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对【148楼】说： 请问周宪先生，您关注了本论坛关于质速关系的讨论了吗？如果没有，无忧仙人提请先生关注以下两个问题： 一、狭义相对论所声称的质速关系究竟是运动粒子的质量真的随其运动速度而增加呢，还是只是反映在加速电场中 随着粒子速度的提高电场加速效率的降低？季灏先生的实验似乎证实了后一点；但是无忧仙人相信，证据决不止于此。 二、从微观的带电粒子得出的质速结论能够推广到宏观物体吗？如果能，请周宪先生指出具体的实验证据。 ~无忧仙人 |
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对【148楼】说： 请问周宪先生，您关注了本论坛关于质速关系的讨论了吗？如果没有，无忧仙人提请先生关注以下两个问题： 一、狭义相对论所声称的质速关系究竟是运动粒子的质量真的随其运动速度而增加呢，还是只是反映在加速电场中 随着粒子速度的提高电场加速效率的降低？季灏先生的实验似乎证实了后一点；但是无忧仙人相信，证据决不止于此。 二、从微观的带电粒子得出的质速结论能够推广到宏观物体吗？如果能，请周宪先生指出具体的实验证据。 ~无忧仙人 |
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好像物质与能量分别守恒现在基本还是物理学界的共识
=================================================== 1.光有质量和能量，只有承认质速关系，才能够真正承认“物质与能量分别守恒现在基本还是物理学界的共识”。 2.电子在电磁场里的运动，因为附加有电磁场这个条件，情况就复杂了。标准情况应该是中性粒子在高速度时是否符合质速关系。由于普朗克证明了能量的粒子性，高速物体静止下来需要释放有质量的能量。所以应该视作质速关系成立的实验证据。 3.造成季灏实验结果的原因可能是电磁场传播速度引起的定标错误、电磁能量传播速度不一定是光速、高速电子在电磁场中的各种效应造成的速度变化、质速关系在极高速时不适用、同步辐射等等。 4.质量速度肯定存在着否定质量不变的函数关系。即使在季灏实验中也存在质量不恒定的现象。 5.季灏实验证明了按常规简单地运用质速关系来预测电子能量的错误，是21世纪物理基础理论的重大突破。 |
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对【152楼】说： 有一件事不知道周先生知不知道，那就是狭义相对论的质速关系、质能等价关系、光速常数假设、洛伦兹变换四个命题从物理或逻辑上是等价的。所以这里面一个成立了，那么其它的也就成立了。因此如果周先生承认质速关系，那么其它三个的正确性也都得承认，没有只承认一部分而否定其它部分的道理。这些证明参考书中都有，比如前面提到的Max Jammer 的《Concepts of Mass in Contemporary Physics and Philosophy》。 周先生是准备只认可其中一部分呢还是全部？表个态吧。 ~无忧仙人 |
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对【150楼】说： 广军你好！ 如果是从斗争策略考虑，吸引量子理论的人参与，我同意你的做法；但如果从追求真理的角度考虑，我认为在解释光速问题上无需引入“非局部原理”。 对于你所说的“非局部原理”，不知与量子纠缠是否有些接近？目前有一种观点认为，测单向光速与（用光信号）对钟逻辑循环，如果能实现远距离量子纠缠，我认为为对钟提供了有利手段，可用于检验光速的实验。 |
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有一件事不知道周先生知不知道，那就是狭义相对论的质速关系、质能等价关系、光速常数假设、洛伦兹变换四个命题从物理或逻辑上是等价的。所以这里面一个成立了，那么其它的也就成立了。 =================================================================================================== 1.它们不是等价的。尤其是光速常数假设在许多情况下是错误的，必须修正。 2.E=mc2是最底层、最基础的。它表明，具有惯性质量的的物体在转变为光后具有mc2的平动动能。但是没有理由认为mc2已经穷尽了m的全部能量。 3.在2.的基础上，并假设物体运动的原因是吸收了类似于光量子的中性能量子，在宏观看来速度是连续的条件下，可以根据微积分推导出质速关系m=γm0。 4.假定有两个重力系，一个占压倒优势的为静系，另一个在静系中受静系支配具有v速度的较小重力系为动系。光对所在重力系的真空里保持c速度，即光在静系中对静系是c，对动系是c-v;光在动系中对动系为c，对静系为c+v；并且光从静系进入动系或动系进入静系后，其速度不再保持不变，而是按照麦克斯韦电磁场理论，根据所在重力系的ε、μ造就其对所在重力系的速度，那么在假设动系光子受到的重力作用与质速关系所增加的质量成正比例的情况下，可以推导出伏格特的反映光能量传播的洛伦兹变换。 5.再假定重力系通过不断发出同样具有光速的重力波产生重力，则可以推导出涵盖范围更加广泛的洛伦兹变换。 6.在不同重力系中，c即使有不同的数值，洛伦兹变换依然成立。 |
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对【154楼】说： 回德民： 量子纠缠是非局部特征的一种，但是由于目前的实验与技术不能有效排除这种纠缠随机性的一面，没有听说用于对钟。但是理论上没有任何问题。事实上超距离对钟还有其它办法。 另外，有些人拿测单程光速时的对钟问题说事其实是狡辩甚至无赖做法，因为只要巧妙设计实验可以让对钟问题不存在。无忧仙人下一个贴子专门讲述这个问题。 你说非局部特征不必要，那你就得能够用其他思路回答有关光速的一些比较棘手的问题，无忧仙人稍后把这些问题汇集一下，供你参考。另外，你有可能自己用了非局部原理而不自觉知：-） ~无忧仙人 |
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试回答31楼的问题：
（1a）c+v （1b）c-v （1c）c-v （2a）f/（1-vv/c/c） （2b）同（2a） （2c）f/（1-vv/c/c）/（1-vv/c/c） |
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对【157楼】说： 所测光速的大小似乎不是问题，你的答案与无忧仙人前面的计算完全一致，这个计算基于GPS测距方程。 你所给的光的频率与无忧仙人的理解与计算的不同，按照经典多普勒效应公式，f_r=f[(c+v_r)/(c+v_s)]，其中f_r为接收到的频率，f为原始频率，c为光的真空媒介速度，v_r为接收器相对于媒介的速度（趋向光源为正），v_s为光源相对于媒介的速度（以远离接收器为正），所以v_r=v，v_s=v。据此得出在（2a）、（2b）、（2c）三种情况下都是f_r=f[(c+v)/(c+v)]=f。其中（2c）用了关于次光源与初始光源的多普勒效应是相同的假设（无忧仙人暂时没有实验根据）。 所以答案： （2a）f，（2b）f，（2c）f。 ~无忧仙人 |
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高速光源发出来的光频率应该除以γ，即乘以√（1-vv/c/c），
高速时钟频率变慢已经在1971年Hafel做的飞机环绕地球实验得到了大致的证明。 光的频率与电子绕原子核转的频率成正比。高速下电子的质量增加了，但是转动的动量没有变，所以就只能慢慢地转。 |
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也说光速常数：（七）难为一下某些盲目的狭义相对论捍卫者（上）
如果一个命题是错的，那么它或者与已知的正确命题相矛盾，或者与真实的现实情况相矛盾，或者包含了自相矛盾，要么干脆以上三种矛盾都存在。狭义相对论的光速常数假设就是这样一个存在全部三种矛盾的物理命题，因而它没有丝毫成立的可能。 但是另一方面，我们也看到不少人试图捍卫狭义相对论的光速常数假设，为达此目的，他们甚至不惜曲解有关物理概念乃至使用扭曲的逻辑。面对这种情况，强硬的争辩未必有益，而以退为进也不失为一种制胜的策略。无忧仙人以为，巧妙地设计一些物理场景，让争辩的对手陷入无可自拔的泥潭便是这种策略的应用。以下是无忧仙人设计的有关光速测量与探测的一些物理场景，其中每一个场景都有让光速常数的捍卫者真正难堪的问题，所以贴在这里与大家分享。如何有效地使用这些问题呢？那就是由对手与你分别回答这些问题，然后让事先选好并被双方信任、对有关物理理论不带明显偏见的大众或裁判来决定：（a）谁的答案更符合物理现实，（b）谁的答案更有逻辑性或说服力。 问题一、如果从狭义相对论的光速独立于光源运动的假设能够推导出光速既独立于光源运动又独立于观察者运动的结论，那么是否从声学的声速独立于声源运动的假设（其实已被证实）也应该导出声速既独立于声源运动又独立于闻听者的运动的结论呢？若如此，是否也应该建立一个声速常数原理？ （无忧仙人注：任何以“相对运动”为基础进行物理预测的理论，如狭义相对论，必然不能单独区分在一个具体的惯性系如ECI内信号探测器的运动与信号源的运动二者之间的差别，于是必然从一个正确的命题“信号传播的速度独立于信号源的运动”导出错误的命题“探测器所测信号的速度既独立于信号源的运动又独立于信号探测器的运动”。如果因为技术的限制让后一命题应用到光速问题时的错误不易被发现，那么它应用到声速问题时的荒谬性便彻底暴露无遗了。） 问题二、如果狭义相对论为解释一束光信号以相同的速度c传向不同惯性系的观察者这样一件事而提出以光速为基础的长度收缩与时间膨胀公式，那么声学中为解释同一个声信号以相同速度传向不同闻听者这件事（如超音速飞机尾部的喇叭声以同一速度传向地面的行人与传向飞机前部的乘客）是否也该建立一组以声速为基础的长度收缩与时间膨胀公式？若如此，又如何解释一个同时涉及光与声的同类实验，比如前述的喇叭在发声的同时也让其放光？ （无忧仙人注：作为人类现实生活中的直接经验，光或声信号在传向位于不同惯性系的探测器时是分别、独立传播的，也就是传向不同探测器的根本不是同一个光子或声震动，这就决定了把它们像一个宏观物体那样对待以试图建立不同观察者所测速度之间的关系的努力（如洛伦兹变换）没有任何的物理基础，这也就在一个根本方面解释了洛伦兹变换与狭义相对论的荒谬性。由例子中的类比不难看出该变换的其它荒谬性。） 问题三、考虑地球惯性系内静止的观察者与运动的光源（假定其速度为v），如果根据狭义相对论的基本假设之一，光速是“独立于”光源运动的，那么为何在同一个理论中又以基于光源运动速度v的洛伦兹变换x’=(x-vt)/(1-v^2/c^2)^(1/2),t’=(t-vx/c^2)/(1-v^2/c^2)^(1/2)来解释光的常数速度？难道“独立于”的意思不是“与之无关”吗？ （无忧仙人注：如果在一个具体的惯性系如ECI内，光的传播速度是独立于光源运动的，那么这只能证明光速是一个真空媒介特征，正如麦克斯韦电磁理论所确认的那样；正因为光速是一个媒介特征，所以光源的速度才不能叠加于光的传播速度之上。所以，在ECI内观察者静止而光源运动的情况下，光速已经有一个简单、漂亮而且极具说服力的解释。反过来，一个“跟速度无关”的东西为何，又如何能够，用“速度”来解释呢？这就从另一根本方面证明了洛伦兹变换与狭义相对论的荒谬性。 问题四、来自ECI内以速度v做匀速直线运动的光源的同一束光信号，能够以同一常数速度c分别传向位于它行进路线的前方与后方的两个静止的观察者吗？长度收缩或时间膨胀如何解释相关结果？ （无忧仙人注：狭义相对论的答案和正确答案都是“是的”。但是光速的媒介特征是正确的理论且给出正确的解释，因为光源的速度无法叠加于光的传播速度之上，所以传向前方与后方的光子的速度无差别；然而狭义相对论却给出错误甚至荒谬的解释，因为说运动的参照系内的时间与长度变化影响了静止的观察者所测的光速是十足的掩耳盗铃勾当。特别注意，在这个例子中观察者没有做任何运动，因而即使按照狭义相对论，观察者的时间与长度标准在测量光速的前后也是不变化的（即同自己相比，或者同ECI内其他静止的观察者相比），也就是说例子中观察者所测的光速应该同光源与观察者均静止时所测的完全一样，哪里需要把“运动”引入其中？其次，如果真的使用狭义相对论来解释以上答案，那么基于洛伦兹变换的简单计算表明，为了使光速相对于一前一后两个静止的观察者都以同一光速常数c传播，那么以前面的静止观察者为标准时（即把洛伦兹变换用于前面的观察者与光源），运动的光源所在参照系其长度要收缩（相应地，其时间膨胀），而以后面的静止观察者为标准时（即把洛伦兹变换用于后面的观察者与光源），运动的光源所在参照系其长度要膨胀（相应地，其时间收缩）。这样，两次运用洛伦兹变换的结果是，我们导出了一个运动系（即光源所在的）相对于一个静止系（即两个观察者所在的）长度（或时间）既收缩又膨胀的自相矛盾因而根本不能成立的结果。这就从第三个根本方面证明了洛伦兹变换与狭义相对论的荒谬性。） 问题五、在一个观察者于ECI内以速度v做匀速直线运动的同时，分别位于他行进路线的前方与后方的两个静止光源同时向他发送光信号。请问，观察者所接收到的两束信号的速度各是多少？长度收缩或时间膨胀如何解释相关结果？ （无忧仙人注：狭义相对论的答案为“两束信号的速度都是c”；而正确的答案为，来自前方的光子速度为c+v，来自后方的光子速度为c-v。一如问题四，狭义相对论的长度收缩或时间膨胀不能解释它所给出的答案，而光速的真空媒介特征可以轻松地解释c+v或c-v的结果，因为观察者相对于以ECI为背景的真空媒介有运动，而光速是相对于观察者而言、由观察者测量的，所以观察者的速度要考虑其中。这就从第四个根本方面证明了洛伦兹变换与狭义相对论的错误与荒谬性。） 未完待续。 下一个贴子：也说光速常数：（七）难为一下某些盲目的狭义相对论捍卫者（下）。 ~无忧仙人 |
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对【159楼】说： 回周先生： Hafele-keating实验靠不住，见http://www.biochem.szote.u-szeged.hu/astrojan/hafele.htm#figure1>；横向多普勒效应也靠不住，见 【Thim1】H. W. Thim, "Absence of the Relativistic Transverse Doppler Shift at Microwave Frequencies," IEEE Trans. Instrum. Meas. 52 (5), 1660-1664 (2003)
【Thim2】H. W. Thim, "Response : The Case of Absence of Transverse Doppler Effect," IEEE Trans. Instrum. Meas. 59 (2), 495-495 (2010)。 ~无忧仙人 |
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你那些“靠不住”的文章我早就看过。无非是0点飘移之类。一个秤0点没有校正，但是它的相对增量却不见得不准。现在飞机上的原子钟不能说是一个很准的钟，但是几次实验，还是能够看得出东飞变慢，西飞变快的趋势。这个趋势也是反相的，因为根据相对论是东飞、西飞都变慢。
我根据的是必然的推理。你应该找出我推理的漏洞。在这里是讨论研究问题，并不是以有多少人赞成，多少人反对作为自己的理由。 你列举的那些文章只是罗列一些实验数据，然后检自己喜欢的数据提出一些怀疑和否定，在学术上没有什么价值。 |
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另外，相对论根据介子寿命变长的实验数据用错误的方法凑出了时间膨胀公式t'=γt和钟慢公式t=γt'。但是这些公式在排除了其他影响物体运动节奏的因素后在一定范围和条件下是正确的。
我则依据现有的物理学真理，通过严密的推理导出了这两个公式。要否定我的推理，必须指出我推理的前提有什么错误，缺失或增加了什么前提，推理过程违反了那一条逻辑规则，推理结果违反了哪一个实验结果。 |
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也说光速常数：（七）难为一下某些盲目的狭义相对论捍卫者（下）
问题六、假定观察者与光源均源自ECI并同在ECI中以相同的速度v=0.6c一前一后北向做匀速直线运动，且在t=0这一刻观察者与光源分别通过坐标为x=1c（其中1为一个时间单位，比如说1秒） 和x=0的地方。如果在t=0这一刻光源发出一束光信号并最终被观察者接收到，请问，观察者所测得的光速是多少？ （无忧仙人注：可以预期狭义相对论将给出（错误的）答案c；而根据GPS测距方程给出的正确答案为c-v，这是因为观察者相对于以ECI为背景的真空媒介有运动，而且是远离光源的。注意光源的运动对所测的光速没有影响，这是因为光速是一个媒介特征，因而光源运动无法叠加于其上。） 问题七、条件同问题六，除了观察者与光源的角色互换。请问，在这种情况下观察者所测得的光速是多少？ （无忧仙人注：可以预期狭义相对论将给出错误的答案c；而根据GPS测距方程给出的正确答案为c+v，其中的道理见前一问题的注解。） 问题八、在问题六与问题七中，观察者与光源角色互换前后观察者所测得的光速有无变化？ （无忧仙人注：可以预期狭义相对论将给出错误的答案“无变化”；而基于GPS测距方程和ECI同时性给出的正确答案将为“有变化”。鉴于某些狭义相对论的盲目捍卫者可能拿同时性与时钟对时问题说事，所以在以下问题九中专门给他们以“机会”。） 问题九、在问题六¬¬至八中，我们默认并使用了ECI的绝对同时性，即不管观察者或光源相对于ECI有无运动以及如何运动，它们所携带的时钟一律按源自ECI并相对于ECI静止的时钟统一对时。现在请根据狭义相对论的同时性与时钟对时方法，再次回答问题六至八。 （无忧仙人注：由于观察者与光源一直保持相对静止，如果有人要调节时钟也只能同时调节观察者所携带的时钟与光源所携带的时钟并使之保持同步，于是观察者所测的光速在前后两种情况有所不同的（正确）结论不应该有所改变。所以，不管是应用ECI绝对的同时性，还是狭义相对论的同时性，问题六至九都给他们出了极大的难题。当然，某些人遇到这种情况还可能狡辩（尽管狡辩的理由不是那么容易找到），但是相对来说他们的狡辩会显得脆弱无力，尤其是当最终的判决权交给能够保持中立与公正的裁判或公众。） 问题十、假定一列长度为l=2c（其中2为两个时间单位如两秒，c为光在真空媒介的速度）旅客列车以v=0.6c的速度在平直的铁轨上相对于ECI向北（即坐标轴正向）做匀速直线运动，它的中心在t=0这一刻正好通过坐标原点（x=0）。同在t=0这一刻，分别位于铁轨上x=-1c和x=1c的两颗定时炸弹爆炸了。假定静止系（即ECI）中的事件（x=0,t=0）对应于运动系（即列车）中的事件（x’=0,t’=0），请回答： （10a）对于处于列车中心的观察者来说，若以列车与铁轨的彼此接触为标准，列车的头部何时通过x=1c处？列车的尾部何时通过x=-1c处？ （无忧仙人注：若以列车与铁轨的接触为标准，那么就要看它们之间长度的对应关系，根据已知，列车中心通过原点时，其头部一定同时通过x=1c而尾部同时通过x=-1c，即三件事全都发生于t’=0这一刻。） （10b）若以看到光线为标准，对于处在列车中心的观察者来说，位于x=1c处的炸弹何时爆炸？位于x=-1c处的炸弹何时爆炸？ （无忧仙人注：若以看到光线为标准，那么就得应用洛伦兹变换与狭义相对论，不难算出，x=1c处的炸弹爆炸时为t’=-0.75 秒，而x=-1c处的炸弹爆炸时为t’=0.75秒） （10c）在处于列车中心的观察者看来，列车的头部会直接承受位于x=1c处的定时炸弹的爆炸威力吗？列车的尾部会直接承受位于 x=-1c处的定时炸弹的爆炸威力吗？ （无忧仙人注：在狭义相对论的捍卫者看来，列车的头部不会直接承受位于x=1c处的定时炸弹的爆炸威力，因为根据（10a）、（10b）的计算，当列车的头部通过位于x=1c处的炸弹时炸弹早已爆炸，而列车的尾部也不会直接承受位于x=-1c处的定时炸弹的爆炸威力，因为当列车的尾部通过位于 x=-1c处的炸弹时炸弹尚未爆炸。而事实是，若以列车与铁轨之间的接触为依据，列车中心通过坐标原点、列车头部通过x=1c处的炸弹、列车尾部通过x=-1c处的炸弹、位于x=1c处的炸弹爆炸、位于x=-1c处的炸弹爆炸这五件事对地面上静止的观察者来说都是同一刻，即t=0；类似地，这五件事对列车中心的运动观察者来说也是同一刻，即t’=0，也就是说，列车的头部与尾部注定要直接受到炸弹的冲击。因此，对付那些盲目捍卫狭义相对论的死硬分子最好是跟他们打上一赌，把它们分别放置到例子中的车头与车尾，让他们也为捍卫自己心中的“真理”付出一点“小小的代价”。 小结：基于视觉的狭义相对论与洛伦兹变换，不仅是错误的，而且有时是荒谬的；它不仅不应当作为同时性与计时的唯一依据，而且根本没有资格作为同时性与计时的任何依据；而以运动物体之间的直接接触为依据的自然同时性不仅是唯一正确的计时标准与依据，而且是对相对的同时性的最有力的反驳与校正。反过来，狭义相对论的同时性与洛伦兹变换对时间与空间的扭曲，以及相对同时性与洛伦兹变换的荒谬性，从对前述例子的分析中还看得不够清楚吗？） 下一个贴子：也说光速常数：（八）有关光速的几个更加细致的问题。 ~无忧仙人 |
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基于视觉的狭义相对论与洛伦兹变换，不仅是错误的，而且有时是荒谬的
======================================================================= 狭义相对论错误的关键，就是将洛伦兹变换的演绎结果歪曲为观察者视觉的感觉的复合。很多反相者因此觉得经相对论曲解的洛伦兹变换有问题，也是有一定合理性的。 洛伦兹变换的许多演绎结果得到了实践的证明，但是所有证明其正确的实验，没有一个证明了洛伦兹变换是基于视觉的。 爱因斯坦早就意识到相对论在这方面的错误，所以他在广义相对论中提出了重力波的传播速度等于c这一重要思想。狭义相对论作为广义相对论的特殊情况，其变换式中的c理所当然不能再认为是光信号，而应当是物体发出的重力波的速度。 在绝对时空下用重力波来解释洛伦兹变换的结果才是破立结合的反相成果。 无忧仙人的这一观点很正确。 |
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对【165楼】说： 据无忧仙人所知，重力波到现在还是假设而不是事实。莫非周宪先生有新的实验证据？ ~无忧仙人 |
| 请问楼主：在惯性系内，相对论的质能关系是否成立？如不成立，则质点动力学方程应是怎样的？ |
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无忧先生：
我的证据就是质速关系。 物体从高空下坠，速度越来越快，质量也越来越大。这个质量从何而来？只能从重力波来。 洛伦兹变换得到了一些实验的支持，而进行非“基于视觉”的洛伦兹变换的推导，不得不引入光速的以太波（或重力波）的假设。 另外根据季灏实验发现，能量的传播需要时间。由于没有计入能量的传播时间，根据传统理论算出来的洛伦兹力大于实测值。 尽管目前仍然称重力波为假设，尽管肉眼永远无法观察到它，但它已经获得一些实验的支持。被主流认可的广义相对论也采信了光速的主流波。 恩格斯说：只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。 正因为它是假说，所以才值得我们花更大的力气去讨论和研究。 |
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对【167楼】说： 回llgzcts网友： 关于第一个问题。 对于惯性系内的宏观物体来说，质能关系是注定不成立的，确凿的证据有多个，这里先说三个：一、理论上，物体在发光时或者以任何其它形式释放能量时它的物质结构本质上不会被摧毁，这集中表现在反映其物质结构的基本粒子如质子、中子、电子等只有重组，而没有因毁灭而造成的绝对数目的减少（注：转移的基本粒子理论上仍然是该物体的一部分；而根据物理学界当前的理解，光子不是物体结构的一部分），这就从根本上决定了一个物体没有办法全部变成由公式E=mcc所确定的能量；二、从实际操作上讲，远在物体的质量因转化为能量而消耗殆尽之前（假定光子确有质量、也确实带走质量），物体的温度已经下降到绝对零度，此时物体除非先吸收能量，否则便不可能继续释放能量。即便是核反应，这个限制也不例外。所以从技术的角度来说（限于目前），E=mcc也不正确；三、超光速粒子的存在让E=mcc代表物体总能量的观念彻底成为笑柄。 关于第二个问题。 到目前为止，无忧仙人没有看到任何证据证明牛顿运动定律对高速的宏观不带电物体不适用；恰恰相反，所有的理论与实验证据均暗示，牛顿运动定律对高速物体同样适用。 反过来，带电粒子在高速运动时之所以使牛顿运动定律看起来不适用，那可能是因为：一、电场中的带电粒子因产生自感应电场而阻碍了运动，所以看起来像是有质增效应；二、如果电场作用力是以电磁波为媒介的，那么由于电磁波速度的有限性，电场力作用于带电粒子的效率会随速度的增加而减小。 但是即使如此，以上两种情况也不代表牛顿运动定律不适用了，而是它采取了新的形式。这里的细节等稍后再探讨。 ~无忧仙人 |
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超光速粒子的存在让E=mcc代表物体总能量的观念彻底成为笑柄。
============================================================ 请注意：我一贯称mcc为在所在重力场中的中性平动动能。 物体还有自旋的能量，还有可能远远大于中性能量的在电磁场条件下才能够表现出来的极性能量。 另外，洛伦兹变换成立的条件就是承认有c+v,c-v。 |
| 谢谢楼主！希望在后续贴子中看到楼主对这两个问题的进一步的论述，以解我的困惑。 |
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对【172楼】说： 回周宪先生： 这种为科学界争光、为华人争光的事，无忧仙人怎么可能不承认呢？ ~无忧仙人 |
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无忧先生：
我复制了朱永强老师在下面季灏老师贴子43楼的见解： 我认为讨论要结合高能加速器的实际情况:一方面季灏实验说明磁场分折法,铝吸收法,量热法对同一个电子能量有不同的测量,在几Mev到几十Mev范围发现磁分折法按相对论算出能量是定高了,反证了电子接近光速时在磁场中受洛仑兹力要七五折左右;另一方面又要看到在高能加速器中电子的能量也可以高达几十Gev,一对正负电子对撞会产生是电子质量3000倍的J粒子(为此丁得诺贝尔奖).数学离不开物理实际,不过讨论数学总有好处但有时也难免会疏忽. 如果没有质量随速度增加而增加的函数关系，丁肇中会发现J粒子吗？ |
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也说光速常数：（八）有关光速的几个更加细致的问题
为了加深读者对光速问题的理解，并纠正一些可能的歧见，我们在这一小节里进一步思考与探索与光速相关的几个重要问题。 （8a）光速是由重力场决定的吗，或者说，光速总是相对于一个天体的重力场而言的吗？ 不是的；迄今为止，我们没有任何证据表明光的传播是相对于重力场是常数，也没有任何证据显示光速在从一个重力场到另一个重力场的切换中其传播速度发生了变化。恰恰相反，所有关键的实验证据都表明，决定光速的是惯性，是光源与观察者各自的运动特征及其关联方式，而不是重力或重力场。 那么为何会产生光速是由重力场决定这样一种误解呢？也许原因有多种，但是其中一个非常重要的原因是最近复兴的以太理论。我们前面看到，把光速理解为真空媒介的特征确实是把握住了事物的本质，但是若据此把媒介的思想做不切实际的拓展或延伸也是不科学的。事实上，我们前面的分析表明，如果我们要想保留空间的均匀性与各向同性，那么我们就得接受以太即是真空本身的简单结论。然而新的以太理论的真正问题并非其以太思想，而是它对地球及其重力场在光速与时钟效应问题上的作用与意义的不适当强调甚至误导。的确，有证据显示绕地飞行的卫星所携带的时钟相对于地面站的时钟其节奏会有变化，但是我们也需知道，一、如此变化乃是一种表观效应（apparent effect），不代表时钟运行机制有了真实变化，二、时钟的节奏变化是卫星绕地飞行的加速度的结果而非匀速运动的结果（注1），三、时钟的节奏变化是以ECI为参照系进行计算的，而非以地球重力场为参照系进行计算，这是因为二者有差别，并非无差别，其差别就在于后者相对于前者有转动。 反过来再看光速问题，新的以太理论当然是主张光是相对于ECI以常数速度传播的，这是完全正确的，但是由于这个理论同时也强调地球或其重力场在时钟节奏变化上的作用与地位，这样有时便使人产生一种误解，即地球的重力场在光速问题上扮演了关键角色。但是事实却是，光以ECI为背景按常数速度传播其实只是惯性所使，是运动特征，而非重力特征，否则的话光应该是以绕ECI转动的重力场做为背景媒介按常数速度传播，而不是以ECI为背景媒介按常数速度传播。所以我们断言，重力场在光的传播规律上不是一个决定性因素。当然，这也不是说光的传播完全不受重力的影响，但那只是一个次级修正的问题，我们不准备在这里详述。 （8b）光速与声速有哪些本质相同与本质不同？ 光与声作为波动现象显然分享着波的所有本质特征，这本质特征之一便是它们的传播速度所反映的都是媒介特性，这一点从它们的媒介速度的计算公式看得再清楚不过了。 有人会说，光的传播不需要媒介，而声的传播却需要媒介，并借此夸大二者的不同。事实是，既然真空有电常数epsilon、磁常数mu，既然光在真空中的传播速度是由真空的电磁特征决定的，那就说明真空就是一种媒介，只不过为了方便区别，我们说一个需要媒介，一个不需要媒介。但是既然这种说法容易产生误解，那么我们最好还是这样说，一个靠的是真空媒介，另一个靠的是物质媒介。 事实表明，真空媒介与物质媒介不但表现出本质相同，比如上面所述，而且会表现出本质不同，比如在地球自转时光速与声速的不同表现。我们知道，地球在自转的同时也带动它周围的空气一起转动，不仅如此，根据重力场是由重力源的物质分布所唯一确定这一事实，我们还知道地球的重力场也是随着地球的自转而转动的。但是在这个背景下，光与声的表现却有所不同，因为后者以旋转着的大气与地球为背景按常数速度传播，而前者却以只公转不自转的地球即ECI为背景按常数速度传播。这样我们看到，地球的自转可以携带物质媒介随它而转，但是却不能携带真空媒介随它而动，也就是说，真空媒介事实上只随惯性系而动，而物质媒介可以随惯性系也可以随非惯性系而动，这便是二者的一个根本差别。另外，在以上分析中我们还看到重力场在光速问题上不是一个决定因素。 声与光当然还有其它相似与差别，但这些不是我们目前的关注重点，所以暂时省略。 （8c）光速在自转运动时与在公转运动时的表现有何本质差异？ 如前所说，地球的公转作为拟匀速直线运动，它是能够携带真空媒介的，但是它自转却做不到这一点。所以，就地球上的定位与导航目的来说，光信号在ECI中以常数速度传播。这件事会产生一些有趣的后果，比如，如果观察者与光源固定在地球表面的同一条纬线上，那么观察者所测得的光速将为c+v或c-v，其中v为该纬线上地球转动的线速度，而究竟是取加号还是取减号取决于观察者是位于光源的西面还是东面。但是我们也要注意到，如果观察者与光源是同处于一条经线，那么观察者所测的光速几乎不受地球自转的影响（注2）。由于这个原因，我们在讨论光速的测量与探测问题时常将运动方向设置为南北向。 （8d）光速的种种表现证明了牛顿力学的不足乃至错误了吗？ 没有的；不仅没有，而且恰恰证明了伽利略与牛顿理论的正确，但是有一个前提，那就是我们要记住光属于波动，因而光速是一个媒介特征，正因为如此，运动的光源不能将其速度叠加于光的传播速度之上。但是，虽然光源的速度不能叠加于所测光速之上，但是观察者速度却能够如此。这就足以证明在光速问题上仍然是经典力学在起着根本与主导作用，那些宣称经典力学在光速问题上不再适用的论调，要么是出于无知，要么干脆是别有用心。 当然，正如我们前面所阐述的，光速问题还可以从一个全新的角度来考察，那就是运用量子力学所揭示的现实世界的非局部特征。但是正如我们所看到的，这不仅没有削弱经典力学的作用与权威，而且恰恰相反，它从一个完全不同的角度确认了经典力学中的真理，所以我们断言，古老的经典力学在经过数百年的发展，终于与现代的量子力学殊途同归了。 事实上，不仅有关光速的实验数据没有证明经典力学的不足或错误，时钟效应也同样没有达到否定经典力学的目的，因为正如前面所提到的，全球定位系统中的时钟效应是加速度与重力势的结果，不是匀速运动的结果，所以它也应该，而且也确实能够，为经典力学而不是狭义或广义相对论所解释。 顺便说一句，广义相对论是对经典力学赤裸裸的扭曲，而不是推广；我们将在适当的时候深入探讨这个话题。 （8e）光速的测量与探测实验有没有证明洛伦兹变换与狭义相对论所要求的观察者-光源完全对称性？ 每一个研究洛伦兹变换与狭义相对论的人都会注意到，它们二者都是以观察者与光源之间的相对运动为基础对物理量进行预测的，这就决定了它们都有一个致命缺陷，那就是无法单独区分观察者或光源相对于一个具体的惯性系如ECI的运动，它只关注观察者与光源之间的相对运动；换句话，只要保持观察者与光源之间的相对运动速度不变，这个理论便认为不管是光源运动还是观察者运动，它们对所测光速的影响就完全相同，物理学界把洛伦兹变换与狭义相对论的这个特点叫做观察者-光源完全对称性。 但是大量的事实证明，在光速的测量与探测实验上没有所谓的观察者-光源完全对称性，而且恰恰相反，在几个关键场合所成立的是观察者-光源不对称性。比如，ECI内以速度v做匀速直线运动的观察者所测得的来自于其行进路线前方静止光源的光子的速度为c+v，而如果把这个例子中的观察者与光源的角色互换，那么所测得的光速将变为c。我们看到，在两种情况下观察者与光源之间的相对速度保持不变，但是所测的光速却完全不同，所以，所谓的观察者-光源完全对称性并不存在，所存在的乃是观察者-光源不对称性。 当然，有人可能会拿时钟的对时问题说事，说以上的不对称性是由于不执行狭义相对论的对时方法所造成的。此说乃是谬论。因为如果光速是一个媒介特征，那么在光源运动而观察者静止的情况下，ECI绝对的同时性已经让观察者所测的光速是常数c，这就说明此时狭义相对论的同时性并不必要。而在光源静止而观察者运动的情况下，也许可以通过相对论的对时方法让观察者测得光的常数速度c，但是，如果我们在一种情况下使用相对论的对时方法，另一种情况下不使用其对时方法，仅仅是为了使所测得的光速相等，也就是通过不对称的时钟对时方法来实现观察者-光源的完全对称性，如果这种做法被视为合法，那么世界上便不存在“不对称”一事了。时钟对时论调的荒谬，由此可见一斑。 但是，证明观察者-光源对称性不存在的不只是光速的测量实验，光速的探测实验或现象同样可以证明它。比如，恒星的光行差现象便没有对称性，因为地球的公转所造成的观察者运动可以引起光行差现象，但是恒星光源的运动却无法造成这种现象。令人遗憾的是：—），此时某些人的对时调点连介入的机会都没有。 既然说到了对时问题，那么就让我们再深入剖析一下。先听一个故事。有人（A君）声言，全世界人的身高都是一样的。另外有人（B君）当即表示反对，因为A君所言是明摆着的谬误。但是A君也不简单，随即捍卫道，“但是我有前提，那就是你所使用的尺度标准必须与每个人的身高成正比。”于是问题是，我们是为了证明A君的正确而让全世界的人都使用不同的尺度标准呢，还是沿用我们现在全世界统一的标准而证明A君的错误？ 回到光速问题上，既然过去、现在甚至在可见的将来，我们都在或者将会使用绝对的同时性，那么相对的同时性也就没有立足的空间了。同理，既然绝对的同时性已经让我们测得变化的光速，那么我们也就没有充足的理由单单为了证明一个人光速常数假设的正确性而改变我们的传统和习惯了。换句话，既然同时性本质上是一种约定，那么正在实行着而且被证明为方便与有益的自然就是真理了。 然而相对的同时性的问题远不止这些，其实狭义相对论所要求的相对的同时性与对时方法根本就是一件不可能的事，在这一点上它同前述尺度与身高的例子还是有着根本区别的，但是我们无意在此细究下去了。 （8f）光速的种种表现有没有证明惯性系的不平权，或者说有没有证明速度的绝对性？ 没有的；不过，我们一不小心说到了相对性原理——还是把这个问题的探讨留作一个专门的系列吧。 “也说光速常数”的系列贴子到此为止，下一个系列，“说说相对性原理”。 注1：不难想见，当物体的运动并非理想的匀速直线运动时，此时我们是把物体看做加速运动还是匀速运动取决于特定的实验目的，比如，当卫星绕行地球时，如果我们考察的是卫星所携带的时钟相对于地面时钟的节奏变化，那么此时我们应将卫星视作做加速运动。但是如果我们是在考察卫星作为运载工具时其运动的可探测性，也就是说，我们在研究相对性原理在卫星这个场合的成立与否，那么我们就必须把它视作做匀速直线运动。 注2：基于光在ECI中的传播速度为常数的事实以及地球自转在各纬度的线速度，再根据我们前面提出的地球自转效应相当于光源与观察者相对于ECI的运动的理论，我们便可以准确确定地球自转对所测光速的影响，细节从略。 ~无忧仙人 |
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对【176楼】说： 勘误： 令人遗憾的是：-），此时某些人的对时调点连介入的机会都没有。 应修改为： 令人遗憾的是：-），此时某些人的时钟对时论调连介入的机会都没有。 |
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迄今为止，我们没有任何证据表明光的传播是相对于重力场是常数，也没有任何证据显示光速在从一个重力场到另一个重力场的切换中其传播速度发生了变化。恰恰相反，所有关键的实验证据都表明，决定光速的是惯性，是光源与观察者各自的运动特征及其关联方式，而不是重力或重力场。
==================================================================================================== 地球是个变速系统，它的绝对速度在春季与秋季相差有60公里/秒。可是地球光的速度始终对地球为c。 又如双星的两颗星的初始速度对整个双星是c+v,c-v但是不久就进入了整个双星的重力场，变成对整个双星为c而等速前进了。目前唯有重力场说能够合乎常识地同时解释光在迈克尔逊实验中对地球保持c和在双星现象中不分别对双星的两颗星保持c而对整个双星保持c。 究其深层次的原因，还是麦克斯韦理论中的ε、μ在起作用。原来这两个参数是会随主导重力场的改变而移动的。 众所周知，洛伦兹变换在100年里获得了极大的成功，而导出洛伦兹变换的式子x2-c2t2=x'2-c2t'2就反应了光速随重力场变化而变化的特性。 以上证据我早已多次说明，无忧先生并不能驳斥。他无视实验结果和麦克斯韦理论，硬说光速是惯性使然。从而在否定以太的相对论者的道路上比爱因斯坦走得更远。因为爱因斯坦后来在广义相对论中是支持以太的，并把狭义相对论视作广义相对论的特殊情况。广义相对论是关于重力场的理论，我们有什么理由认为狭义相对论不是重力场的理论呢？ |
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对【178楼】说： 请问周宪先生愿意用实际数据检验一下自己的理论吗？ ~无忧仙人 |
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说说相对性原理：（一）相对性原理简介
说明：黄德民版主以及其他多个网友已经发表贴子或者写书以澄清相对性原理的内容，并纠正可能的错误理解；相信无忧仙人在这里准备讲的，不少内容会与他们所说的重复。但是另一方面，由于各人思考问题的角度不同，对同一内容的表达方式也未必相同，我们有理由认为这种风格的多样化会让更多的网友受益。正是基于这个想法，无忧仙人决定将自己对相对性原理的研究与理解系统地与网友分享。虽然贴中的主要论点与论据均来自公开发表的文章，但是任何有关它们的理性而严谨的交流与探讨都是随时受欢迎的。 （1）相对性原理是说什么的。 相对性原理，又称相对运动原理，它是描述不同惯性参照系内物理现象之间关系的原理；而惯性参照系，简称惯性系，也就是做匀速直线运动的参照系。惯性系，在理论上对其定义不难，但是要正确地应用于现实实际并非如想象的那么简单，原因就在于现实世界几乎毫无例外地偏离我们的理想模型。但是，这还只是“惯性系”这一概念的问题之一；就相对性原理的研究目的来说，参照系的定义还存在更严重的问题，我们稍后将更加细致地对此予以说明与探讨。 从前面的表述中我们可以看到，相对性原理所关心的实质上是运动状态对物理现象的影响，或者更准确地说是匀速直线运动对物理现象的影响。比如它关心海上停泊的渡轮内部与做匀速直线航行时的渡轮内部其物理现象是否相同的问题。 请注意，我们这里所说的物理现象实质上是指的物理规律，是物理实验或观测条件与试验或观测结果之间的内在联系，不是单纯的实验或观测数据本身。换句话，“现象”因为表面上只涉及一个元素容易让人误解，而“物理规律”因为同时牵涉实验条件与实验结果两个元素以及二者潜在的联系而无此缺陷。事实将证明，我们的这个澄清不仅非常有益，而且完全必要。 （2）相对性原理有哪些等价表述。 当我们深入探讨相对性原理时，就会发现它有多种等价表述，这些等价表述源于我们探讨这一问题不同的视角。比如，我们可以从物理规律在不同惯性系内是否相同的角度看问题，也可以从运动的相对性来看它；可以从优先参照系的存在与否来探讨，也可以从匀速直线运动在惯性系内部的可探测性角度来考察它。不难发现，从不同角度对相对性原理的描述是有联系的，总结如下： 相对性原理的等价表述。 以下所有命题在物理上是等价的，它们中的每一个都可以用来刻划相对性原理： （2a）在所有惯性参照系中物理规律都是一样的，也就是说，当我们考察问题的视角从一个惯性系切换到另一个惯性系，只要我们保持物理实验条件不变，那么我们将可以预期到相同的实验结果（注1）。 （2b）匀速直线运动将不会产生可以探测的物理效应，前提是所用的物理实验必须完全限制于该运动的惯性系之内（注2）。 （2c）运动纯粹是相对的，也就是说，针对每一个惯性系我们都可以构造这样一个物理场合，在这个场合中两个相互矛盾的物理观测量对应于同一种相对运动状态（注3）。 （2d）不存在这样绝对优先的惯性参照系，相对于这个参照系所有匀速直线运动都可以通过物理观测量以完全相容的方式来定义。 （3）相对性原理有何特别之处。 首先，既然相对性原理探讨的是惯性系内的物理规律，那么非匀速直线运动对物理规律的影响便不是它的研究对象。当然，这并非排除某些物理规律在非惯性系内仍然成立，只是这种情况不在它的研究范围而已。 其次，如果我们把相对性原理也理解为一种物理规律，那么我们要说，相对性原理的特别之处在于它是关于物理规律的规律，因为它关心的是物理规律是否受运动状态的影响。正是由于它的这种抽象性和特殊性，使包括爱因斯坦在内的众多物理学家误解了它。 最后，相对性原理的独特内容决定了它只可能被证伪，而不可能被直接、完全地证真，从这个意义上说，它将永远是一种假定而不是得到完全实验证实的真理。这是因为，相对性原理关注的不是哪一个具体物理规律，而是所有可能的物理规律的全部；既然任何时候人类无法简单断言它们已经穷尽了所有的物理规律，所以，以物理规律为关注对象的相对性原理也就无法被肯定已经得到了完全的实验验证。但是尽管如此，相对性原理对指导人类的科学实践仍有重大意义。稍后我们将以具体例子进行说明。 （4）相对性原理出了什么问题。 按照无忧仙人这里的解释，相对性原理没有出任何问题，而出问题的是某些人的思维方式；这些人因为错解了有关的物理概念，如物理规律、参照系等等，所以没能把握住相对性原理的实质，并因此错解了相对性原理。然后一些追随者再以讹传讹，把错误的理解当做正确的东西。所以到头来害得大家不是去批评错误的理解，而是去批相对性原理自身。所以，做科学研究，不可不慎。 （5）狭义相对论中的相对性原理是爱因斯坦的发现吗。 不是的，经典力学的相对性原理是伽利略和牛顿的成就，而扩展到电磁学与光学的相对性原理是数学家庞加莱（声明：无忧仙人对数学家没有偏爱：-））的贡献。有证据表明，爱因斯坦沿用了庞加莱的结果但是却没有给予他相应的荣誉与功劳（我们知道，学术界对此种行为有一个专门术语来描述：-）），遗憾的是，爱因斯坦的转述虽然正确，但是他的理解却出了错误。不过坏事也能成为好事，因为我们中国的科学家无疑将会做得更好。 注1：这样表述的相对性原理必然排除不正确的观察者-光源完全对称性；原因稍后解释。 注2：对于封闭的惯性系来说，“物理实验完全限制于该运动的惯性系内”不难理解，那么对于像ECI这样的非封闭惯性系，以上限制该作何理解呢？我们稍后再对此进行说明。 注3：这个表述清楚地告诉我们，为什么以相对运动为基础进行物理预测的狭义相对论是错误的，以及它为何不能正确反映现实。 下一个贴子，说说相对性原理：（二）究竟有哪些人对相对性原理有贡献。 ~无忧仙人 |