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上一主题:中国物理学会2015年秋季学术会议 下一主题:解释牛顿力学
宇宙学测量证明存在绝对静止参考系
[楼主] 作者:福州梅晓春  发表时间:2012/09/22 10:02
点击:24899次

宇宙学的微波背景辐射测量证明存在绝对静止的参考系,而且明确地计算出地球在绝对静止参考系中的运动速度。相对论的死硬派学者都知道这事,只是他们都昧着科学良知,装作没有看见罢了。 

 

早在上世纪60年代,就有观察表明宇宙微波背景辐射存在空间各向异性 。若将宇宙微波背景辐射各向同性的参考系当作绝对静止参考系,观察表明太阳和地球所在的参考系正在以大约390千米/秒的速度在天球坐标系赤经1,05度左右,赤纬0.2 度左右方向上运动。这个速度可以认为是太阳参考系相对于绝对静止参考系的绝对运动速度。1999年微波各向异性探测器又在准确度更高的条件下发现微波背景辐射的各向异性。2002年物理学家用阵列射电望远镜(VLA),对能发出强大射电波的遥远星系进行观察。结果表明射电星系发出的射电波在地球运动的方向上确实表现出各向异性 ,这种各向异性与早先观测到的微波背景辐射各向异性相同。因此可以认为在地球运动方向上,宇宙微波背景辐射的各向异性是由地球运动的多普勒效应引起。而大爆炸宇宙学更是要求存在绝对静止参考系,我们可以将初始时与大爆炸原点相对静止的参考系视为绝对静止参考系,宇宙中其他运动参考系都可以认为是通过大爆炸的加速过程产生的。就目前的观察而言,可以将宇宙微波背景辐射各向同性的参考系看成与宇宙大爆炸原点相对静止的绝对参考系。

 

物理学家现在面临着两难状态,宇宙测量结果与相对性原理存在矛盾。二者中只可能有一个是对的,另外一个是错的。相对性原理实际上只是人们的主观感觉,或者在低速条件下似是而非的判断结果,如伽利略的在封闭船中的直觉判断。在高速条件下,相对性原理从来没有被实验证实过。除此之外,相对性原理会导致太多的逻辑悖论,在现实中是根本不可能的。

 

迈克尔逊实验只证明光速不变,没有证明相对性原理。事实上按洛伦兹的说法,迈克尔逊干涉仪转动时沿绝对速度方向的一个臂的长度发生绝对的收缩,就不会有干涉条纹的移动。另外,干涉仪的转动是非惯性运动,存在加速过程,根本就不是匀速相对运动。狭义相对论讨论的是匀速惯性运动参考系的时空关系,对迈克尔逊干涉仪实际上不适用的。也就是说迈克尔逊实验与相对性原理无关。事实上已经很多实验可以测量绝对速度,只是不入物理学主流罢了。

 

因此物理学只有放弃时空相对性,回到牛顿的绝对时空观念。但也不是完全回到牛顿时代,物理学毕竟是要进步的。就目前的状态,放弃相对性原理,保留光速不变原理是一条可行的修改方案。因为相对性原理在逻辑上就可以驳倒,无需实验。这种修改只要将洛伦兹变换看成是绝对效应,保留爱因斯坦狭义相对论的所有公式,但将他们看成是绝对效应就可以了。

 

有许多朋友认为光速不变原理也是错误的,也应当放弃。但光速不变更主要的是个实验问题,光速不变不成立需要用实验来证明。如果同时放弃光速不变,如何对时空理论进行改造,使之适应现有的物理学实验是个问题。建立新的物理学体系不是不可能,但难度会很大,目前怕没有人能拿出实际可行的方案。

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 [2楼]  作者:马国梁  发表时间: 2012/09/22 11:41 

英雄所见略同。我也是承认绝对静止系和绝对运动的,闭路光速不变、长度真实收缩,只是声音太低了。
 [3楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2012/09/22 11:47 

希望梅先生把贴子中的内容再深入地做一展开,比如:

一、相对性原理究竟意味着什么?这个原理有哪些等价表示?爱因斯坦以及他的追随者对这个原理有无或有何认识误区?

二、现代宇宙学有没有根本缺陷?如果一个连主流物理学界一百年来反复宣称已经得到满意的或完全的实验验证的相对论都存在着根本缺陷,那又如何确保与它紧密相关的宇宙学没有根本缺陷?请问梅先生熟悉对现代宇宙学的种种批评以及种种替代理论吗?

三、宇宙微波背景辐射的探测前提与相对性原理的探测前提是完全一样的吗?

先问这么多。

~无忧仙人

 [4楼]  作者:周宪  发表时间: 2012/09/22 12:24 

相对性原理就是客观规律在两个具有相对非零速度的系统里是相同的。
这个原理在低速世界里是正确的。譬如在地球上,不同纬度有不同的自转线速度,但是我们再这个纬度做的实验,拿到另一个纬度也应该成立。
但是在高速世界里,由于质速关系的存在,使相对性原理不那么精确了。这使得两个同向速度的叠加不再遵循加法原则而需要用洛伦兹速度变换。但是有一个例外,就是光。光的初速度等于光源速度加上c。所以爱因斯坦用相对性原理推导出了洛伦兹变换。
爱因斯坦同时指出:相对性原理与光速不变原理是矛盾的。
[楼主]  [5楼]  作者:福州梅晓春  发表时间: 2012/09/22 14:28 

对【4楼】说:
如果将时空收缩看成绝对效应,就不需要相对性原理也能得到光速不变的洛伦兹变换。
[楼主]  [6楼]  作者:福州梅晓春  发表时间: 2012/09/22 14:30 

对【3楼】说:
你提的问题太大,目前没有时间谈,以后再说。
 [7楼]  作者:周宪  发表时间: 2012/09/22 16:51 

对【5楼】说:

时空不会收缩,光速是可变的,又是相对所在重力系不变的。洛伦兹变换就是根据光速相对不变、通过光源与c的算术叠加而绝对可变的道理推导出来的。

质速关系的成立,是宇宙存在绝对静止系的铁证。因为绝大多数物体总是存在静止质量和动能质量两部分,完全没有动能的物体就是绝对静止的。

由于运动物体质量增加,所以自身振动会变慢。这就是钟慢。而长度收缩是不存在的。因为长度收缩假设只有在平面上能够消除迈克尔逊实验中的光程差,在立体的情况下是不能消除的。把平面坐标系视作迈克尔逊干涉仪,让表示干涉仪运动方向的Z轴在O点保持对X轴角度不变的情况下自由转动,是很显然不能消除光程差的,

洛伦兹变换中的x与x'的变换不过是静系的光与动系的光通过的不同路程而已。而路程的不同,是由能量守恒定律所决定的。

[楼主]  [8楼]  作者:福州梅晓春  发表时间: 2012/09/23 11:14 

对【7楼】说:

周宪先生:你说的双折射实验证明洛伦兹收缩不能成立,以及不能解释迈克尔逊干涉实验都很有意思。光的双折射还涉及电磁场的变换,实际上是非常复杂的问题。你能否帮我找到关于这两个不可能性的严格的数学物理证明,或者用word写出来传给我?谢谢!

 [9楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2012/09/23 11:43 

相对性原理不需要绝对静止系,但不等于说,有了绝对静止系,相对性原理就坏了。
伽利略变换也不需要绝对静止系,但是即使绝对静止系存在不存在,伽利略相对性原理也成立。

绝对静止系与相对性原理,两者没有必然关系。只是后者不需要前者而已,但没有否定或者肯定前者的存在。

相对性原理是满足群论的,但群论根本就不需要去设定一个绝对的群元(其它的群元需要跟它作参照才行),不存在这样的参照和绝对群元。当然,你一定要设某个群元作为绝对群元,也无甚大碍,完全可以这么去做。

有了微波背景辐射作为绝对静止系,完全不会导致相对性原理破坏。

过去,相对性原理不需要绝对静止系,于是就说成“绝对静止系不存在”,这种推理过于极端。其实,分析其数学,牛顿力学也压根不需要绝对静止系,绝对静止系只是一张画皮。绝对静止系概念,是牛顿力学之前的物理观在牛顿力学中的不必要残余。牛顿力学不需要绝对静止系,但也没有否定或者肯定绝对静止系的存在。相对论也如此。
 [10楼]  作者:马国梁  发表时间: 2012/09/23 16:28 

绝对静止系和绝对运动、运动参照系和相对运动都是我们所需要的,它们各有各的用途。不可顾此失彼。
就像地理上的绝对高度和相对相对高度一样。相对高度也不需要绝对0点,但不意味着绝对零点不存在。
沈教授:我坚信相对性原理一定不成立,不信咱就等着瞧,让时间来检验。充满背景物质的空间不可能让各个运动参照系各自为政。
 [11楼]  作者:caozhongyin  发表时间: 2012/09/23 17:40 

没有几个是搞科学的料,死脑筋,学学唯物辩证法吧!
相对与绝对相互依存,不能独自存在,不可分离,相对中存在绝对,绝对中存在相对。再薄的纸都有两面,谁能造出只有一面的纸?
[楼主]  [12楼]  作者:福州梅晓春  发表时间: 2012/09/23 20:17 

对【9楼】说:
伽利略变换没有时间延缓和成长度收缩问题,绝对与相对其实没有区分。洛伦兹变换时间延缓和成长度收缩问题,绝对与相对就是不一样的。有必要扯上群吗?
 [13楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2012/09/23 21:04 

问梅先生:

绝对静止系假设意味着参考系运动时钟的时率与绝对运动速度存在着一一对应的函数关系。同时,你又假设了光速不变。

这样一来,转子的穆斯保尔共振红移实验中的频谱将会出现周期性变化,然实验没有观察到此现象,为什么?
 [14楼]  作者:周宪  发表时间: 2012/09/23 23:25 

梅晓春老师:
1.关于双折射,我最早是在网上看黄新卫的贴子知道的。后来在刘辽、费保俊、张允中编著,在科学出版社出版的“狭义相对论”的176页看到如下文字:
1902 瑞利在分析洛伦兹-菲茨杰拉德收缩后指出,如果收缩导致真实的密度变化,在以太中运动的物体将在二阶精度内产生双折射。然而,他试验了几种液体和固体,均没有发现这一现象,布雷斯在1904年的实验也得到零结果(Rayleigh L,1902;Brace D B,1904)。
其他具体情况我就不知道了。
2.关于洛伦兹收缩,我写过一篇贴子:
http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-170531.html
3.如果有洛伦兹收缩,就不可能有钟慢。因为钟慢是在路程不变的情况下推导出来的。物体因为质量增加γ倍,动量却不变,于是速度就慢了γ倍,通过相同的路程也将慢γ倍。但是如果路程缩短了γ倍,就正好抵消了钟慢。但是钟慢效应是可以观察到的。
 [15楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2012/09/24 09:51 

对【10楼】说:

沈教授:我坚信相对性原理一定不成立,不信咱就等着瞧,让时间来检验。充满背景物质的空间不可能让各个运动参照系各自为政。

=====

 

SHEN RE: 没有各自为政,它们之间可以互相变换的,这个“为政”不是随意的。

有背景物质,也无所谓。声波在空气中传播,空气就是背景物质,在不同的参考系看同一个声波,声波的方程与波函数是满足伽利略变换不变性的。所以,背景物质、绝对静止系,不影响相对性原理。两者没有关系。过去的说法过于夸大了两者之间的冲突,其实只是相对性原理不需要绝对静止系罢了,就好比你不需要喝酒,但你与酒并没有你死我活的矛盾。

 [16楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2012/09/24 09:59 

对【12楼】说:

伽利略变换没有时间延缓和成长度收缩问题,绝对与相对其实没有区分。洛伦兹变换时间延缓和成长度收缩问题,绝对与相对就是不一样的。

【【沈回复:你理解的相对性原理,就是“时间延缓和成长度收缩”这么简单??这不是什么相对性原理(之本质体现)。牛顿力学中的速度变换w=u+v,倒比起“时间延缓和成长度收缩”来更显得与相对性原理近一点。

相对性原理不是相对论独有的,伽利略就已经首创了,只不过爱因斯坦相对论将它贯彻得更为彻底罢了。

注意,从这个意义讲,第一个相对论,是伽利略提出的。无忧仙人最近几个月的帖子中,也曾类似提到。】】

 

有必要扯上群吗? 【【沈回复:你的观点总要数学来表达吧?那就唯一是群论(尽管有的看上去不是群论,其实也是群论)。】】

 [17楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2012/09/24 10:12 
 [18楼]  作者:周宪  发表时间: 2012/09/24 11:27 

光在干涉仪两臂中的光程分别为:
t1+t2= [l (c2-v2 (cosα)2)1/2]/ (c2-v2)

t3+t4= [l (c2-v2 (sinβ)2)1/2]/ (c2-v2)

在平面上,因为β=90°+α,所以它们的收缩因子分别为:
(1-v2cos2(90°+α)/c2)1/2=(c2-v2sin2α)1/2/c
(1-v2cos2α/c2)1/2=(c2-v2cos2α)1/2/c
显然在平面上,t1+t2·(收缩因子)= t3+t4·(收缩因子)
在平面上洛伦兹收缩可以消除光程差。
但是在非平面的立体情况下,我们可以设α为恒量,光通在一臂通过的路程是固定不变的。再β为变量。当β变化时,光在另一臂通过的路程是连续变化的。所以,在立体的大多数情况下,光在两臂中通过的路程是不一样,而且光程差不是波长的整数倍。
[楼主]  [19楼]  作者:福州梅晓春  发表时间: 2012/09/24 11:46 

对【13楼】说:

假设存在绝对静止参考系,任何运动参考系的运动速度都可以看成是从绝对静止参考系经过加速得到的。同时假设对任何参考系,光速都是不变的。也就是说将狭义相对论的相对性原理取消,换成速度的绝对性(任何速度都是通过加速过程得到的,而加速度是绝对的),同时保持光速不变原理,我们也可以构造出一套完整,没有任何逻辑矛盾的时空理论。这个时空理论保留狭义相对论的所有公式,但它们被赋予绝对性。

 

这个结果有点非欧几何,像将欧几里得几何的第五公设(通过直线外空间的一点只能有一条直线与原直线平行)去掉,换成“可以有多条直线与原直线平行”,就可得到另外一种几何。

 

绝对空间中长度收缩的绝对性是相对绝对静止参考系的,因此是有方向的,不是在任何空间方向都可以发生。转子的穆斯保尔共振红移实验中的频谱没有出现周期性变化,可能与参考系运动的空间方向有关。宇宙观察证明微波背景辐射存在空间各项不同性,从物理学规律统一的角度,转子穆斯保尔共振红移实验也应当存方向性。当然,这种预言需要实验检验。

[楼主]  [20楼]  作者:福州梅晓春  发表时间: 2012/09/24 11:50 
[楼主]  [21楼]  作者:福州梅晓春  发表时间: 2012/09/24 12:01 

对【16楼】说:
沈建其教授,以你的智商是理解不了我说东西的。还是先把黄建明先生的隧道内火车是否被炸毁,或者季灏断桥悖论中桥是否会断想清楚后再说吧。

 

一个死抱正统,不知变通,知错不改,明知故犯的人是不适合搞科学的。

 [22楼]  作者:周宪  发表时间: 2012/09/24 15:20 

同时假设对任何参考系,光速都是不变的。
==========================================
光速对光所在的重力系都是不变的。这就决定了光从一个重力系运动到另一个重力系时,速度会发生变化。
在高速领域,因为质速关系的存在,相对性原理通常不存在。但是对于光的速度属性来说,还是存在的。所以爱因斯坦能够推导出洛伦兹变换。但是相对性原理对光的波长属性不一定适用。譬如运动光源的速度是c,但是它的波长与静止光源的光不一样。
[楼主]  [23楼]  作者:福州梅晓春  发表时间: 2012/09/24 15:28 

对【22楼】说:
我指的是没有重力存在的情况,不是宇宙学的情况。
 [24楼]  作者:马国梁  发表时间: 2012/09/24 15:47 

这种无休止的辩论真叫人头疼。十多年了,哪有结果呀?
 [25楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2012/09/24 18:02 

绝对空间中长度收缩的绝对性是相对绝对静止参考系的,因此是有方向的,不是在任何空间方向都可以发生。转子的穆斯保尔共振红移实验中的频谱没有出现周期性变化,可能与参考系运动的空间方向有关。宇宙观察证明微波背景辐射存在空间各项不同性,从物理学规律统一的角度,转子穆斯保尔共振红移实验也应当存方向性。当然,这种预言需要实验检验。
、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、
梅先生:你说

“转子穆斯保尔共振红移实验也应当存方向性”应是指转子转动的平面与参考系“绝对运动”方向垂直时,没有出现周期性变化吧?对此,我没有异议。但是,我非常不同意你把实验的零结果——没有出现周期性变化归结于这个原因。

一是,转动圆盘穆斯保尔共振红移实验从1960——1977年,许多物理实验室都重复做过此实验,我看过的相对论书中至少可找到6个不同实验者于不同实验室所做的实验。我没有看过的书应该能找到很多,没有收录于书中的此类实验又更多了。为何他们得出的是零结果?难道都是因为转动的平面与参考系“绝对运动”方向垂直?此外,由于该实验不要多大本钱,实验者自然要考虑到地球自转公转因素,他们将会于不同的时间,不同的方位,或季节重复做实验。

二是,与转动圆盘穆斯保尔共振红移实验类似实验还有很多,如两梅晒,两来晒等等,为何它们也得到零结果。难道还可以归结为“实验也应当存方向性”?

从上面两点可以确定,梅先生从“光速不变”及“绝对参考系”原理出发建立的理论是不靠谱的。当一个理论与已有的一个实验不相容时,想得更多的是该理论在原理来源上,在逻辑建立上是否站得住脚,而不是强调实验的不可信。况且,梅先生的理论与这样多确切的实验相矛盾。你说呢?梅先生!。


 [26楼]  作者:否定相对论  发表时间: 2012/09/24 19:31 

不谋全局者不能谋一域。在物理学上,如果我们不能从宇宙的整体和长远考虑问题,就无法保证我们的观点的正确性。
[楼主]  [27楼]  作者:福州梅晓春  发表时间: 2012/09/24 20:32 

对【25楼】说:

你说的实验对绝对参考系理论确实是一个问题,我目前也没有想通。我只是从逻辑合理性考虑,认为可以建立这样的理论。关于长度收缩的绝对性,周宪先生说的晶体双折射否定其真实存在。还有迈克尔逊实验的零结果,都是对绝对参考系的否定。是否还有其他因素的影响,使绝对性的观察被抵消了呢?

 

另一方面,宇宙学观察认为存在绝对参考系。物理学规律应当是统一的,这存在的矛盾是需要解决的。由于基本世界观的限制,西方人已经没有希望来完成这种工作。这也许就是历史赋予我们这一代的使命,我认为历史的重任已经落在中国人的肩上,希望大家共同努力。

 [28楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2012/09/24 21:48 


对26楼梅先生说:

你能承认:"你说的实验对绝对参考系理论确实是一个问题,我目前也没有想通".这点很好,说明你能从实际出发,你有勇气打破自已心中固有的框架,离成功不远了.

你问"是否还有其他因素的影响,使绝对性的观察被抵消了呢?"有的,但要先认识下面三点.

一是,物理学具有统一性.这是近几年认识的观点.力学与电磁学密切相联,没有一个力学实验能离开地磁学,也没有一个电磁学实验不要用到力学.这个论证的大概意思是说:若是某参考系在力学有特殊优越的地位(绝对参考系),那么很大程度上这个参考系在光学及电磁学上也有特特殊优越的地位.

二是,分析所有的相对论验证实验不难发现:不是以相对论性原理为前提去证明光速不变,就是以光速不变原理为前提去证明相对性原理.正因为如此,许多学者都认为所谓"实验验证"是无效的.也就是说,光速不变与相对性原理是连体婴儿,砍去A,就要砍去B,承认A,就要承认B ,否则所建立的理论与已有的实验不相容.

三,单向光速数据从没为实验精确测量到.光速不变仅是"科学"假设,不是实验内容.只有回路光速不变才为实验证实.

以上三点说明了一个道理:梅先生在假设了绝对参考系原理的同时,为何还要固执地保留光速不变原理?既不满足物理学的统一性,又不与实验相容.把从没有被实验证实验的光速不变退化为实验证实了的回路光速不变,不更好吗?

"回路光速不变原理"与绝对参考系原理是相容的.即绝对参考系在光学上也有绝对意义.因此惯性系单光速可变.


转动圆盘穆斯保尔共振红移效应,两梅晒,两来晒等实验来说,由于单向光速的可变必然使得光线的不垂直,光线的不垂直又将带来一级量多普勒效应,这个效应恰好抵消运动钟时率公式r=r(v,V0)中的参考系的绝对运动V0项,而转子的相对速v项不会抵消,计算结果与相对论一致,即与实验结果一样.









 [29楼]  作者:周宪  发表时间: 2012/09/25 00:42 

对【23楼】说:

适用于洛伦兹变换的空间必须是两者之一:静系或动系。爱因斯坦在《论动体的电动力学》中提出过区分它们的办法::对于光的速度为c的物体处于静系;对于光的速度是c+v、c-v的物体处于动系。

我不知道有没有这样一个地方,在那里光的速度是不一样的,同样速度的物体内部,静止质量与运动质量的比例是不一样的。如果有,那么在那里洛伦兹变换是不适用的。

 [30楼]  作者:周宪  发表时间: 2012/09/25 00:42 

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