|
相对论不应成为科学研究的禁区 作者 朱纪东 摆脱两难困境的新探索 在理论上人们通常把加速度和非惯性系统紧紧地联系在一起，但实际应用上却并非如此。最典型的一个例子就是，通常被认为是惯性系的地球却是有加速度的。对此经典物理学家解释是地球围绕太阳公转的加速度是很小的可以忽略不计，所以可把它近似看成惯性系统。但在科学高度发展的今天，这种说法就完全行不通了，围绕着地球运转的人造飞行器，其加速度能忽略不计吗？作自由落体运动的电梯其加速度也能忽略不计吗？即使在加速度不能忽略的的情况下，在人造飞行器的舱内、在作自由落体运动的电梯内力学定律也能正常使用，也可以把它们视为惯性系统，如何来解释这些现象呢？ 自由落体运动的电梯和人造飞行器虽然有加速度，但在运动过程中这两个参考系内的静止物体势能和动能的变化是相互补偿的，它们的总质能E是恒定的，故作自由落体运动的电梯和人造飞行器是惯性系统。在地面上作变速运动的汽车是非惯性系统。这是因为汽车运动时，车内静止物体的势能不变但其动能却随着车速的变化而变化，这使车厢内静止物体的总质能E是处在变化的状态中，所以变速运动的汽车是一个非惯性系统；平行于地面的匀速转动的圆盘也是非惯性系统，这是因为把物体放在圆盘半径 不同的位置上物体的势能不会变化，但物体的动能会随着线速度的变化而变化，故物体总质能 沿圆盘半径R会发生变化，因此在半径R方向上物体会受到惯性离心力。 从上面几个例子可以看到，同样都有加速度，作自由落体运动的电梯和人造飞行器是惯性系而在地面上作变速运动的汽车和转动的圆盘却是非惯性系统，力学定律在作自由落体运动的电梯和人造飞行器内是完全适用的，但力学定律在地面上作加速运动的汽车内和转动的圆盘上却是不适用的，可见参考系是惯性系还是非惯性系并不能由加速度来判定。鉴于宇宙中的星体都有引力，因此在大多数情况下加速运动反而有助于参考系成为一个稳定的惯性系统。自由落体运动的电梯和人造飞行器是带加速度的惯性系，在宇宙中稳定运行几十亿年的地球、太阳也是带加速度的惯性系统！在如何判定惯性系的方法尚需商榷的情况下，一些物理学家就轻率地断言有加速运动的参考系一定是非惯性系，并深信有加速运动的钟会受到一种说不清、道不明的“不同体验”，这个结论下得实在太草率。 一个静止于以太的优越的坐标系是不存在的,但这并不等于宇宙中不存在任何优越的坐标系，因为我们已在引力势场内找到了优越的坐标系，这为摆脱近代物理学所面临的困境迈出了坚实的一步。 所以要解决当前物理学所存在的问题，仅仅抛弃以太是不够的，我们还必须从相对论的框架中走出来，并在引力势场内建立起优越的坐标系统。笔者敢断言：近代物理学完全摆脱两难的困境之时，也就是相对论时代结束之际。 |