参考系是指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系,它是描述物体运动不可缺少的背景。比较物体速度的方向、大小时,作为背景的基准点的选取是必须的。基准点的选取有一定的任意性,比如两辆对开的车,不考虑周围任何物体的运动对它们的作用时,可以选择任一车为参考系,当然被研究的对象也只限于对方那个车,因而不具有普遍意义。选定大背景是静止的,即前面说的彼此不作相对运动的物体系作为参考系是适合研究大多数运动物体的最好选择,因此选择的正确与否是至关重要的,要以对运动的观察和描述尽可能简单为原则。 比较不同的物体运动时,应该选择同一参考系,这是选择参考系要遵循的统一性。比如考虑电子的质增和飞船的质增,所选取对参考系要是地面就都是地面,否则无从比较。 同一运动选择不同的参考系,观察结果一般不同,这是参考系选取的差异性。 地球对于研究地面附近的运动是一个很好的参考系。但是它对于研究其他天体时却又不是最好的参考系,太阳作为参考系又优于地球,同理,银河系作为参考系又优于太阳。在太阳上看月球的轨迹要比在地球上看真实得多,这是参考系选取的层次性。 层次性虽然高,看运动更真实,但是却不是最实用。比如在地面上描述一个平直运动的汽车很简单,但在银河系里想描述它则复杂多了,因此参考系的选择还有实用性。 在地球上,选取地面作为参考系是最好的选择。一直以来,人们认为和地面做匀速运动的物体也可以作为一个很好的参考系,常常以伽利略大船为例。在人们把地球(或地面)参考系作为惯性系定义以后,又有了相对惯性系做匀速运动的坐标系也是惯性系的理论。在地面惯性系中,电磁场运动是适合的,但在伽利略大船中,虽然一些低速的运动很难区分出来,但是不适合电磁场运动了,因此“相对惯性系做匀速运动的坐标系也是惯性系”的理论是错误的。我在《相对论的惯性系约定是错误的》一文中充分地剖析了这个参考系。 地球表面的引力场跟随地球同步转,因此光相对地表引力场的速度是c,它相对地面的速度也是c。从来就没有相对于地球表面运动的以太风,只有相对地球表面不动的引力场,因此M-M实验的零结果是这个原因造成的,而不是尺缩造成的。尺缩的荒谬概念就是由这个实验的零结果产生了出来。一些自作聪明的人为了附和这个尺缩,又杜撰出钟慢和光速不变。事实上,他们没有认识到引力场是一种物质,没有认识到引力场是光的媒介。他们没有找到“以太”,也没发现引力场的作用,因此就草率认为光不需要介质。 假如我把地球加了一个壳,该壳和地球的地面可以无摩擦滑动,人们生活在壳上,而壳相对地球有速度,这时会怎样呢?壳上的道路、房屋都随壳转动,但是壳很薄,产生不了强大的场。因此地球实际的场还是跟随地球而不是壳转动。但是和我们相对静止的物体却不具有这个场,这时在地面测量光速,必然不是各向同性的,这时会有另外一些效果。如果M-M实验在这样的地面做,一定会出现非零结果。 那么引力场对于地球真的不动吗?不是!它只是在地球表面不动,跟随地表。而在远离地表的上空,就开始有偏移了。天体之间都是有相互运动的,每个天体都有属于自己的场。各自有跟随自己不动的那部分。随着距离的增大,这些场物质就不再只受一个天体的支配了,而是由众多天体共同管理这些场物质。它们自然形成一种没有交叉的场线,就如同空间不同位置的带电体在空间形成的电场线一样。任何一个天体的运动,都会改变这些场线的形状。因此引力场在空间中是变化着的。这可以通过简单的实验得到认识。在一张硬纸板上面撒满细微的铁屑,在硬纸板下面放几块小磁铁,你会发现这些铁屑都有规律地排列起来了。在磁铁的磁极附近密度最大,远离的地方密度小,但都和相邻的铁屑相连续。当你移动一些磁铁时,这些图案也随之变化,但从不相交叉。你也会看到,移动的磁极附近,图案变化小,越接近磁极的铁屑跟随磁极的程度越大。这就是场分布。 那么这种描述,在爱因斯坦的时代是没有的,那个时代只认为光线弯曲是受引力作用(也是对的),实际是受场密度作用。光的速度和方向在真空中都是可变的。 惯性系这个概念被我纠正以后,这个词汇还需要不需要继续保留呢?我认为是可以保留的。因为我已经正本清源,把他们的区别搞清楚了。但是根据陆道渊先生的意见,清除爱因斯坦的相对论流毒要彻底,因此我考虑把具有较大范围稳定场的参考系叫做等力参考系,简称等力系,即距离引力中心等距离位置所组成的相等场强的参考系,或称为一般参考系,而抛弃惯性系的概念。对于过去的非惯性参考系,称为非等力参考系,简称非等强系或称为特殊参考系。 |