论"洛伦兹变换"第一意与"洛伦兹变换"第二意 叶建敏温州 (DANIEL ABRAHAM)325000 DANIELWORLD1225@HOTMAIL.COM
摘要:通过论"洛伦兹变换"第一意与"洛伦兹变换"第二意介绍,使我们明白"洛伦兹变换"在历史上曾经产生了两个不同而又矛盾的物理意义,而在相对论中却错误的归结与"证明"为同一个物理意义延续至今;指出相对论的错误就是要从理清"洛伦兹变换"的矛盾出发。
关键词:"洛伦兹变换"第一意、"洛伦兹变换"第二意、"尺缩钟慢"效应、"M-M实验"、"光速不变错误假设"、
引言:狭义相对论的对错太难分辨了,以致科学界争吵了100多年都无定论;反对相对论的一方坚决战斗了100多年,还是看着不倒的相对论很是痛恨,而支持相对论的一方似乎"恃恶不逡"、似乎相对论是铁打的倒不了、似乎搭上相对论这条大船就永不沉没了一样的自恃。
其实两方都在犯糊涂与心里很是"嘀咕"的很、各方都没底、相对论的"死穴"与"命门"在哪里,或干脆说相对论就是真理了?
答案是非常否定的,相对论不是真理、但也完全不是谬理。以前双方争执都是"盖住真理说半边",要么完全否定、要么完全肯定;这些判断方式与思维方法完全是错误与不现实的,更何况用在科学研究与判断中。
这让年轻的爱因斯坦很自恃地说出‘如果我的理论是错的,只要一个人反对就可以了、而不需要100人',历史将证明就因为这句话,相对论同样会被一种理论的反对而倒台、而不是100人的100个理论来推翻它;虽然晚年的爱因斯坦已经为自己的错误理论而困惑及其年轻时讲的话而害羞。
要解开相对论刻意或不经意设置的迷团,就要从狭义相对论的错误假设、错误理论的构架内容、及其产生的历史过程说起。
一、狭义相对论中的两个"洛伦兹变换"
狭义相对论并不仅仅是它有两个错误假设那么简单,它里面还有两个"洛伦兹变换",就是"洛伦兹变换"第一意与"洛伦兹变换"第二意。
"洛伦兹变换"第二意,就是平常形象所说的"橡皮时空",是根据错误的"M-M实验"的错误原理而得到总结出来的错误结论,拿这个用错误实验原理而得到的错误结论当真理、当宝,就自然而然地就得到狭义相对论的两个错误假设,所以物理历史上不是从"狭义相对论的两个错误假设"推导出"洛伦兹变换"第二意的,而是"根据错误的"M-M实验"的错误原理而得到总结出来的错误结论--‘洛伦兹变换'第二意"就自然而然地得到"狭义相对论的两个错误假设"。
因为"狭义相对论的两个错误假设"就是错误的"洛伦兹变换"第二意存在的前提条件、充分与必要条件,就是说"狭义相对论的两个错误假设"与错误的"洛伦兹变换"第二意是等价的。
而正确的"洛伦兹变换"第一意,就是物理学上的"尺缩钟慢"效应,是根据反复实验与理论验证而得到的,是真实的;或许"尺缩钟慢"效应的数学表达式、即"尺缩钟慢"效应的效应程度不是像狭义相对论里面所讲的那样大小,但是其物理原理与物理效应是真实存在与不容怀疑的。
至于在"狭义相对论的两个错误假设"的前提下去推导"尺缩钟慢"效应,而得不出"尺缩钟慢"效应,那不是"洛伦兹变换"第一意的错,而是推导的前提错了。
提出"尺缩钟慢"效应的正确的"洛伦兹变换"第一意的那一帮伟大物理学家们,包括洛伦兹先生,是不会错的;而"尺缩钟慢"效应对于狭义相对论,就是爱因斯坦同样在没有弄明白"尺缩钟慢"效应的物理本质与数学前提的条件下,是"硬性植入"狭义相对论的、就是借机糅合"洛伦兹变换"第二意的同时,借机同时糅合了"尺缩钟慢"效应的正确的"洛伦兹变换"第一意;然后弄出一个壳、外衣,取名为"几个物理量的关系理论"。
殊不知,"狭义相对论的两个错误假设"与错误的"洛伦兹变换"第二意是等价的、"洛伦兹变换"第一意与"洛伦兹变换"第二意在物理意义与数学原理上都是不两立的、矛盾的、冲突的。
甚至爱因斯坦他自己、当今科学界还把"洛伦兹变换"第一意与"洛伦兹变换"第二意当做是一个物理原理与意义的、当做是一个数学表达式与前提的、混淆了它们的区别、或干脆放在一起蒙混过关。
关于这一点,爱因斯坦在当时是没有发现与发现不了的、因为他夫妻俩人合作的数学能力都无法发现"洛伦兹变换"第一意与"洛伦兹变换"第二意在物理意义与数学原理上都是不两立的、矛盾的、冲突的,证据就是狭义相对论本身的论证过程。
论证过程是这样的:在狭义相对论中,提出错误的两个假设后,就直接根据这两个错误的假设前提的数学表达式去论证"洛伦兹变换"第一意、而不是论证与导出与它自己错误等价的"洛伦兹变换"第二意。
而在"直接根据这两个错误的假设前提的数学表达式去论证"洛伦兹变换"第一意"的数学证明过程中,又出现了逻辑错误与数学证明的错误,才"论证与证明"了"洛伦兹变换"第一意。
其实,就是说根据这两个错误的假设前提的数学表达式是无法论证与证明"洛伦兹变换"第一意的、就是说"狭义相对论的两个错误假设"与正确的"洛伦兹变换"第一意在物理意义与数学原理上都是不两立的、矛盾的、冲突的。
所以,我们现在在正确的数学表达式与正确明晰的逻辑下用"狭义相对论的两个错误假设"去"证明"正确的"洛伦兹变换"第一意,就是证明不出来;要么得到"尺缩钟快"、要么就是"尺涨钟慢" 、"尺涨钟快" "尺不缩钟不慢"。
所以,狭义相对论的两个假设是错误的、构架内容是错误与逻辑矛盾的、还有一个"硬性植入"的正确的"洛伦兹变换"第一意,就是说狭义相对论就是一个错误与糊涂中设成的"对赌局"--有错有对。
如果在不了解狭义相对论的"死穴"与"命门"所在,想全盘否定、或全盘肯定狭义相对论,就是无知与徒劳的、正中爱因斯坦的"早年豪气"与"晚年心意"--100人、1000人都打不倒狭义相对论、他自己可以在晚年的困惑中不表态而意外的享受着对他来说的长时间的荣誉、可以将书稿与笔记全部烧掉而在死后尽可能长的时间享受荣誉。
而后来把"几个物理量的关系理论"说做"狭义相对论"、中文翻译成"狭义相对论",纯粹是他自己本人与科学界都被错误理论里面的"时空及其对事件观察测绘的先后"给迷糊了,属于"科学跑题"的了;可他与他的支持者还拿这个来重点炫耀。
那错误的"洛伦兹变换"第二意是如何在历史上产生的呢?如何错误发展的呢?给科学与人类精神带来多大的损失与阻碍呢?
二、"洛伦兹变换"第二意的错误本质与狭义相对论中的两个错误假设的由来
2.1 经典"以太理论"的错误与误导
在1862-1865年,麦克斯韦在前人的基础上、根据电磁学的三大定律而总结并提升提出以麦克斯韦方程组为代表的电磁学理论时,科学界还是承认惯性系有"动系"与"静系"之分的,就是说有特殊的"静系"惯性系的存在;根据麦克斯韦方程组计算得到的电磁波速度是以"以太"为参考系的相对速度。
当时的麦克斯韦方程组还是以"GALILEO变换"进行坐标变换的,即麦克斯韦方程组对"GALILEO变换"是协变的。当时理论预言的电磁波的存在、并电磁波的速度都是相对特殊的"静系"惯性系而言的。
而那时,"洛伦兹变换"的思想已经有了萌芽,主要是认为物体在"以太"中运动时,物体自身的长度会沿运动方向收缩、物体运动的惯性系时间变慢,就是说"洛伦兹效应"只对"物体自身时空"有效,而对"物体运动的所在时空"无效。这个我们称之谓历史上的"洛伦兹变换"第一意。
同时,承认惯性系有"动系"与"静系"之分,那么"动系"与"静系"是依据什么参考系进行区别的呢?
在当时流行的一种说法就是以太充满宇宙各处、并保持绝对静止,就是说天体在绝对静止的以太中做相对运动、而天体附近的以太不与天体保持相对静止的。
在牛顿力学中,科学界早已经承认并知道宇宙是运动的、无绝对静止的参考系的,所以那时科学界把这个特殊的"静系"惯性系的选择对象选在了"以太"身上,而不是诸如地球等普通天体。殊不知,经典力学的相对性原理是不适用电动力学与光学的。
譬如,如果以地球等天体为特殊的"静系"惯性系,那么凡是与"地表"有相对运动的惯性系都是"动系"惯性系,麦克斯韦方程组的方程计算与推导以相对"地表"的相对运动速度而进行"GALILEO变换"的坐标变换就可以了。
如果以当时认为在宇宙中绝对静止的"以太"为特殊的"静系"惯性系,那么凡是与"以太"有相对运动的惯性系都是"动系"惯性系,麦克斯韦方程组的方程计算与推导同样以相对"以太"的相对运动速度而进行"GALILEO变换"的坐标变换就可以了。
在发现电磁波并测量到了电磁波的速度之后,那时科学界就要根据理论与理论计算的结果来寻找这种特殊的"静系"惯性系的存在、并与理论计算的结果进行比对、从而从理论与实验上更加坚定地承认这种存在与作用规律。
所以科学界当时要设计一个实验"试图"来验证理论假设并证明"以太"这种特殊的"静系"惯性系存在、并与地球有相对运动的存在。
就是说,科学界测量得到的光速值本身就是建立在以太与地面相对静止的假设前提之下取得的,现在却要用光速要验证地球与以太有相对运动。矛盾。
2.2 "洛伦兹变换"第二意就是狭义相对论、是现代物理学错误的开始
在1899-1904年的几年期间所进行的"M-M实验"而得出的结果为"以太"这种特殊的"静系"惯性系与地球是无相对运动的、几乎是相对静止的。
就是说一个两难推理的问题的就出来了:
1) 如果"以太"这种特殊的"静系"惯性系与地球是无相对运动的,那么似乎是说地球这个普通天体与宇宙同步运动,地球就是宇宙的中心了;
2)如果"以太"这种特殊的"静系"惯性系与地球是无相对运动的物理结论无效,就只能否定与暗示"以太"是无必要存在的了;因为错误的经典"以太理论"就是把以太想象成"宇宙中的铁板一块"一样的"整体同步运动"的介质物体了,而没有想象成像自由流动的介质一样。
所以那时的物理学界就是没有抛开错误的经典"以太理论",没有把以太想象成像自由流动的介质一样、天体表面附近的以太可以与天体保持相对静止的同步运动。
发现真理的机会,就这样错过了100多年。
当"以太"这种特殊的"静系"惯性系与地球是无相对运动的这个结果被发表并得到当时的科学界的承认后,当时的科学界里面的各个科学家都形成了很多各自不同的看法与理论的重新构思与猜测。
很多看法与新的理论构思都是对立、相反、各自矛盾的,其中以洛伦兹为代表的一些科学家"改变原有的正确看法",认为物体在"以太"中的绝对运动与相对运动是无法判断与区别的、是等价的。
这就等于说:
1) 以太存在无必要了,但洛伦兹口头上还坚持以太存在;
2) 既然说"认为物体在"以太"中的绝对运动与相对运动是无法判断与区别的、是等价的",那么光速值的测定及其原理、以及"尺缩钟慢"效应的正确的"洛伦兹变换"第一意就是假的,就是说这两种说法都与现实的光速值的测定及其原理、以及"尺缩钟慢"效应是相互矛盾的、冲突的、不两立的。
所以根据错误的"认为物体在"以太"中的绝对运动与相对运动是无法判断与区别的、是等价的",就产生了错误的"洛伦兹变换"第二意。
"洛伦兹变换"第二意,就是说物体在"以太"中的运动,不但在物体自身的长度会沿运动方向收缩、物体运动的惯性系时间变慢,还会引起物体运动的惯性系、并惯性系所在的时空分布的改变,即物体运动还会引起整个"以太"惯性系并物体自身惯性系的时空分布的改变,就是说物体运动会引起运动路径长短距离的改变。这个我们称之谓历史上的"洛伦兹变换"第二意。
这样一来,原先在"M-M实验"结果发表以前的"洛伦兹变换" 第一意被进一步扭曲、错误扩大适用范围、赋予了更多的错误的物理意义;使原先正确并合理的"洛伦兹变换"变成了彻头彻尾的唯心主义"洛伦兹变换" 第二意、失去了实际的物理意义。
2.3 错误唯心主义"洛伦兹变换" 第二意是"狭义相对论"的产生基础
就这样, 连洛伦兹先生都放弃了自己一些原本坚持正确的物理观点、而在"M-M实验"错误原理得到的实验结果面前低了头。
在这个唯心主义的"洛伦兹变换" 第二意为主导思想的科学环境下,"M-M实验"结果得到"合理"解释了、麦克斯韦方程组不再对"GALILEO变换"协变了,而是对"洛伦兹变换" 第二意协变了;从这个唯心主义的"洛伦兹变换" 第二意思想的推理下,自然就得到了"相对性原理"、"光速不变原理"与"相对时空的概念"了。
在这个错误唯心主义"洛伦兹变换" 第二意的误导下,在1904-1909年期间,很多科学家的主要错误思想、或当时科学界的主流错误思想中,"相对性假设"、"光速不变假设"与"相对时空的概念"的错误思想已经形成,并出现了很多有关"相对性假设"、"光速不变假设"与"相对时空的概念"的著作与书籍。其中爱因斯坦的"狭义相对论"仅仅是其中的一个。
三、"广义相对论"产生的理论基础与要求
在1904-1909年期间,各种内容一样或类似的有关"相对性假设"、"光速不变假设"与"相对时空的概念"的著作、论文、思想等都是存在的,并没有表现出一个很明确的、很激烈的争论"谁是理论的最早提出者与理论拥有者"的学术动态。
就是说彻头彻尾的唯心主义"洛伦兹变换" 第二意就是"相对性假设"、"光速不变假设"与"相对时空的概念"的理论基础为科学界所共知的;而爱因斯坦提出"狭义相对论"就是换了一个名字的"洛伦兹变换" 第二意。
然而,"狭义相对论"里面还有正确的"洛伦兹变换" 第一意,就是说"洛伦兹变换" 第一意与"洛伦兹变换" 第二意共同存在"狭义相对论"里面。
爱因斯坦发现自己的狭义相对论就是"洛伦兹变换" 第二意,而爱因斯坦自己与当时的科学界是理论推导不出来"洛伦兹变换" 第一意的、就与我们今天用"狭义相对论的两个错误假设"推导不出"洛伦兹变换" 第一意一样。
那该如何解决呢?
爱因斯坦经过长期思考,在1915年提出了"广义相对论",理论证明了"洛伦兹变换" 第一意的物理意义。
所以说,"洛伦兹变换" 第一意就是"广义相对论"的主要内容、"洛伦兹变换" 第二意就是"狭义相对论"的主要内容;而四者出现的时间前后、与历史关系,却是颠倒的。
就是说错误的"狭义相对论"里面有一个"硬性植入"的正确的"洛伦兹变换" 第一意,错误的"广义相对论"里面却正确理论阐述与发展了正确的"洛伦兹变换" 第一意的内容;"狭义相对论"侧重错误的唯心主义"洛伦兹变换" 第二意,"广义相对论"侧重正确的"洛伦兹变换" 第一意;但是"狭义相对论"与"广义相对论"都有错。
认识到这一点,我们才能摒弃糟粕、取其精华,批判地继承相对论正确的部分;不能全盘肯定相对论或全盘否定相对论,都会给我们的生产、生活、学习与科研造成重大损失的。
反相与维相斗争了100多年而无结论的历史与时间的证明,从一个侧面说明了这个问题。
1. 《数学物理学百科全书》 科学出版社 出版 2008年版
2. 《普通物理学》 高等教育出版社 出版 1982年版
3. 《光怪陆离的物质世界》 商务印书馆 出版 2008年版
4. 《广义相对论引论》 北京大学出版社 出版 1997年版
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