为何说相对论是错的，错在何处（之一）

观测中必然存在第三参考系，运动不相对。洛伦兹因子时空变化时空旋转都是光学现象。洛伦兹因子是观测中垂直光波前与运动垂直方向间的位置函数

【摘 要】观测中运动物体发出的垂直于运动方向的光会形成垂直光的波前。在观察者接收平行于运动垂直方向的光时，就必然存在一个光学的惯性参考系――垂直光波前。这是除观察者和运动物体外的第三参考系，因此观测中运动不相对。洛伦兹因子是垂直光波前与运动垂直方向间的位置函数，是交角余弦的倒数。洛伦兹因子是光学现象，时空变化和时空旋转也是光学现象。观测是光学过程，因此观测到的现象是光学现象。相对论把来自光学现象的结论应用于非光学现象的物体的运动而未作适用性的证明，这些应用只能是猜想。

【关键词】垂直光波前 第三参考系 运动不相对 洛伦兹因子 光学现象 必要条件

1          从相对论的条件说起

1.1  真空光速不变和相对性原理是必要条件还是充份条件？

     相对论和其他物理理论一样是有条件的，因此相对论导出的各项结论，例如物体的速度总是小于光速（光速是速度最大值），也是有条件的。相对论经典作家指出这些条件是：真空光速不变和相对性原理。显然，离开了相对性原理相对论就无法存在，这一条是相对论的必要条件。光速的问题就不是了，只要在整个事件中光速不变，则这次观测中洛伦兹变换式就成立；如果真空光速不变，则由此获得的结果就具有普遍意义，由此狭义相对论就是普遍适用的理论。所以，这一条只是相对论成为普适真理的充分条件。

1.2    观测也是一项条件必要条件

相对论对其理论的解释和验证，对各项推论的检验，都通过观测进行。观测对相

对论来说是一项排他性的要求，因此这也是一项条件；而且是必要条件。

     这一必要条件引出了另一项必要条件。

1.3    被观测的运动物体必需发光

这是因为物体不发光就观测不到。这也是一项必要条件。

1.4    不存在第三参考系

在狭义相对论的教材中指出，在观测过程中除了观测者和被观测运动物体外不存在其

他惯性参考系。这个条件源自相对论对相对性原理的解释。因为在观测中如果存在第三参考系，不同参考系的观察者在同一时间对同一运动物体可能观测到不同的相对速度，不同的尺缩和钟慢；这样相对论对运动相对性的解释就不能成立了。因此这一条也是必要条件。

1.5    观测的是物体表面的某一个发光点

相对论对时空变化的描述是由洛伦兹变化式表达的，在四维时空中以闵可夫斯基坐标

上点的位置变化表达时空的变化，所以观察者观测的是物体表面某一发光点的运动，而不是观测整个物体。

2          观测中必然存在第三参考系

以以下观测情况为例。

平行惯性系S’和S与四维闵可夫斯基坐标系的X’轴平行。惯性运动物体位于S’系。

直线O’O与X’轴垂直，交S于O点，交S’于O’点。观察者位于S系的O点。此时观察者接收物体经过O’点发出的沿O’O运动的光所观测到的时空变化符合常用型洛伦兹变换式的过原点形式

            x’=γx

            y’=y                                                   (1)

            z’=z

            t=t’/γ

1式中γ为洛伦兹因子

            γγ＝1/（1-vv/cc）                                    （2）

2式中v为：观察者接收运动物体发出的平行于运动垂直方向的光时观测到的速度。当运动物体经过O’点时发出的垂直于X’轴（运动方向）的光经过t时间走过ct间隔到达位于O点的观察者时，物体已走过x’间隔到达A’点。此时物体沿途发出的垂直光的波前位于S和S’间；物体作惯性运动，所以波前是直线。见图1.

                                图1

物体表面发光点发出的各向散射的光总是含有与运动垂直方向平行的光，因此观测过程中总是存在垂直光波前；即只要是进行观测总是存在第三参考系。

3          洛伦兹因子是光学现象

3.1  洛伦兹因子是物体运动的垂直方向与垂直光波前间位置的函数

图1显示：与物体运动的垂直方向平行的光与垂直光波前交角β的余弦cosβ＝OO’/OA’。cosβcosβ=(ct)(ct)/((ct)(ct)+(x’)(x’)。结合1式，

cosβcosβ=(ct)(ct)/((ct)(ct)+(γx)(γx))=γγ/((1/γ)(1/γ)+(x/ct)(x/ct))。

x/t=v，v为观测到的相对速度。结合2式

             cosβ=1/γ                                             (3)

     3示显示，洛伦兹因子等于与物体运动的垂直方向平行的光与垂直光波前间交角余弦的倒数，即等于运动垂直方向与垂直光波前间交角余弦的倒数。因此，洛伦兹因子表达的是运动的垂直方向与垂直光波前间的位置,是位置的函数。

3.2   洛伦兹因子是光学现象

β角是物体发出的与运动垂直方向平行的光与垂直光波前间的交角，因此洛伦兹因

子是表达两种光学现象间关系的参数，是一种光学现象。

4          尺缩和钟慢是光学现象

     相对论对时空变化的解释是以洛伦兹变换式的广义坐标形式表达的。

             x’=γx

             y’=y                                                  (4)

             z’=z

             t=t’/γ

4式中：时间和空间的变化是以洛伦兹因子表达的，xx’yy’zz’tt’为广义坐标。洛伦兹因子是光学现象，所以相对论所描述的时空变化也是光学现象。真实的时空是否随之发生变化是要证明的，不能凭想像不加证明就给出结论。

5          时空旋转是光学现象

4式和3式显示：观测到的物体运动间隔与物体的运动间隔在闵可夫斯基空间中的方向不同，相差β角；即运动物体的时空和观测到的时空间发生了时空旋转。由于β角是与物体运动垂直方向平行的光和垂直光波前之间的交角，是表达两个光学参数间的位置的函数，因此观测到的时空旋转也是光学现象。真实的时空是否随之发生旋转是要证明的，不能凭想像不加证明就给出结论。

6          物体的运动在观测中是绝对的而不是相对的

在观测中总是存在垂直光波前，就是说除了观察者和运动物体外总是存在第三参考系；

观察者从洛伦兹因子可以获得运动的垂直方向和垂直光波前间的交角β，进而获得物体运动间隔x’和物体速度v’的位置。观测到的物体运动间隔x与物体运动间隔x’间的位置关系可从1式和3式获得，x’=x/cosβ

             x=x’cosβ                                           （5）

5式显示x位于x’旋转β角的方向。速度与运动间隔的方向相同，v位于v’旋转β角的方向。观察者从垂直光波前的方向和观测到的v和x的值和方向可以确定与观测到的运动同时存在的物体运动的v’和x’的值和运动方向。进而可以发现，在观测中运动物体的速度和运动方向与观测前比并无改变；因此在观测中物体的运动是绝对的，而不是相对的。因此，相对论的相对性原理对于一般的观测过程并不适用；只适用于所获观测结果不涉及垂直光波前的情况，例如用观测到的光谱的红移值以相对论红移测速式计算出观测到的运动速度v。

7   观测到的现象是光学现象，光速是速度最大值的结论只是一种猜想

    观测过程是观察者接收物体发出的光，然后从眼中所形成的像了解物体的运动。因此观测过程是一个光学过程，因此所获之结果是光学现象。因此相对论的各类结论都是光学现象。而光速是速度的最大值的结论来自观测过程中所获之光学现象，因此只适用于观测过程中的光学现象。运动物体的速度是非光学现象，因此运动物体的速度总是小于光速的结论是把适用于光学现象的理论推广到非光学现象。在未经实验验证，也未经理论证明的情况下，这只是一种未经证明的猜想。

8   尺缩是运动间隔的收缩而不是观测到的运动物体变扁了

    相对论是以洛伦兹变化式表达运动物体的时空变化的。洛伦兹变化式的空间式是以点的坐标位置的变化表达物体运动间隔的变化；而观测要求运动物体必需发光，所以这个点是观测中观察者注视的物体表面的一个发光点。因而，观测到的尺缩是运动物体表面发光点的运动间隔的收缩，而不是物体尺度的收缩。

9    为何说相对论是错的

9.1  观测到的时空变化是光学现象，发生在观察者的眼中；相对论把之应用于运动物体的时空，又未加证明，所以相对论的各种论断只是猜想

如3式所示，洛论兹因子是光学现象，因此观测到的运动物体的时空变化和时空变也是光学现象。由于观测到的时空变化是观察者的眼睛接收运动物体发出的光而获得的，因此这些时空变化发生在观察者的眼中。认为发生在观察者眼中的运动物体的时空变化就是真实的运物体的时空发生了变化，必需给出证明，而相对论未就此进行实验和理论的求证。由于相对论未经实验验证，因此把相对论应用于运动物体的时空所获之结论（例如光速是速度的最大值）只是提出了一种可能性，是一种猜想。以猜想作为否定现实中的超光速运动的依据（例如类星体和黑洞喷出的超光速小云）是不慎重的。

9.2  相对论所阐述的相对性原理对运动物体的时空并不适用

在观测惯性运动时，是物体走过了间隔x’观察者才观测到间隔x，如果物体没有走过x’观察者就不可能观测到x，从因果关系来说x’是因，x是果；由此可知x是由于x’的存在而存在的。在观测惯性运动时，观察者可以获得平性惯性系间的距离（如天文观察中），进而获得物体发出的垂直光到达观察者所需时间t,这样从x’可获得物体的速度v’。相对速度v可以从观测获得。也可从x和t获得;因此观测到的相对速度v是果而物体的速度v’是因，即v是由于v’的存在而存在的。在观测到相对速度v后，物体的速度就从v’变成v的论断，把因果的关系颠倒了，因此是不可能发生的；运动物体的速度v’不会因为观测而变为v；物体的运动速度是绝对的，物体的运动是绝对的。如相对论所阐述的相对性原理在运动物体的时空中并不适用。

9.3  观测中总是存在第三参考系，如相对论所阐述的相对性原理对于观测到的时空也是不适用的

在观测中平行惯性系中的运动物体走过间隔x’时，观察者观测到的是走过了间隔x，物体的运动间隔x’是观测不到的。但是，在观测者接收物体发出的与运动垂直方向平行的光时总是存在垂直光波前，就是说除了观察者和运动物体外总是存在第三参考系；观察者从3式，2式，观测到的物体速度v和物体发出的垂直光到达观察者的时间t可以获得运动的垂直方向和垂直光波前间的交角β，进而获得x’的位置。x位于x’旋转β角的方向。速度与运动间隔的方向相同，v位于x’旋转β角的方向。观察者从垂直光波前的方向和观测到的v和x的值和方向可以确定同时存在的x’的值和方向；进而可以发现观测中运动物体走过的间隔和速度与观测前比没有改变，即观测中的物体运动是不变的,是绝对的。因此，如相对论所阐述的相对性原理对于观测到的时空也是不适用的。

10   相对论错在何处

—— 相对论忽略了观测是一个光学过程，

―― 相对论忽略了在观测中必然存在的垂直光波前这个第三参考系，以至错误地提出了相对性原理这一假设。

―― 相对论忽略了其理论来自观测这种方式，错误地把存在于观察者眼中的时空变化未经证明就应用于现实中的运动物体。其实，洛论兹变换式中反映物体运动间隔的参数x’与反映观测到的间隔的参数x出现在同一式中，就含有x’与x同时存在的意思，这与观的含意相同。

―― 相对论无视实验验证是检验物理理论是否正确的唯一方法这个物理学的规则，错误地以数学推演的结论否定实验结果。例如对于天文观察所发现的类星体和黑洞喷出的向着观察者运动的小云中有些以超光速向着我们运动（平行于Z轴的运动）的现象，相对论学者都是以“物体速度总是小于光速”为由一律解释为天文观察的误差，不顾已有多个天文学家观察到相当数量的超光速小云这一事实；也不顾洛伦兹变化式对于沿Z轴运动的物体不发生时空变化，没有尺缩的结论；在未给出为何以观测到的沿X轴的速度所获之结论来否定实测的沿Z轴的速度的证明的情况下，就否定了天文观测的结果。

——相对论未能发现洛伦兹因子是反映垂直光波前和平行于运动垂直方向的光之间的一个位置函数。在未经证明的情况下，忽略了通过观察得来的洛伦兹因子，时空变化和时空旋转都是光学现象。

——在未经证明存在于观察者眼中的观测到的运动物体的时空与运动物体的时空完全相同的情况下，就以属于光学现象的观测到的运动物体的时空取代运动物体的时空。