别。

     第一束光从P到B的速度是c+υ（光速如船顺流水行驶时船速加流速）、从B反射回P的速度是c-υ（光速如船逆流水行驶时船速减流速），光走完这个回路所需时间为     

                    t1＝2l/c（1－υ＾2/c＾2），                                 （1）

    第二束光从P到A、再从A到P，所走的是∧形路线（如船在流动的河水中来回横渡、以平行四边形法则计算船相对何岸码头的速度），按矢量相加的平行四边形法则，光走完这个回路所需时间为   

                      t2＝2l/c√1－υ＾2/c＾2，                                 （2）

两束光的时间差为

      Δt＝t1－t2＝c（1－υ＾2/c＾2）－c√1－υ＾2/c＾2，           （3）

    如果存在以太风，即使PB的长度l和PA的长度l相等，两束光分别走完这两个回路所需的时间不会相等，将这个干涉仪旋转90°，便会看到干涉条纹的移动，这是迈克耳逊-莫雷实验预期的结果。而在1876~1887年间，迈克耳逊和莫雷通过反复实验，干涉条纹不移动，即没有发现以太风。光行差现象似乎证明以太相对太阳静止，而迈-莫实验结果又没有发现以太风，这就是开尔文所称的物理学天空的一朵乌云。

2   洛仑兹用收缩假说解释的光行差与迈-莫实验结果的矛盾

    洛仑兹等人根据光行差现象、认为以太是静止的，在迈-莫实验中没有测量到以太风后，仍然坚持以太是静止的，提出了在以太中运动的物体是沿运动方向收缩的假说，推导出收缩因子为l0√1－υ＾2/c＾2，将上面的（1）式乘上一个收缩因子√1－υ＾2/c＾2，使（3）式变为0，这样，干涉仪旋转90°就看不到干涉条纹的移动了。他这样的解释结果是，以任何速度相对以太运动都不会观察到以太风。洛仑兹的收缩假说虽然以数学方式解释了迈-莫实验与光行差的矛盾，但没有物理意义，难为人们接受。

3   光速不变假设不能解释光行差与迈-莫实验的矛盾

相对论所说的是相对收缩，与迈-莫实验保持静止的实验者看来，镜P至镜B的距离没有缩短（不同于收缩假说）。那么，按光速不变假设，第一束光从P到B，再从B反射回P所需的时间就应当是

如果没有光行差现象，第二束光回路所需时间也如上式，实验的0结果与光速不变假设就没有矛盾了。但由于实际观察到了恒星的光行差，实验中的P→A→P的光程就应当是∧形回路，按光速不变，光经过∧形回路所需时间就应当是

两束光的时间差为

             Δt＝t1－t2＝2l/c√1－υ＾2/c＾2－2l/c ，           （5）

    这两束光是有光程差的，将干涉仪旋转90°，就应当有干涉条纹的移动，这与实验结果不符。所以，爱因斯坦的光速不变假设虽然与洛仑兹收缩假说的洛仑兹变换形式相同，但不能像洛仑兹收缩假说那样、能够解说迈-莫实验结果和光行差现象的矛盾。

4   地球拖曳了附近的有限空间的光载体才能解决迈-莫实验结果和光行差的矛盾

      迈克耳逊-莫雷实验是在地球表面的空间进行的，实验结果只是证明了地球表面附近这个局域的光速对于地球是不变的（离地面的高度不同，以太风大小可能会不同），从恒星的光行差现象则证明了在这个局域之外的光的速度并非相对地球的不变。

设想如果地球拖住了附近的传播光的载体，则光经过P→B→P回路所需的时间为

            t1＝2l/c，

由于迈克耳逊干涉仪与拖动层的光载体相对静止，光经过P→A→P回路就不是∧形回路，而是从P垂直射向A，再从A垂直反射回P，光经过这条回路所需的时间就也是

                t1＝2l/c

互为垂直的两个回路没有光程差，光分别经过两条回路所需的时间相等，旋转90°不会出现干涉条纹的移动，这就与迈克耳逊-莫雷实验的结果符合了。

Sagnac干涉仪

1   Sagnac干涉仪工作原理

    设仪器是顺时针旋转，那么，从光源出发的光到半透明镜分为两束，一束透过半透明镜→反光镜1→反光镜2→反光镜3→半透明镜，再透过半透明镜（顺时针方向）；另一束由半透明镜反射→反光镜3→反光镜2→反光镜1→半透明镜，再从半透明镜反射（逆时针方向）——这两束光在半透明镜汇集后→屏幕，旋转干涉仪则有干涉条纹移动。

对于顺时针方向前进的这束光来说，反光镜1、反光镜2、反光镜3、半透明镜都是退行的——延伸了这束光的光程。同时，这束光相对反光镜1、反光镜2、反光镜3、半透明的速度为c－υ（υ为仪器的旋转线速度）；对于逆时针方向前进的这束光来说，反光镜3、反光镜2、反光镜1、半透明镜都是逆行的——缩短了这束光的光程。同时这束光相对反光镜3、反光镜2、反光镜1、半透明镜的速度为c＋υ。(下图)

证明1：Sagnac干涉仪是直接否定爱因斯坦的光速相对参考系不变假设的

证明2：光速不是由发射源决定的（非发射假说），如果是发射源决定，则无论是顺时针光束还是逆时针光束，发射源（分光时的半透明镜）、三个反光镜、聚光时的半透明镜都是同速的(顺时针光束和逆时针光束的光程都是回路的几何尺寸），不会因转动而有干涉条纹。

Sagnac干涉仪不能测定地面各向光速是否相等，即不能证明光速不变，只能证明光相对不同参考系(无论是惯性系还是非惯性系)的速度可变——即使地面上的光东西向不同速，干涉仪上两个相反方向的光是时刻换向的，两向光的向东、向西（设转动方向在东西平面）、向上、向下的概率是对等的，在这个意义上两向光是不会出现干涉条纹的。当然这是假设，实际是迈-莫实验证明了0结果，说这话的意思是Sagnac干涉仪不能取代迈-莫实验。
3   同步卫星对钟的Sagnac效应

同步卫星对钟的问题，人们定义为Sagnac效应。设同步卫星与地心的距离为5万公里，有A、B、C三颗卫星等距离分布、即成等边三角形，定义（同步）转动的方向为顺时针方向，A→B→C→A构成回路（反之A←B←C←A成回路），这回路的光的通道是卫星与卫星之间的直线传播，所以这回路是等边三角形，顺时针的光信号和逆时针的光信号走完一周的时间相对物理空间来说是相同的，但三颗卫星在顺时针旋转，24小时转一周，线速度每秒若干公里。顺时针的光信号A→B→C→A的光程在延长，逆时针的光信号A←B←C←A的光程在缩短。也就是说，相对光速顺时针是c－υ、逆时针是c＋υ，举例说A→B是c－υ，C←A（A←B）是c＋υ。如果这三颗卫星的时钟是准确同步的，根据Sagnac效应，当A向B发送对钟的光信号信息时、B按几何路程计算觉得A钟慢了；当A向C发送对钟的光信号信息时、C按几何路程计算觉得A钟快了。

卫星向地面发送对钟信息也是如此，对于垂直地面的远前方与远后方有光程差即有c－υ和c＋υ而有差异。 这不是检测到了地球的自转，而是卫星的公转的Sagnac效应。