爱因斯坦的洛伦兹变换不自洽(二稿) 摘要:洛伦兹变换的前提条件之一是同时是绝对的,洛伦兹变换的直接推论之一是同时是相对的,所以洛伦兹变换不自洽。 关键词:洛伦兹变换,自洽,同时是绝对的,同时是相对的。 洛伦兹变换是相对论的核心,‘尺缩、钟慢'、质速关系、质能关系等相对论的主要命题都来源于洛伦兹变换。洛伦兹变换一旦不自洽(不成立),相对论大厦就会垮掉。 洛伦兹变换描述的是同一质点在两个惯性系中的时空坐标之间的对应关系,这一对应关系通常是用一组函数表示的。 这一组函数是被爱因斯坦根据已知条件推导出来的。爱因斯坦推导两个惯性系之间的坐标变换时使用的已知条件是什么呢? 既然,洛伦兹变换是S、S`两个惯性系之间的坐标关系,那么,爱因斯坦要推导这两个惯性系之间的坐标变换首先就要已知S、S`这两个惯性系。 已知S、S`两个惯性系的意思是已知:惯性系空间是均匀的、时间是均匀的,S、S`中的所有量尺都是相同的、所有时钟都是相同的,各个惯性系的时钟是各自对过零的,即S系的时钟是同步的、S`系的时钟是同步的。 既然爱因斯坦承认两个惯性系的时钟是各自同步的,那么他就承认了同时是绝对的。这就是说,爱因斯坦为了推导两个惯性系之间的洛伦兹变换式,他必须首先承认同时是绝对的。也就是说,洛伦兹变换的前提条件之一是同时是绝对的。 有人为了防止从爱因斯坦的已知条件中推导出同时是绝对的结论就把已知条件的说法更改如下:"爱因斯坦已知S、S`两个惯性系的意思是爱因斯坦已知: S惯性系的观测者说S惯性系的时钟是同步的,S`惯性系的观测者说S`惯性系的时钟是同步的等等"。 使用更改后的条件还能推出洛伦兹变换吗? "爱因斯坦已知‘S惯性系的时钟是同步的'"与"爱因斯坦已知‘S惯性系的观测者说S惯性系的时钟是同步的'"的意思也完全不同。前者是说"爱因斯坦已知‘S惯性系的时钟是同步的'"后者是说"爱因斯坦已知‘S惯性系的观测者说S惯性系的时钟是同步的,但是爱因斯坦不知道S惯性系的时钟是否同步'",这就是说,更改后的已知条件中不含"爱因斯坦已知‘S惯性系的时钟是同步的'",爱因斯坦用更改后的条件就不能推导出洛伦兹变换。 既然用更改后的条件不能推导出洛伦兹变换,那就要承认更改前推出的结论--洛伦兹变换的前提条件之一是同时是绝对的。 众所周知,洛伦兹变换的直接推论之一是同时是相对的。我们刚才证明了洛伦兹变换的前提条件之一是同时是绝对的,这就是说,洛伦兹变换的前提条件与洛伦兹变换的直接推论相互矛盾,即洛伦兹变换不自洽。
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