1.2"相对性假设"、"伽利略变换"、"绝对时空"三者的等价关系
物理科学界都认为"绝对时空"、"伽利略变换"错误是肯定的,而说"相对性假设"错误是不可想象的,在他们看来在"相对论"里才有的"相对性假设"与"绝对时空"、"伽利略变换"等价更是不可理喻;而物理逻辑事实却是"相对性假设"、"绝对时空"、"伽利略变换"三者等价。不然,难道连"绝对时空"概念都没产生的年代里的伽利略就先见般的提出"相对时空观"里的"相对性假设"?
伽利略提出"相对性假设",后人根据"相对性假设"推导出一变换式就命名为"伽利略变换",不论"相对性假设"理论先在经典力学中使用、后在电磁场与万有引力场等理论中使用,还是"相对性假设"理论是否在经典力学、电磁场与万有引力场等理论中适用,"相对性假设"与"伽利略变换"数理上都等价;而这与爱因斯坦说"相对性假设"适用于电磁场与万有引力场等理论、说"相对性假设"属于"相对论"是无关的。
"相对性假设"是"无质量点的运动规律在所有惯性系里都有相同的形式",同样,"伽利略变换"就是"无质量点的运动规律在所有惯性系里都有相同的形式"的数学表达式,所以它们都要求时空在速度等各种物理量变化的前提下保持时空的均匀不变性,即要求时空与速度等各种物理量无关而独立存在的、要求时空与"物质质量及运动状态"无关;所以两者等价,都要求运动速度值与光电磁波速无上限。
所以,"相对性假设"与"伽利略变换"数理本质上自洽的条件就是要要求运动速度值与光电磁波速无上限,若运动速度值与光电磁波速有上限值V,那么"相对性假设"与"伽利略变换"在数理本质上就不再成立了,就变成类"爱因斯坦变换"了;而当运动速度值与光电磁波速有上限值的V等于C时,就是"爱因斯坦变换"了。
因此,当运动速度值与光电磁波速无上限时,在与地面保持低速运动(声速以内)的"伽利略大船"中物体间的相对运动速度用"伽利略变换"进行计算的结论与物理实际值仅存在"负的12-17个数量级别"的差别而几乎察觉不出来;所以,说什么"伽利略大船"要密闭、或在一望无际的大海中等,都是与物理本质无关的要求描述,而至于说"伽利略大船"的质量要非常大、大到地球相当的质量,那就又回到有特殊参考系的"洛伦兹变换"协变本质了。
所以,我们就更加透彻理解"相对性假设"与"伽利略变换"要求运动速度值与光电磁波速无上限的数理本质了,只有运动速度值与光电磁波速无上限,"相对性假设"与"伽利略变换"才成立;当运动速度值与光电磁波速有上限值V越大时、物体间的相对运动速度用"伽利略变换"进行计算的结论与物理实际值越接近;反之,当运动速度值与光电磁波速有上限值V越小时、物体间的相对运动速度用"伽利略变换"进行计算的结论与物理实际值差异越大。
而当运动速度值与光电磁波速有上限值的V等于C时,就是"爱因斯坦变换"了;而这时,宇宙中的光速值相比于人类运动的速度值还是非常大的、光在1秒钟可以绕地球赤道7圈多的,所以人类运动的速度值在光速面前是几乎可以忽略不计;所以"伽利略大船"因速度慢而计算得到的值就有非常高的精度(精度在10的负12~17之间)而非常近似物理实际,才使伽利略认为"伽利略变换"与"相对性假设"是对的一样而发现不了错误;所以,在伽利略的年代,他提出这样错误的感性认识与总结是非常正常的。
同时,在人类活动的速度值范围内"相对性假设"与"伽利略变换"所得计算结论与物理实际的差别是非常小的,才使先前所有的物理学家不知道"相对性假设"的错误,更不知道"相对性假设"与"伽利略变换"等价的数理本质;同样就是这个非常小的差别,使已经进入"相对时空观"时代的很多人还相信"伽利略变换"是正确的。
而"绝对时空"的概念是在"相对时空观"产生之后、为了区别于"相对时空观"而称以前的时空观为"绝对时空观"才诞生的概念,"绝对时空"要求运动速度值与光电磁波速无上限、要求时空在速度等各种物理量变化的前提下保持时空的均匀不变性,即要求时空与速度等各种物理量无关而独立存在的、要求时空与"物质质量及运动状态"无关;所以"相对性假设"、"伽利略变换"、"绝对时空"三者等价。
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