| 一个帖子（从方法论的角度看相对论）发了四次没发上来。不知什么原因？ |
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从方法论的角度看相对论
摘要 相对论是个需要用测量实验验证的公理化理论，而相对论却没有测量工具，因此，相对论是个不能用实验验证的公理化理论，相对论不是或不应该是个正确的理论。 关键词 公理化，测量，标准器。 相对论是用公理化（假说）方法建立起来的定量描述物质变化的理论。检验用公理化（假说）方法建立起来的理论是否正确的方法是看该理论的推论是否与实验一致。 要做定量描述的实验就离不开测量，要测量就要确定标准器、标准器与被测物体的比较方法、标准器的相加方法。 既然测量要确定标准器，那么相对论的标准器是什么哪？ 有人说，相对论的标准器仍然是量尺和时钟。 众所周知，标准器之所以叫标准器是因为它不随时间和空间的改变而改变，而相对论却有‘尺缩钟慢’之说。这就是说，相对论的尺和钟不符合标准器的条件，不能作为相对论的标准器。没有了标准器，定量描述的实验就不能做。不能做实验就不能验证相对论的推论与实验是否一致。 有相对论者说，‘尺缩钟慢’不是说尺和钟随时间和空间的改变而改变，而是测量方法的不同造成的。 认识论要求，必须把被认识的变化着的事物的特征暂时看成不变的，否则，我们就不可能认识事物。这就是说，在认识某事物的过程中，我们必须把被认识的变化着的事物的特征看成不变的、确定的。对某物体的测量是认识该物体的过程，在测量过程中该物体的特征就应该是确定的、不变的。测量理论要求，测量必须反映被测物体的特征，因此，对它的测量结果也应该是确定的、不变的。测量理论还要求，任何测量过程都不应该影响被测物体的特征，根据因果律，被测物体的特征是不应该随测量方法的改变而改变的。如果两种测量方法所测得的结果不同，就说明，至少有一种测量方法没有反映被测物体的特征，该方法就不能使用。由此可见，测量方法的不同造成‘尺缩钟慢’这一说法是不成立的。 又有人说，光速是标准器。 那么，我们要问，有光速标准器与被测物体的比较方法吗？有用光速测量两点之间距离的方法吗？有用光速测量时间的方法吗？有用光速测量一个质点的速度的方法吗？上述问题的回答都是否定的。既然这些基本物理量都不能测量，那么，用实验验证相对论的推论其不成了一句空话。 一个没有办法用实验验证的用公理化（假说）方法建立起来的定量描述物质变化的理论不应该是正确的理论。 总之，从方法论的角度看，相对论不是或不应该是个正确的理论。 |
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相对论与牛顿力学的差异本质上可以说是方法的问题，而不是被描述对象的问题，你的这一思考方向还是对的，如果能把这些整清楚，时空之争就结束了。
方法的差异主要体现在两个方面，一个是“标准器”，另一个是“规则”（你可理解成计量方法）。相对论与牛顿力学的差异主要来之这两方面的组合，而不是单一的影响（如果是单一的影响，我想绝大多数人都会理解清楚的），相对论“相对尺缩钟慢”也是这两者的综合效果。 |
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“标准器”是我们描述事物所使用的“参照”，对其它被描述对象的描述都是相对“标准器”而言的，由此我们可以得到其它被描述对象变还是不变，但是以标准器为参照我们不能说“标准器”变了。因此，“标准器”的选择看似是一件小事，而其中涉及太多的学问，“标准器”的更换会影响到整个理论体系，这包括描述结论，也包括所得到的计量结果和表达式。 相对论与牛顿力学的基本差异之一就是改变了“标准器”。以速度公式所涉及的三个物理量v、L、t来说，想要确定这三个物理量，我们要有两个“标准器”，历史上或者说牛顿力学所选择的的标准器分别对应着L、t这两个物理量，但是并非一定如此，我们选择的标准器可以对应v、L、t中的任两个物理量。比如，我们可以规定t的“标准器”、v的标准器，L的测量就需要基于这两个标准器来进行。相对论的“光速不变”其实就是对应v的一个“标准器”，然后再在L、t中规定一个标准器。 对于三个物理量v、L、t来说，选择的标准器对应其中哪两个物理量，看似是一件小事情，然而对整个理论体系的影响是巨大的。相对论选择的标准器与牛顿力学选择的标准器在计量结果上是非完全等效的，且由于“光速”在相对论中是“标准器”，因此，在相对论中，你永远都不能证明：光在这个系的速度等于c，在其它坐标系中不等于c。 |
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相对论与牛顿力学的另一个基本差异就是“规则”，然而，在很多人眼里根本看不到“规则”的存在，更意识不到“规则”对一个理论带来的巨大影响，尽管他们都在使用“规则”。
比如测量一个静止物体的长度，我们会让尺子的两个刻度分别与被测物体的两个端点相互重合，这就是一个长度的测量规则。很多人把这种测量理解为天经地义，既没有想到这是人为约定的、并非是天经地义的，更思考不到“规则”的约定会影响一个理论。 再比如测量一个运动物体的长度。对于运动物体来说，仅仅约定“让尺子的两个刻度分别与被测物体的两个端点相互重合”，还不足以得到确定的、唯一的量化结果的，还需要增加与时间有关的约定，即让尺子的两个刻度分别“同时”与被测物体的两个端点相互重合——这一规则可简称“同时测量两端”。在这样的计量规则下，长度的测量就不仅仅与约定的“标准器”有关，还与“同时”概念的约定有关。相对论的“同时”约定与“光速”作为标准器的这一约定有关，具有同时的相对性，这就意味着：相对论中各坐标系的“同时”是不等效的，虽然各坐标系都是“同时测量两端”，但却是不等效的“规则”。因此，相对论的相对尺缩不仅仅与“标准器”有关，还与“同时测量两端”的计量规则有关，是两者的综合影响。 上面说到，一般人眼里没有“规则”，而规则的影响不仅仅是上面所说的例子，还有很多很多东西，“水非常深”！！！！ |
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很多人在思考时空问题时，把着眼点放在毫不相干的问题上，比如光是什么、光是粒子还是波等类似的问题上。实质上，这些问题可以探讨，但与时空问题无关。
时空问题的真正着眼点就是“方法”问题。 |
| 没有必要绕那么大的弯子，你就直接说爱因斯坦是如何进行测量的吧。 |
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这个问题讲者难讲、听者难进，我曾用过多种方法讲解这方面的问题，可惜没有效果。过去的，我不想一遍遍的重复，如果你曾经留意过我的发言，可以找来仔细品味（也不是几日之功就能参透的）。
另外，你的思考方向是对的，但书本或爱因斯坦那里没有这方面的答案，需要自己来参悟。如果你能参悟明白方法问题、计量问题，目前的时空问题就都清楚了。 |
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回复16楼
你在11楼说‘你只要承认牛顿力学有自己的计量，就没有理由否定相对论有自己的测量方法，因为两者是可以互换的。’。我认为，你的这一说法不明确、理由不充足，因此，我在12楼让你直说。 牛顿力学有自己的标准器（尺和钟），相对论有吗？牛顿力学的测量方法（如运动物体长度的测量方法）是建立在同时是绝对的的基础上的，相对论可以吗？怎么能说‘你只要承认牛顿力学有自己的计量，就没有理由否定相对论有自己的测量方法，’？ |
| 有些东西很难通过论坛讲解的，如何描述才能让大家容易理解是一件很头疼的事情。我想尽了各种方式，但是都没有达到目的。最近我正在想另外一种方式，从洛伦兹为解决迈莫实验结果所说的那种“收缩”讲起，再演变到爱因斯坦所说的“收缩”（完全是计量方法的变化），采用对话的方式，或许有助于理解——说白了，爱因斯坦的相对论不过是对洛伦兹当初思想的一种变换或一种计量上的改装而已，用赵本山的话来说：只是换了一个马甲，大家就不认识了。可惜，我不知道什么时候有空来做这件事情，等等吧。 |
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我不说没有把握的话，也知道你不相信，这也是请你自己先有所悟的原因。
计量看似小事，但是水很深，有很多深刻的道理大家还没有搞明白。比如，“同时”这一概念，即使爱因斯坦本人也没有理解到位。“同时”可以是绝对的、也可以是相对的，前者不是后者，都可以用来约定测量方法。 |
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[楼主] [20楼] 作者:wxlxa
以前没有人能说得清洛仑兹变换、伽利略变换，不等于今后没有。没有一个清晰的理解和认识，我是不会说的。我前面已经说过两次，这些东西“水很深”，抱着抵触的心态来理解更是难上加难。 |
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对【21楼】说： 不应该把别人不理解自己的理论的责任推到别人身上，应该看看自己说清楚了没有。 |
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回复28楼
起码可以说你看问题不仔细，我说的是‘两个惯性系之间的坐标变换是且只能是伽利略变换’，你说‘时空变换形式可以是无数种’。如果去掉‘惯性系’这个前提条件，我也承认‘时空变换形式可以是无数种’。 你的另一个问题是，不看别人的证明就可以知道别人的证明是错误的。我说‘该文证明了两个惯性系之间的坐标变换是且只能是伽利略变换’，你还没有看此文，怎么就能知道此结论是错误的。 |