原创作者 马天平（地址新郑市）

摘要：

分析爱因斯坦火车的理想实验，可以证明单向光速可变；分析《狭义与广义相对论浅说》中，相对论的"同时性的相对性"与光速不变原理存在的矛盾，使光速不变原理不成立、使狭义相对性原理不成立、使相对论不成立；分析相对论吧贴出的教材"同时的相对性"，可以证明光速可变。

关键词：爱因斯坦火车 绝对路程 光速可变  相对论不成立

（ 笔者在2013-0.1-22日发布在预印本的一篇文章中，认为爱因斯坦在《狭义与广义相

对论浅说》中违反相对论的光速不变假设。后来几次补充修改，成为2013-04-15日的本文。）

一、分析爱因斯坦《狭义与广义相对论浅说》第一部分"7"中，"光的传播定律

与相对性原理的表面抵触 "，可以根据光线传播时间的不同，证明光速可变。

二、分析爱因斯坦《狭义与广义相对论浅说》中"9．同时性的相对性"，说明光速可变。

三、分析相对论吧贴出的教材中"同时性的相对性"， 证明光速可变。

一、分析爱因斯坦《狭义与广义相对论浅说》第一部分"7"中，"光的传播定律与相对性原理的表面抵触 "，证明光速可变。

光速与观察者运动是否有关？爱因斯坦火车思想实验，能否证明光速可变？

根据爱因斯坦《狭义与广义相对论浅说》第一部分"7"中，"光的传播定律与相对性原理的表面抵触 "：

   "我们再次选取我们的路基作为这种参考系。我们设想路基上面的空气已经抽空。如果沿着路基发出一道光线，根据上面的论述我们可以看到，这道光线的前端将相对于路基以速度c传播  现在我们假定我们的车厢仍然以速度v在路轨上行驶，其方向与光线的方向同，不过车厢的速度当然要比光的速度小得多。我们来研究一下这光线相对于车厢的传播速度问题。显然我们在这里可以应用前一节的推论，因为光线在这晨就充当了相对于车厢走动的人。人相对于路基的速度W在这晨由光相对于路基的速度代替。W是所求的光相对于车厢的速度。我们得到： w=c-v
    于是光线相对于车厢的传播速度就出现了小于的情况。
     但是这个结果是与第5节所阐述的相对性原理相抵触的。

.........因此，尽管不曾发现与相对性原理相抵触的实验数据，许多著名的理论物理学家还是比较倾向于舍弃 相对性原理。"

（引用地址，"爱因斯坦吧" http://tieba.baidu.com/p/1671426918>  ）

     其中，爱因斯坦已经知道，理论上，光速与观察者的运动有关，但是却认为"不曾发现与相对性原理相抵触的实验数据"。

根据其中，光相对于路基的速度为"w=c-v"，因此，数学运算中出现的"c-v"就表示光速可变。

如果能够证明爱因斯坦的"w=c-v"、 或者"光线相对于车厢的传播速度就出现了小于的情况"，那么，光速不变假设就不能成立、相对论将不能成立。

怎样证明爱因斯坦的"w=c-v"、 或者"光线相对于车厢的传播速度就出现了小于的情况"呢？以什么为标准来检测和证明光速可变呢？

图1，光线追击火车思想实验。

使用同一个参照系中的参量来检测单向光速。

假设真空中有一列火车，以恒速v在轨道上行驶，v≠0，铁路路基上固定的点A与点B之间的长度为AB；

当时刻t0=0时，火车上固定标记的点A'、 B'分别与路基上固定点A、B垂直对应，在路基上看到，长度A'B' =AB；并且时刻t0=0时，从路基A点闪光，光沿着路基传播、追击火车的点B'；时刻为t时，经过光的传播时间t，光追上B' 。

下面以路基为参照系分析：

当时刻t0=0时，长度A'B' =AB，B与B'相对于A点闪光的距离相同，如果光速不变原理成立，那么经过一段时间后，光将同时到达B与B'， 如果光速不变原理不成立，光将不能同时到达B与B' 。

光从静止光源A点出发，光相对于B'的距离为长度

  A'B' =AB                  （1）

 对于路基参照系，经过光的传播时间t，光追上B'；

使用光速=路程/时间，光相对于B'的传播速度（相对速度）为

c'=A'B' /t =AB/t          （2）

如果光相对于B'的传播速度（相对速度）设为W，

则W=A'B' /t =AB/t       （3）

对于路基参照系，经过光的传播时间t，火车的点B'向前运动一段距离vt，光追上B'需要经过的实际路程为AB+vt；

对于路基参照系(光速为c)，光经过路程AB+vt需要的时间，就等于光追上B'需要的时间t，即

t=（AB+vt）/c

整理得到 t=AB/(c-v)             （4）

  （4）结合（2）或者（3）得到

c'=A'B' /t =AB/t = c-v               (5)

或者W= c-v                      (6)

所以，

爱因斯坦的"w=c-v"成立、 "光线相对于车厢的传播速度就出现了小于的情况"，因此，光速不变假设不能成立、狭义相对性原理不能成立、相对论不能成立。

对于路基参照系（光速为c），光到达静止点B需要的时间tB为

tB= AB/c                          (7)

比较（4）（7）式，显然，当v≠0时，tB≠t；

因此，对于路基参照系，根据光的传播时间 tB≠t，即可检测、证明光从静止光源A点出发后，光相对于运动点B'的速度，与光相对于静止点B的速度不同。

即，V≠0时，tB≠t，c≠c'， c≠W ，c≠c-v

即，光相对于运动火车的速度，与光相对于静止路基的速度不同，光速不变原理不成立。

所以，对于路基参照系，根据光是否同时到达点B与点B'，就能够在一个参照系中检测W= c-v、检测光速不变是否成立。

所以，对于路基参照系，根据光速=路程/时间，在光追击火车思想实验中，当V≠0时，只能检测和证明tB≠t，证明光速可变、否定光速不变原理、光具有优越惯性系、狭义相对性原理不成立、相对论不成立。

所以，爱因斯坦火车思想实验，只能证明光速可变、相对论不成立。

  根据图1，光速追击火车思想实验，如果点A、B是静止火车上固定标记的点，那么，当时刻t0=0时，运动火车上固定标记的点A'、 B'分别与路基上静止火车的 固定点A、B垂直对应，在路基上看到，长度A'B' =AB；

以点A、或者点A和 B处设置触发开关，使点A' 、或者点A'和B'，来触发开关，使A点发光，来检测光到达的时间tB≠t，可以避免对钟，可以在静止火车点B处、或者静止路基上设置许多光速摄像机（等信号接收器），检测光是否同时到达B、B' 。

光相对于点B和B'的初始距离相同，但是由于存在位移vt，使光追上B和B'需要经过的实际路程不同，因此，路基A点发出的光不能够同时到达B'和B点，tB≠t，就证明光速可变，W= c-v  。

结论：

爱因斯坦火车思想实验，只能证明光速可变、相对论不成立。

地球上，每天都在发生类似的现象，由于运动物体必然产生的位移vt≠0，使光相对于静止和运动的物体，初始追击距离相同、实际路程不相同（存在路程vt），使光线不能同时到达，只能证明光速可变，使相对性原理不成立、光速不变原理不成立、光速可变。

爱因斯坦火车思想实验，只能证明光速可变、惯性系不平权、狭义相对性原理不成立、相对论不成立。