等效原理最新理解20131101

通常我们对广义相对性原理是通过等效原理来理解的，

‘1907年，爱因斯坦撰写了关于狭义相对论的长篇文章《关于相对性原理和由此得出的结论》，在这篇文章中爱因斯坦第一次提到了等效原理，此后，爱因斯坦关于等效原理的思想又不断发展。他以惯性质量和引力质量成正比的自然规律作为等效原理的根据，提出在无限小的体积中均匀的引力场完全可以代替加速运动的参照系。爱因斯坦并且提出了封闭箱的说法：在一封闭箱中的观察者，不管用什么方法也无法确定他究竟是静止于一个引力场中，还是处在没有引力场却在作加速运动的空间中，这是解释等效原理最常用的说法，而惯性质量与引力质量相等是等效原理一个自然的推论。--自然天文网络字典《等效原理》'，惯性力与引力的力学效应不可区分。或者说惯性力与引力等效。那么这里引力是作为力的一种来理解，还是引力不能理解为力的一种，只能理解为引力，不是其它的力呢？

在《广义相对性原理独特视角》中我们直接假设引力是力的一种，引力与惯性力等效，引力是作为力的一种来理解，并没有充分的论据。在《惯性力与牛顿第三定律矛盾解决的切合点》中我们认识到通常我们说的一个物体的运动其实是运动差即相对运动，相对运动是两个物体共有的，不是一个物体自身的性质。运动差的改变与力有关。力是物体运动状态发生改变的原因，两物体的运动差发生改变，必有力作用在其中一个物体上。对此现在我们有了更好的理解，运动差即相对运动是两个物体的相对运动，力是使相对运动运动状态发生改变的原因。这个力可以作用在物体上，可以作用在参考系上，或兼之。当我们把相对运动看成是物体的运动的时候，力使物体自身的运动发生改变的时候，物体的运动状态发生改变；当力使参考系的运动状态发生改变的时候，我们也说物体的运动状态发生改变。这时候的力没有作用在物体上，当相当于作用在物体上一个力，我们把这个相当于作用在物体上的力叫做惯性力。这里的相对运动指的是物体自身的运动与另一物体自身的运动的比较。力与惯性力都能够使相对运动的运动状态发生改变。力是物体运动状态发生改变的原因，其实说的是物体自身的运动，即力是物体自身运动状态发生改变的原因。物体的自身运动是什么运动？我们对运动的性质怎么理解？物体的运动是自身的性质还是与其它物体共有的性质？物体的自身运动就是物体自身的性质。物体的运动其实就是物体自身的运动，运动的性质就是物体自身的。惯性定律其实说的就是物体自身的性质，不是物体在惯性系或者非惯性系中的运动。因为物体在惯性系或者非惯性系的运动都是相对运动。

物体自身的运动是什么运动？物体自身的运动就是绝对运动。为什么这么说？绝对运动一般指的是物体相对于绝对静止系的运动，物体在绝对空间的运动。既然物体的运动是自身的性质，那么就不能是相对于另一物体说的。因为所有的物体都是运动的。为什么说所有的物体都是运动的呢？物体的运动是相对于静止说的，所有的物体都是运动的，那么所有的物体的运动都是相对于静止说的。那么反过来，相对于所有物体来说的静止指的是什么？所有物体都静止的时候，就没有了运动，静止就变成绝对静止。就是说相对于所有物体来说的静止就是绝对静止。这样我们从理论上定义了绝对静止。绝对静止指的是相对于所有物体来说的静止，当所有物体都静止的时候就是绝对静止。一个物体的静止可以是相对静止，但当所有的物体都静止的时候，静止就是绝对静止。我们说所有的物体都是运动的就是相对于绝对静止说的，相对于绝对静止的运动就是绝对运动，因此我们说物体自身的运动就是绝对运动。运动是物体自身的性质，所有的运动都是绝对运动。但绝对运动与绝对运动的比较就是相对运动，由于所有的物体都是运动的，那么物体与另一物体的运动就是相对运动。物体自身的运动与绝对静止的比较还是物体自身的运动。我们把物体相对于绝对静止的运动叫做绝对运动。物体自身的运动就是绝对运动。

运动分为绝对运动与相对运动。物体的运动就是绝对运动，物体相对于另一物体的运动是相对运动。力或说牛顿力能够使相对运动的运动状态发生改变，但不是唯一原因，因为惯性力也能够使相对运动的运动状态发生改变。就是说牛顿力与惯性力都能够使相对运动的运动状态发生改变，都是相对运动的运动状态发生改变的原因。这一点与绝对运动不同，绝对运动的的运动状态发生改变必须是牛顿力。牛顿力或说力是使绝对运动的运动状态发生改变的原因，与惯性力无关。在相对运动中力与惯性力改变相对运动的运动状态的效果是一样的，我们不能区分物体是受到力还是受到惯性力，使物体的相对运动发生改变。从这点上说，等效原理里引力与惯性力等效是因为，在使相对运动的运动状态发生改变时，力与惯性力等效。此时的引力是作为力的一种来理解的。

运动认识在电磁现象中的运用

物体的自身运动是物体自身的性质与其它物体无关，速度的大小与其它物体无关。相对运动是物体间或说两个物体的运动差，由两个物体共同决定，是两个物体共有的。速度的大小是两个物体的速度差，由两个物体的速度来决定。任何一个物体速度的改变都会改变两者的相对运动的大小。

对于电磁波，或许我们可以这样说，电磁波的速度是电磁波自身的性质，与其它物体无关。与光源无关，与观察者无关，与参考系无关。这里说的是电磁波自身的运动，自身的速度，我们可以称之为绝对速度。在这里电磁波速度由介电常数与磁导率决定。随着介电常数与磁导率的改变，电磁波的速度发生改变。在这里我们把真空或者介质的介电常数与磁导率归结为电磁波的自身性质，只要介电常数与磁导率不变，电磁波的速度就不变。麦克斯韦方程组推出的电磁波速度其实就是说的电磁波自身的速度或说绝对速度。在绝对运动或说电磁波自身运动里，电磁波上任一点变化的电磁场本身是不动的。

电磁波运动另外一种情形就是相对运动，例如电磁波与光源的运动，电磁波与观察者的运动，这都是相对运动。相对运动的大小由两个物体共同决定，电磁波与另一物体的速度是两者的运动差，由两者的自身运动共同决定。这里的速度是可以改变的，例如，在真空电磁波与观察者相对速度，观察者不动的时候，两者相对速度为c,虽然与绝对速度c在数值上一样，但表示的意义不同，一个是自身的性质。一个是两者的差。观察者运动的时候就是电磁波的速度与观察者速度的矢量和，就是经典的速度合成。在相对运动中，我们应该赋予电磁波上的变化的电磁场以运动的性质，或者说相对运动的性质。例如，电磁波在介质中的传播，介质是运动的，那么如果介质符合相对性原理，那么介质的运动对波速没有影响，那么在参考系看来，波上的电磁场是随着介质一起运动的。又如观察者的运动，在观察者看来，波上的电磁场是运动的，这里观察者与电磁场的相对运动是由观察者的运动造成的。电磁波与观察者的相对速度之所以发生改变也可以说是电磁波上的变化的电磁场运动造成的。真空中的电磁波与光源或观察者的速度也是可以变化的，光源或观察者的运动，可以造成光源或观察者与波上电磁场的相对运动。对于真空是不是能够运动例如真空管的运动，真空的运动能否像介质一样带动波上的电磁场运动，我们尚不能完全理解，不过这并不影响我们对光速的认识，或者说光的相对运动的认识。光的相对速度是可变的。光波上电磁场的运动与观察者或者光源的运动都能够改变光波上电磁场与观察者或者光源的相对速度的大小。观察者可以赋予电磁场以运动，这与电磁场的运动是等效的，都造成观察者与电磁场间的相对速度。由于观察者或说参考系的运动对真空介电常数和磁导率没有影响，那么光自身的速度或说绝对速度不变，那么由于观察者或说参考系的运动造成参考系与电磁场的相对运动的改变，所以观察者或参考系与电磁波的相对速度发生改变（包括真空中）。

参考系的运动赋予波上电磁场以运动，参考系的运动造成参考系与电磁场的相对运动。同样，参考系的受力变速运动赋予电磁场一定的加速度，赋予波上电磁场以变速运动。就是说场包括恒定的场和变化的场都可以受到惯性力变速运动。光受到惯性力变速运动，波的方向与加速度方向一样的时候，波速是变化的，与惯性力垂直的时候，光线弯曲变速运动。但不知光受到引力是否变化。

场与光本身受力是否产生加速度，变速运动，我们尚不能确定。因为场与光是否具有保持静止或运动的性质，场或者光上的电磁场是否具有类似质量一样的量，场受力怎么运动，是旋转还是平动，加速度与力，场之间什么关系都不知道。通常我们说的电磁质量，和赋予场以动量，光具有一定的动量或许与此有关。

光自身的速度是不变的，但参考系的运动可以改变两者的相对速度，即光相对于参考系的速度。参考系的运动可以造成两者的相互静止。但相互静止的时候参考系不能否定光的存在，即电磁场还是变化的，但相对于参考系来说是不动的。如果光源持续产生波，那么光源是运动的，在光源周围不断产生变化的电磁场。

波与参考系的相对运动，由波速与参考系的速度决定。波速的变化与参考系速度的变化对相对速度的影响是一样的。波的运动与参考系的运动是等效的。运动可以通过运动来消除。

不受力的物体看受力的物体，自然受力的物体受力；以受力的物体看来，受力的物体会把自身当做不受力的，那么不受力的物体就会变成受力的。从能量角度分析就是不受力的物体能量不变，受力物体能量变化，在能量变化的物体看来。自身能量不变，能量不变的物体却变成能量变化的物体。以变量的物体描述不变量的物体，不变量的物体变成变量的物体。

同样，运动的场为基准看不动的场是运动的。变化的场为基准，看不变的场是变化的。

参考文献：【1】自然天文网络字典《等效原理》【2】《惯性力最新认识2013》百度文库【3】《惯性2013最新认识》吴兴广【4】《惯性系符合的是不是牛顿运动定律》【5】《绝对运动的认识》小马吃鱼【6】《物理学中量的计算与相对论的关系>》

2013年11月1日6:49:17吴兴广