只有具有强大的引力场的天体才可以称为惯性系,所有不具有独立场的物体(也就是说它们的场作用范围相比之下微乎其微),即使它们相对惯性系是匀速运动,它也不是惯性系。这个观点我已经在费邦镜先生的帖子《我的反相小结》中阐明。得到了费先生和陆道渊先生的一致认同,事实上他们也都是如此观点。陆道渊先生态度和我一样,是坚决的。费先生也是这个主张,他所用的本征场和我这里的场也是完全相同的概念,但是费先生多少还有一些拖泥带水,认为相对本征场匀速运动的坐标系是近似惯性系。应该斩钉截铁地说,在本征场中相对场做匀速直线运动的坐标系不是惯性系,它们与惯性系不等价,不平权。在这些运动坐标系中,力学定律不成立。
相对惯性系匀速运动的坐标系也是惯性系,这个命题是错误的。不具有独立场的,相对惯性场匀速运动物体只能称为运动坐标系。运动坐标系不具有惯性系的光速各向均等的特性,运动坐标系中计算相对运动物体的能量也完全得不到正确结果。一个相对惯性场100米/秒速度的物体m,具有在该场中的绝对动能能量5000m。两个各为50米/秒的物体相对运动,相对速度为100米/秒,以任何一物体作为参考系看对方物体,都不能根据相对速度100米/秒正确计算出物体的动能。在惯性系基准地面上,两物体各自只有1250m的动能。这是两物体在该场中的真实动能。而如果站在其中任何一个物体上按相对速度计算对方能量,会得出每个物体都具有5000m的错误结论。因此,相对论所定义的惯性系概念是不对的,它早就该退出物理舞台了。我这里依然保留了惯性系这一称谓,是认为这个词还是不错的,彻底废弃太可惜,但是使用条件要重新做规定。
一个物体相对另一个物体拥有绝对的场主导地位,则以此物体为基点的坐标系称为惯性系。比如地球具有引力场,该场始终跟随地球运动,和地表相对静止,那么地表就是惯性系的基点。任何在地表的运动物体,不管是否匀速,都是在地表场的范围之内,因此都不是惯性系。它们可以被称为匀速运动坐标戏和加速运动坐标系。不能戴上惯性和非惯性的词冠。
我将在费先生贴中发表过的观点在这里复制一下:
对于传统意义上的,能和地球有相对运动的“以太”,在地球表面确实检测不出来和地面有相对运动。因为根本就不存在那种游离于天理而独立存在的、具有绝对静止性质的“以太”。凡是物质,都存在既属于这个物质的形而下的东西,包括大小、形状、边界,也存在形而上的东西,比如力、能量等等。因此游离于有形物质之外的场是存在的,任何一个微小物质都具有它的场作用范围,它的场是以这个物质为核心的。世界之所以能形成有形世界,也都是物质通过这些场在相互作用。场始终是跟随物质核心的。电子运动,电场也跟着运动;地球运动,场也跟着运动。你否定场的存在性吗?
在地球表面任何物质都具有和地表相同的速度,因此这些物质所发出的场也具有相同的速度。光在地表的速度就是相对于这些场的,所以光速相对于场来说总是相同的。但是对于一个在地球表面匀速运动的车来说,它产生的场远远抵不过地球产生的场,因此它不具有约束光速的能力。在地球表面静止测量沿地表的光速是一样的,但在一个运动的敞棚车上测量到的光速绝对不会一样。
归根到底,相对惯性系做匀速运动的坐标系也是惯性系这个命题是错误的,它只能称为运动坐标系。光速只依从于具有场的地表,而不依从相对地表的运动坐标系。光速在这个运动坐标系中不具有各向同性的性质。
因此,在敞棚车中央向车头、车尾发光,因光速只取决于所在场,所以光到达车头、车尾的时间是不同的。到达车尾的时间要短,到达车头的时间要长。这里已经隐含了车头方向是车的运动方向,即使没有特别说明恐怕也不会有什么误会。
把场比作平静的大海,光比作鱼雷,鱼雷相对水的速度总是c。在一条长为30万公里的船的中部,同时向船头和船尾发射两颗鱼雷,那么船如果在水面静止,则两鱼雷到达船头和船尾的时间一样,都是半秒钟。但是船相对于水面有速度v=0.5c,这时还从船的中部向船头、船尾同时发射鱼雷,从鱼雷入水刹那计算时间,鱼雷从出发到炸掉船尾的时间只用了三分之一秒,而要炸掉船头则需要一秒时间。因此在船上计算出鱼雷到达船头、船尾的速度是不一样的。
船在这里就是个运动坐标系,它不是惯性系,它不具有随自己运动的强大的场,它左右不了鱼雷在水中的速度。因此,在任何“惯性系”中看到的光速都是c这个命题不存在。即便是在船上改变了测量所用的尺度也无用。因为鱼雷到达船头、船尾的时间不一样,而到达船头、船尾的距离是一样的,你改变测量距离的尺度,你改变了长度计量结果,但你改变不了船头距离和船尾距离的比值,你改变不了两个时间的比值。因此你无论从什么角度说,也得不出鱼雷速度在你船上看都是c的结果。