地面上看加速器中的电子速度达到0.99c了,它离光速还差0.01c,这是正确的描述。按照相对论,电子“惯性系”看光速也是c,测量者站在电子上看,它距离光速还差100%。相对论中的光对这个观察者的速度是c,因此就有电子速度永远不能接近光速c一点点的结果。因此得出一个奇怪的结论,一个电子在从零速加速到任何小于光速的速度,站在电子的立场,它和光速的速度差永远是c。
由于相对论规定了任何“惯性系”内的光速不变后,我可以按照这个原则将零速到光速之间任取一个匀速运动的坐标系做“惯性系”,该系中光速总不变。那么取任何一个速度v,在该速度的邻域存在v+Δv的“惯性系”也满足光速不变。当我取Δv趋于零时,可以得到dv/dt的坐标系也满足光速不变。也就是说,在加速运动的系中(可能不能再叫“惯性系”了,应该是“非惯性系”。),同样满足光速不变。
而按照我地面参考系—C系中的光速才是c,电子所在运动系—V系不具有约束光速的能力的理论,在电子上就能够通过对光速的测量计算出电子自身的速度。也就是说,伽利略变换能够利用光速判断运动参考系—电子参考系的速度,用相对论反而不能。
一个站在运动坐标系的测量者,按照伽利略变换,他测量到相对某个光源的相对速度是1.5c,他立刻就能判断出自己的速度是0.5c,有迎着光源方向的速度分量。
一个站在运动坐标系的测量者,按照相对论在所有惯性系速度不变都是c的约定,他立刻就感觉到自己无法判断自己的速度。但是如果他不相信相对论的这个约定,拿起仪器来进行测量,他一定会发现光速在各个方向上是不同的,他一定反对相对论。
在董加耕先生的《伽利略的脉搏——论物理学中的时空测量》主贴中,[33楼]sxgdyl先生对前面判断无疑义,表示肯定:“牛顿力学说“在电子所在系光子B相对电子A的速度等于0.01c”,相对论说“在电子所在系光子B相对电子A的速度等于c”,两个结论都是正确的,在数理关系上是完全等效的两个结论。”
用相对论的理论导出这样的结果是必然的。事实是,光子和电子在地球参照系C系中运动,零速和0.99c速比较是不一样的,站在不同速度的电子上看光速是不同的,而使用相对论站在电子上看光速却是一样的。这是两个截然不同的结果。这不是约定不同造成的数值差别,而是有、无的区别。 |