接1楼: 参考图2,对于地面上观察者,已知光速为常数c ,以地面为参照系(或者以地面上C点的观察者)来分析: 1、 火车速度为v, 重合时,事件1的光,分别与C和C'的距离相同,AC=A'C', 因此,对于地面参照系,事件1发出的光,相对于静止C点的路程为AC, 对于地面观察者,已知光速为常数c,因此,事件1的光相对于点C的传播时间(设为t1)为: t 1= AC/c 如果经过一段时间t,事件1的光到达点C',那么,事件1的光相对于C'的相对速度为 c1'=A'C'/t =AC/t 那么,在光信号传播的过程中,火车向右运动了一段距离 vt, 对于地面参照系,事件1发出的光,相对于C'点的实际路程为AC+vt 。 因此,对于地面参照系,事件1发出的光,对于C'点的传播时间为 t= (AC+vt)/c 整理得到t=AC/(c-v) 比较t 1= AC/c,与t=AC/(c-v) ,可知,当v≠0时,t1≠t; 所以,对于事件1的光,火车上观察者与地面观察者接收到的时间不同,符合传统时空观, 符合传统速度合成。 把 t=AC/(c-v) ,结合c1'=A'C'/t =AC/t ,得到c1'= c-v 所以,事件1的光相对于C'的传播速度不是光速c,爱因斯坦的光速不变假设不成立、狭 义相对论不成立。 2、 2-1) 重合时,事件2的光,分别与C和C'的距离相同,AC=BC=B'C', 因此,对于地面参照系,事件2发出的光,相对于静止C点的路程为AC, 对于地面上观察者,已知光速为常数c,因此,事件2的光相对于点C的传播时间(设为t2)为: t 2= BC / c 由于C为中点,BC= AC,所以t 2= BC / c = AC/ c, 即t 2= AC/ c 所以,比较t 1= AC/c 、t 2 = AC/ c,得到t 1= t 2, 就证明事件1发出的光、与事件2发出的光,同时到达C点。 2-2) 对于地面观察者,如果经过一段时间t2',事件2的光到达点C' ,那么,事件2的光相对 于C'的相对速度为 c2'=B'C'/ t2' =BC / t2' 由于AC=BC,所以c2'=B'C'/ t2' =BC / t2' =AC / t2' 即 c2' =AC / t2' 在光信号传播的过程中,火车向右运动了一段距离vt2' 对于地面参照系,事件2发出的光,相对于C'点的实际路程为BC - vt2'。 因此,对于地面参照系,事件2发出的光,对于C'点的传播时间为 t2'= (BC - vt2')/c 整理得到t2'=BC/(c+v) 由于AC=BC,所以,t2'=BC/(c+v) =AC/(c+v) 即t2'=AC/(c+v) 比较t=AC/(c-v) 、t2'=AC/(c+v) ,可知,当v≠0时,t≠t2', 所以,对于地面参照系,事件1发出的光、与事件2发出的光,不同时到达C'点。符合"同时的相对性"。 把t2'=AC/(c+v) ,代入c2' =AC / t2' ,得到c2' = c+v 所以,同时的相对性,符合光速可变;同时的相对性,与光速不变原理自相矛盾;事件2 的光相对于C'的传播速度不是光速c,爱因斯坦的光速不变假设不成立、狭义相对论不成立。 因此,爱因斯坦火车的理想实验,能够证明光速可变,"同时的相对性"证明光速可变。光速不变原理不成立、相对论的相对性原理不成立,狭义相对论不成立、相对论不成立。 2-3)、 一些说明: 根据c1'= c-v、c2' = c+v,因此,当v≠0时,t≠t2',就符合同时的相对性。就说明同时 的相对性符合光速可变、违反光速不变原理。 如果在地面参照系中观测,事件1和2发出的光,分别相对于C和C'都是光速c,则由于重 合时AC=A'C'= BC=B'C',因此,事件1和2发出的光,相对于C和C',追击距离相同、速率相同,必然使追击的时间相同,就得不到"同时的相对性"。 就说明"同时的相对性"与光速不变原理自相矛盾,使狭义相对论不成立。 事件1发出的光,相对于C'(惯性系)的传播速度,就是地面参照系中观测到的相对速度c1'= c-v、就是地面参照系中观测到的追击速度c1'= c-v、就是事件1发出的光与C'的速度差。因此,c1'= c-v违反光速不变原理。 如果有人认为地面受到火车的作用力,使地面不能作为惯性系,那么,假设地面上同 时存在两列相同的火车,方向相反,则考察其中一列,即成为爱因斯坦火车,地面就可以作为惯性系。 由于爱因斯坦著作、或者教材中,爱因斯坦火车与地面对应的各点能够重合,因此,匀速火车的尺寸(A'点、C'点、B'点),每一时刻能够与地面上对应长度的尺寸(A点、C点、B点)重合,因此,爱因斯坦火车理想实验能够证明没有尺缩,使洛伦兹变换不成立、使狭义相对论不成立。 爱因斯坦著作《狭义与广义相对论浅说》和相对论教材中,使用爱因斯坦火车来证明"同时的相对性",但是,如笔者在上面所述,已经证明爱因斯坦火车理想实验的数理基础是光速可变,"同时的相对性"的基础是光速可变,因此,狭义相对论是建立在光速可变的基础上、狭义相对论是无法成立的。 地球上,每天都在发生类似的现象,由于运动使物体必然产生位移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,就证明光速可变,使光速不变原理不成立。 相对论的"同时性的相对性"与光速不变原理存在矛盾,使狭义相对论不成立。 利用爱因斯坦火车的理想实验,依据传统的追击模式,可以在同一参照系中检测单向光速是否不变,可以检测和证明单向光速可变,可以否定光速不变原理、否定狭义相对性原理、否定相对论的洛伦兹变换、否定狭义相对论、否定相对论。 由于相对论的洛伦兹变换不成立、相对论不成立,就使相对论的质能方程的推导过程不成立、就使(相对论动能与静能之和的)质能守恒定律不成立。 结论: 爱因斯坦火车思想实验,能够证明光速可变、光速不变原理不成立、"同时的相对性"与光速不变原理自相矛盾,使狭义相对性原理不成立、狭义相对论不成立。 |