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[楼主] [25楼] 作者:董加耕
先不要讨论其它坐标系中的情况，仅在唯一的一个坐标系中讨论，请问，在唯一的一个坐标系中，难道相对论和牛顿力学都可以“约定”为均成立吗？ ========================== 【相对论和牛顿力学都可以“约定”为均成立吗？】——约定理论是否成立？还是按我理解的回复你。 相对论与牛顿力学的根本差异就是计量约定的不同，在同一坐标系下，张三可以用相对论的约定描述事物的运动变化，李四可以用牛顿力学的约定描述事物的运动变化。如果由于所用约定不同，两人都说对方的约定不成立，你作为“判官”，你准备判谁对谁错？ 不同的人可以有不同的选择、做不同的事，不能因为你的选择而否定其它人的选择。即使同一个坐标系、同一个人，如果因为选择使用相对论的约定而判定牛顿力学的约定不成立，那么，当他换选牛顿力学的约定，是不是又要说相对论的约定不成立？ 一个约定是否能成立，不是取决于你是否选择他！在同一坐标系中，相对论和牛顿力学的“约定”都能成立，你可以选择二者之一来描述事物的运动变化。 |
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[26楼] 作者:王普霖
比如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，此时站在电子上看，它距离光速还差100%，因为电子对它是静止的。因此相对论的c在电子坐标系就不成立，也就是错误的。 ====================== 假设我们约定在地球系上，牛顿力学与相对论有完全相同的计量约定，且在地球系看来，一个电子A的速度为0.99c，一个光子B的速度为c。 则在牛顿力学中，无论是地球系还是电子所在的系来观测，B相对A的速度都是0.01c。 但在相对论中就不一样，在相对论中，从地球系看，光子B相对电子A的速度是0.01c(注意，这个相对速度0.01c不是对光速不变的否定，相对论的光速不变是指“以某坐标系来测量光子相对该坐标系的速度永远是c”)；从电子所系来测量，光子B相对电子A的速度仍然还是等于c，而不是0.01c。 即同样是电子所在的坐标系来测量，牛顿力学下测量光子B相对电子所在坐标系的速度是0.01c，而相对论测量光子B相对电子所在系的速度仍然是c。这种强大的差异，让你无论如何都难以理解。 为什么？这个差异与楼主在其文章第一部分描述的“兔子永远追不上乌龟”有着相似的道理，如果你想有一个清晰的理解，还可以用相对论与牛顿力学之间的转换关系进行严格地数理推导，看看在电子所在坐标系中，光子B相对电子A的速度如何由牛顿力学的0.01c演变到相对论的c。 |
| 即，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。 |
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对[33楼]说：
你用相对论的理论当然结果是这样的了。这也表明我并没有错误理解相对论。但是事实并不是这样，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，而在相对论中比较却是一样的。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。 |
| 如果在任何电子速度下，以电子作参照系，该系都具有光速不变，光速恒等于c，那请注意我[28楼]所说的话。那表明加速着的非惯性系中也具有光速不变特征。这是一种推论。 |
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[34楼] 作者:王普霖
“零速和0.99c速比较是不一样的，而在相对论中比较却是一样的”，我猜测一下你这句话的意思，你是想说：在相对论下，在地球系看来，无论电子相对地球系的速度等于多少，换到电子系来看光速都等于c，所以“相对论中的比较是一样的”？ 如果是这个意思，说明你只是根据“相等的光速结果”做出片面的理解，却忘记不同速度的电子所在的坐标系是不同的。 实质上，你只要认识到：总能把牛顿力学的速度计量结果转换到相对论中，也总能把相对论的速度计量结果转换回牛顿力学的结果。因此，如果在牛顿力学中有差异，则该差异在相对论中一定有体现，不是你理解的“一样”。 这里告诉各位一个高招，如果能学会使用相对论与牛顿力学之间的转换，当你无法理解相对论中的某个结论时，可以将该结论变化到牛顿力学中去对比理解，你甚至因此可以发现相对论中真正的认识错误。 |
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在天空有排成一线的三个飞船A、B、C，同向等速0.5c飞行，飞船的间距是30万公里，A在最前面。三个飞船上面有三个校对完全一致的钟。约定在零时刻，中间的飞船B向前后发一闪光，两头的飞船在零时刻开启计时，各自在接收到闪光时停止计时。因为光是在物理空间传播的，必然有以下结果：
C最先接收到光，用时最短；A最后接收到光，用时最长。 按照相对论原理，光不是在物理空间传播的，而是按照“惯性系”中速度不变传播的。三飞船间距不变，因此也不考虑飞船运动方向，A和C都在相同时间上，收到B的闪光。 |
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[37楼] 作者:王普霖
这是乱出题目、瞎分析，想给你纠偏都很难。 |
| 当涉及到其它参照系，包括相对于我们所在系作匀速直线运动的参照系时，就有一个该参照系中的时空测量标准是怎样规定的问题，关于这一点，宋先生的一些观点是成立的。但是，讨论该系中另外规定了一套时空测量标准，对于我们来说，无任何实用的意义，讨论我们所在系的时空测量标准拿到那个参照系中后，处于另一种运动状态下后，发生了怎样的变化，到是十分必要的。按照相对论，我们系的直尺，拿到另一个在我们所在系看来是匀速直线运动的参照系后，会发生变化，时钟也会变化，同时性也会变化，用这个变化了的标准，在该系中也能测量出光速为C。所以，相对论是否正确，首要是检验，我们系中的直尺，在处于匀速运动状态下后，会不会发生变化，发生了怎样的变化，而这个检验，还是我们所在参照系内部的事情，是用我们系中的不动的直尺或坐标系，对我们系中的匀速直线运动的另一个直尺进行测量。 |
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对【28楼】说： 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。 这句话逻辑上有问题 |
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对【37楼】说： 在我们所在的参照系中看，三个飞船以相同的速度同向飞行，C在向前运动，但光速与光源的运动状态无关，因此，C先收到光信号，A后收到光信号。在飞船参照系中看，A和C同时收到光信号。按照狭义相对论，不同的参照系关于同时可以有不同的测量结果。按照牛顿力学，光速与光源的运动速度有关，在我们所在系看来，A和C同时收到光信号。因此，这个问题的关键，还是在我们所在参照系中，光速到底与光源的运动速度有无关系？这还是我们所在参照系内部的、通过试验才能判定的问题。 |
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对[43楼]说：
请注意： 我的三个飞船上有相同的钟，又在相同速度下行进，它们相互静止。把三个飞船看作一体，是一个坐标系，又是事先对好的钟，因此在三个飞船中无理由有时间差，这导致了他不能使用时钟变慢进行分析。 在中部的飞船发出的是一个持续时间极其短暂的光脉冲。该脉冲在时刻0发出，产生一个上升沿。前、后两飞船以接收到上升沿时刻为接收到光的时刻，至于后面持续多少时间已不在意，因为上升沿的到来就意味着取得时间数据。 按照牛顿力学，似乎也没有光速和光源速度有关的说法。 按照我的C系、V系理论，光脉冲发出后，光在C系中速度不变，以速度c向两边进发。1秒时，光分别到达开始发光的0时刻的飞船原始位置A0、C0，如果飞船相对地面（C系）静止，它们将同时接收到光的上升沿，各自所记时间都是1秒。 但因为三个飞船是一直在匀速运动的，在光脉冲的传播过程中，A在远离B0、C在接近B0，因此光脉冲到达C的时间小于1秒、光脉冲到达A的时间大于1秒。具体计算谁都会，留给各位做习题了。 按照相对论计算，怎么计算呢？按相对论的光速定义，以三飞船的坐标系看，光速都是c，必然得到时间相等的结论。但是看一看飞船上已经停止了计时的钟，不管飞船是否还在飞，时间数据已不再变。答案只有惟一的，看钟说话！ |
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对[42楼]说：
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。这就说明在匀速v的"惯性系"里和匀速v+Δv的"惯性系"里，不管Δv多大，都不影响光速在该系内总是c。这是相对论的观点，不是我的观点。 那么既然在一个任何速度下都有光相对其的速度都是c，就意味着坐标系速度对光速c没影响。所以这个坐标系是不是匀速也就没有影响了。那么做加速度运动的坐标系内也有“光速不变”了。因此也就有加速运动的坐标系也是惯性系了，因为“光在一切惯性系中速度相同”。 我在这里说了这么多，都是使用相对论的方法推导出点不寻常的东西。三个飞船的例子，我是动了脑筋的。我为了防止相对论用自己的理论解释结果，我使用可以停止的时钟来计算速度是不是c。我也不再纠缠于无穷尽的讨论，答案就看钟表。谁的解释也没钟表来得有力。 |
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这个实验会引起一个巨大冲突。
如果时间相等，说明相对论“在运动惯性系”中“光速不变”正确，但是却否定了在静止惯性系中光速不变。 如果时间不等，说明相对论“在运动惯性系”中“光速不变”错误，但是却肯定了在静止惯性系中光速不变。 两个结果，请您选择，您会选哪一个呢？ |
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这个实验会引起一个巨大冲突。
如果时间相等，说明相对论在“运动惯性系”中“光速不变”正确，但是却否定了在静止惯性系中光速不变。 如果时间不等，说明相对论在“运动惯性系”中“光速不变”错误，但是却肯定了在静止惯性系中光速不变。 两个结果，请您选择，您会选哪一个呢？ |
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[楼主] [40楼] 作者:董加耕 发表时间: 2014/05/13 19:55
当涉及到其它参照系，包括相对于我们所在系作匀速直线运动的参照系时，就有一个该参照系中的时空测量标准是怎样规定的问题，关于这一点，宋先生的一些观点是成立的。但是，讨论该系中另外规定了一套时空测量标准，对于我们来说，无任何实用的意义，讨论我们所在系的时空测量标准拿到那个参照系中后，处于另一种运动状态下后，发生了怎样的变化，到是十分必要的。按照相对论，我们系的直尺，拿到另一个在我们所在系看来是匀速直线运动的参照系后，会发生变化，时钟也会变化，同时性也会变化，用这个变化了的标准，在该系中也能测量出光速为C。所以，相对论是否正确，首要是检验，我们系中的直尺，在处于匀速运动状态下后，会不会发生变化，发生了怎样的变化，而这个检验，还是我们所在参照系内部的事情，是用我们系中的不动的直尺或坐标系，对我们系中的匀速直线运动的另一个直尺进行测量 ============ 我们是否可以达成这样的共识： 1、在没有任何人为约束的情况下，每个坐标系都可以独立进行自己的计量约定（包括计量基准的选择）。 2、一个坐标系的计量约定一旦确定，该坐标系对事物运动的描述结论就确定，不会受到其它坐标系对计量约定的影响。 3、两个坐标系的计量约定一旦确定，则两个坐标系之间的时空变换关系就随之确定。 4、当两个坐标系之间没有人为的约束关系，各自独立进行自己的计量约定，则两个坐标系间的时空变换关系是无法预先确定的，所有可能的实现是一个无穷的集合。 5、两个坐标系之间的时空变换关系会随着其中任何一个坐标系计量约定的改变而改变。 6、通过协商，能够人为规定不同坐标系的计量约定满足相互间的特定约束。 7、如果规定两个坐标系的计量约定要满足特定约束，则两个坐标系的计量约定就失去了一定的随意性或独立性，在计量基准的选择和计量规则的制定上就必须满足相互间的约束关系，需要通过调整一方或双方互调的方式，直到满足相互间的约束。 8、可以将时空变换关系做为条件，约束两个坐标系的计量约定。 9、通过调整两个坐标系的计量约定，总能使得伽利略变换成立。 10、通过调整两个坐标系的计量约定，总能使得洛仑兹变换成立。 11、在无相关规定的情况下，一个坐标系的计量基准或计量工具拿到另一坐标系中，另一坐标系在进行计量约定时，可以不予理会。 12、我们可以规定从另外一个坐标系的拿过来的计量基准或计量工具就是本坐标系的计量基准或计量工具。 13、对坐标系间相互约束的规定不要有冲突。比如，如果接受了上述第12条的约定，就不能再人为约定坐标系之间的变换关系必须满足伽利略变换（或洛仑兹变换），在此种情况下，两坐标系间的变换关系需要通过实验来确定。 董先生，先请就上述内容提出你的意见，如果能取得一致，再分析其相关的实用意义。 |
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请您发表您对光速不变的见解
http://bbs.sciencenet.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=1421142&fromuid=917698 |
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对【49楼】说： 完全正确。 9、通过调整两个坐标系的计量约定，总能使得伽利略变换成立。 但在唯一的一套约定下，不可能二者均成立，只能有一个成立。 但讨论我们所在系之外的另一系有另外的一套约定有什么实际意义？对物理学、对我们关于宇宙的实际认识，不是哲学上的形式的讨论，有什么实际的意义？能指导我们作物理试验吗？ |
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对【49楼】说： 完全正确。 9、通过调整两个坐标系的计量约定，总能使得伽利略变换成立。 但在唯一的一套约定下，不可能二者均成立，只能有一个成立。 但讨论我们所在系之外的另一系有另外的一套约定有什么实际意义？对物理学、对我们关于宇宙的实际认识，不是哲学上的形式的讨论，有什么实际的意义？能指导我们作物理试验吗？ |
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对【49楼】说： 完全正确。 9、通过调整两个坐标系的计量约定，总能使得伽利略变换成立。 但在唯一的一套约定下，不可能二者均成立，只能有一个成立。 但讨论我们所在系之外的另一系有另外的一套约定有什么实际意义？对物理学、对我们关于宇宙的实际认识，不是哲学上的形式的讨论，有什么实际的意义？能指导我们作物理试验吗？ |
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对【45楼】说： 狭义相对论中说，所有惯性系中的光速相同，并且与匀速运动的光源的运动速度无关。在广义相对论中说，光束的运动描述已不再限于X^2-C^2T^2=0,而是ds^2=gijdxidxj=0 |
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对【45楼】说： 狭义相对论中说，所有惯性系中的光速相同，并且与匀速运动的光源的运动速度无关。在广义相对论中说，光束的运动描述已不再限于X^2-C^2T^2=0,而是ds^2=gijdxidxj=0 |
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对[55楼]说：
“狭义相对论中说，所有惯性系中的光速相同，并且与匀速运动的光源的运动速度无关。”这句话是错误的。 只有静止惯性系（如静止的地面，我称之为C系的、有强大引力场的参考系）中的光速相同，并且与匀速运动的光源的运动速度无关。这才是正确的。 至于光速可变，我没有异议，广相只在于数学模型是否真实准确了。 你可以对我前面的实验结果给出预言，看看两个时钟停止的位置是否相同。另外sxgdyl先生还以难纠偏为理由没有给出判断呢。 |
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这三个飞船我可以用一把长60万公里的直尺代替：直尺中部放光源和时钟，直尺两端放光接收器和时钟。
这样就更简单了，变成了一条沿长度方向飞行的直尺。 该实验结果不会牵涉到很高深的数学变换，其实无须计算，凭概念就可以给出答案。为什么说难以纠偏呢？ 如果给不出答案，确实是难。那么这里还有谁对相对论的理解更深刻呢，那就去请示下沈先生。得到确实的解答再回复我不晚。但我不希望得到的是这种类型的答复： [38楼] 作者:sxgdyl 发表时间: 2014/05/13 14:20 “这是乱出题目、瞎分析，想给你纠偏都很难。” |
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这是我对陆道渊先生的一段回复：
“相对论错误地认为自身没有引力场的运动坐标系也是“惯性系”。错误之处你我包括费先生，还有很多人都是有一定认识的，但是深度也都有所不同。我则完全把物体的运动规律归结到C系了，把运动观察者所在“惯性系”（注：凡是我的带引号的“惯性系”都是指在C系中做匀速直线运动的“惯性系”，而不是C系。C系则是真正的惯性系。但由于你的建议，我忍痛抛弃了这个不错的字眼。改用C系代替有强大引力的坐标系。）只作为一个无质量的、数学上的运动坐标系—V系。相信经过了这么多天的讨论，我估计大家已经能够接受这样的区分了。这样就把相对论中提到“惯性系”中物理规律相同，从“惯性系”的作用纠正到C系的作用了。这就是说，一切在运动坐标系中的物理运动，比如在飞机上、车上物体的运动，都归结到它们在C系的运动。V系只剩下了个运动的空架子。在这个空架子之内，只有测量与观察的份儿（资格），左右不了物理规律。比如一个光子由A向B所在的方向发出，这个光子在确定的时间到达和经过A、B间的所有位置，不受有没有这个空架子存在与否的影响。这时恰好有一个空架子在A、B所在区间运动，上面还有测量者，他不可能测量出相对他的光子运动速度还是c。洛仑兹和爱因斯坦错误地把这个空架子当作真的参考系了，也就是我指的C系。这是他们犯错误的根源。他们按照他们的错误判断一直走了下来，所推导出的任何东西都和牛顿理论格格不入。 比如东京-北京-伊斯兰堡-安卡拉-马德里等城市间距为30万公里（虚构）成一线排列，从东京发出的光子每到达一个城市都需要增加1秒。这些距离和时间的关系都是确定的，不管取多大距离，它和时间的比值都是c。这是光速在C系不变。这时如果有一把30万公里长的直尺在空间沿长度方向和城市连线重合飞行，速度是0.5c，那么在这条尺上一端发现光子经过时起算，到另一端发现光子时结束，所用时间一定是2秒，而不是1秒。因为在尺子上测量到的是光子和尺的相对速度。那么根据尺子上观察者观察到的结果，会计算出光在这个方向的速度是速度是0.5c，而不是c。如果尺子飞行方向和光子运动方向相反，则尺上的测量者会得到光速是速度是1.5c，也不是c。这说明光速在尺子这个坐标系内不具有各向同性，不具有恒定光速c。但是尺子的速度0.5c是已知的，就能够将已知速度和测量速度相加，得到光子相对地面速度总是c。或者根据地面上光速是c，尺子速度是0.5c，计算出尺子和光子的相对速度是0.5c和1.5c，丝毫不会错的。这也证明完全没有必要在尺子坐标系的测量结果上做手脚，不必修正。可是洛仑兹、爱因斯坦没有认识到C系和V系的区别，他们做修正了。” |
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对【58楼】说： 按照狭义相对论，我们系的一把尺子B在运动时，用另一把不运动的尺子A测量，B的长度会缩短。 所以，问题的关键是，我们系的物体在运动时，用我们系的不运动的标准，能否测量出它的长度会缩短？这是我们系内部的一个试验判决问题。 |
| 尺缩问题现在不用讨论了。因为我的实验已经避开它了。当我成功地把“相对惯性系匀速运动的坐标系中光速不变”否定掉之后，一切尺缩理论、钟慢理论自然树倒猢狲散。 |