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对狭义相对论发起新一轮全方位进攻 (第3稿) 【摘录】
[楼主] 作者:费邦镜  发表时间:2014/08/26 19:50
点击:477次

对狭义相对论发起新一轮全方位进攻

(第3稿)

目录

第3稿序    ………………………………………………………………………… 2

第一章、松动一下对狭义相对论的迷信       …………………………………… 2

1、不接受狭义相对论,是因为思想受到传统观念的束缚吗?    ……………… 2

2、不要轻信相对论教材上的一些实验结论    …………………………………… 3

第二章、“同时的相对性”经不起推敲    ………………………………………… 4

3爱因斯坦对钟法含有不能被容忍的逻辑循环    ……………………………… 4

4一种比爱因斯坦更合理的中垂线对钟法,不含逻辑循环    ………………… 5

5、掀翻爱因斯坦火车,摧毁爱因斯坦建立相对时空观的突破点  ……………… 6

6、完全可以证明两个不同惯性系的“同时性是绝对的”  ……………………… 6

第三章、不能迷信伽利略相对性原理       ……………………………………… 7

7、伽利略相对性原理没得到过严格的思辨或验证    …………………………… 7

8、坐标系相互之间如何运动,不会决定力学定律在其中是否有效    ………… 8

第四章、因为牛顿找不到“绝对处所”,致使“绝对空间”被误解     ………… 8

9、推知“绝对运动”,是牛顿写作《原理》的目的   …………………………… 8

10、水桶实验仅证明了“绝对运动”的存在,而不是“绝对空间”   ………… 9

11、牛顿终身未能找到的“绝对处所”就是“引力场”,水桶实验证明了“水”是在相对于“引力场”作绝对运动,牛顿和马赫的观点并不对立    ………… 10

第五章、重新审视惯性定律、惯性系、惯性力,给牛顿力学打补丁  …………… 11

12、“惯性定律”应该打个补丁,将不再支撑伽利略相对性原理  ……………… 11

13、“惯性系”对于研究力学问题不是必须的,应该放弃   …………………… 12

14、“惯性力”不是虚假的力,它有反作用力  …………………………………… 13

15、给“绝对运动”和“绝对静止”定义也打个补丁,《原理》中唯一的一个假设也不再需要了,让牛顿宇宙体系更严密  …………………………………… 14

16、把被废弃的“相对性原理”改造为“绝对性原理”  ………………………… 15

17、用大白话解析牛顿的“时间”和“空间”   ………………………………… 16

第六章、给“光以太”招魂      …………………………………………………… 16

18、否定“光以太”并不是唯一出路  ……………………………………………… 16

19、同“绝对处所”一样,“光以太”也是“引力场”  ………………………… 18

第七章、“万有引力”被误解为“超距作用”,应该得到平反   ………………… 20

20、牛顿终身未能找到“引力以太”,致使万有引力被误解为“超距作用”…… 20

21、传递“万有引力”的“引力以太”,怎么可能不是“引力场”  …………… 21

第八章、总论    …………………………………………………………………… 21

参考文献    ……………………………………·………………………………… 22

 

 

 

 

3稿序

在断断续续花了几十年的时间,把狭义相对论的基本思想都彻底吃透了之后,笔者才刚刚觉悟:不能把眼光只盯着狭义相对论的错误。

单纯“反相”,只能倒退回三百多年前的牛顿力学,让人难以接受,再者,牛顿力学如果没有瑕疵,狭义相对论也建立不起来,因此,在进攻狭义相对论的同时,必须给牛顿力学打上补丁,让牛顿力学更完善,才能更有力地“反相”。

笔者把注意力集中到了牛顿的“水桶实验”上,因为,“惯性力的起源问题还没有搞清楚,牛顿水桶实验所揭示的疑难至今仍然存在。” [1] 这种最基本的悬疑问题,应该是个突破口。

本稿与前两稿相比,除了修正一些错误,更有质的变化:

请关注第6节【完全可以证明两个不同惯性系的“同时性是绝对的”】,这是从笔者10年前的论文中摘录的,可以对“同时性”作一个不容置疑的判决。

也请关注整个第四章【因为牛顿找不到“绝对处所”,致使“绝对空间”被误解】,这是笔者近两个月研读牛顿《原理》的新领悟,对于解决牛顿水桶实验的悬疑,肯定是“柳暗花明又一村”。

在第五章中,笔者给牛顿力学打了两个补丁,提出了一些新观点,让牛顿力学成了一个更完善的理论。

笔者学识浅薄,不妥或错误在所难免,欢迎批评指正。

 

               上海金标软件有限公司   费邦镜  2014/8/26

 

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 (未完待续,请勿跟帖)

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[楼主]  [2楼]  作者:费邦镜  发表时间: 2014/08/27 06:23 

6、    完全可以证明两个不同惯性系的“同时性是绝对的”

如图五a,有一批结构相同的好钟,分放在路基和火车两个惯性系内,每个钟近旁都有一位观察者,火车以速度v相对路基向右匀速直线运动,事先我们已经用中垂线对钟法(也允许用爱因斯坦对钟法)把路基上的AB等钟校准同步;用中垂线对钟法(也允许用爱因斯坦对钟法)把火车上的PQ等钟校准同步。当钟P与钟A擦肩而过时,观察者A观察到钟A比钟P快了t秒,当然,观察者P观察到的场景同观察者A观察到的是同一个场景,也观察到钟A比钟P快了t秒。于是,根据事先的约定,观察者P立即把自己身旁的钟拨快t秒,紧接着P又通知(允许采用各种方法通知)火车上的所有观察者:把自己身旁的钟都拨快t秒。如此一来,路基和火车两个惯性系内所有的钟就全部都同步了!从此后,要比较两个异地事件(无论是否在同一惯性系)是否同时发生,只要记录下事件发生时近旁的钟的刻度,然后再进行比较就可以了,这也就意味着:同时性是绝对的!

且慢,立即有人会指出其中的毛病:根据相对论,运动的钟是会变慢的,即使把钟P和钟A在相遇时校准到同步,那么,随着时间的流逝,两个惯性系内的钟仍然不会同步,比如,钟P和钟B相遇时就不可能同步。

其实,这种情况是决不可能发生的。请看图五b,假定钟P和钟B相遇时,观察者P已完成了对鈡动作,现在我们采用反证法:

假设运动的钟真的会变慢,无外乎会出现两种情况:【情况1,如果以路基为参考系,则钟P是运动的,观察者B(和P)将会观察到:钟P的指针转过的角度一定比钟B的要小;情况2,如果以火车为参考系,则钟B是运动的,观察者P(和B)将会观察到:钟P的指针转过的角度一定比钟B的要大。】请注意,这两种情况下,观察者PB观察到的是同一个场景,其结果不可能互相矛盾,所以“运动的钟会变慢”这一假设是不可能成立的。证毕。[13]

这种情况类似于“双生子佯谬”,但是,相对论对“双生子佯谬”尚可以用“其中一个惯性系经历了既加速又减速的过程,两个惯性系不平权”来进行狡辩,而在这里,路基和火车是两个完全平权的惯性系,所以,“运动的钟会变慢”只能是真谬,而不是佯谬!同时性只能是绝对的

笔者把这列能证明“同时的绝对性”的火车,命名为“牛顿火车”,以突显其与爱因斯坦火车的对立。

显然,狭义相对论的“同时的相对性”观点是完全错误的

 

 [3楼]  作者:silin007  发表时间: 2014/08/27 08:08 

不能把眼光只盯着狭义相对论的错误。
【对:因为狭义相对论几乎都是错误!】

牛顿力学如果没有瑕疵,狭义相对论也建立不起来,
【错:因为牛顿力学几乎没有错误,只是不完善而己!】

必须给牛顿力学打上补丁,让牛顿力学更完善,才能更有力地“反相”。
【先对后错:因为牛顿力学完善,爱因斯坦的所有理论就几乎都不用反而废弃了!】


※※※※※※
[silin007]是在思想丛林中维护正义(真理)打击邪恶(谬误)之最基本的观念方法理论等的终极总结者[思林终结者]
[楼主]  [4楼]  作者:费邦镜  发表时间: 2014/08/27 14:21 

第四章、     因为牛顿找不到“绝对处所”,致使“绝对空间”被误解

 

9、推知“绝对运动”,是牛顿写作《原理》的目的

很少有人提及,牛顿写作《自然哲学之数学原理》的目的是什么。

牛顿在《原理》的“定义”篇“附注”中表达得非常明白:“真实与相对运动之所以不同,原因在于施于物体上使之产生运动的力。……要认识特定物体的真实运动,并切实地把它与表象的运动区分开来,确实是一件极为困难的事,……不过这件事也没有彻底绝望,我们还有若干见解作指导,其一来自表象运动,它与真实运动有所差异;其一来自力,它是真实运动的原因与后果。……如何由其原因、效果及表象差异推知真正的运动,以及相反的推理,正是我要在随后的篇章中详细阐述的,这正是我写作本书的目的。 [18]

请大家看清楚,牛顿写作《原理》的目的就是推知“绝对运动”,在《原理》中,牛顿把“真正的运动”、“真实的运动”、“绝对运动”是相提并论的。

而我们深受伽利略相对性原理的影响,对于“绝对运动”是彻底否定的。其实,我们大家(包括笔者本人)都还没有真正读懂牛顿的《原理》。下面,就让我们一起仔细研读《原理》的相关内容。

 

10、牛顿的水桶实验仅证明了“绝对运动”的存在,而不是“绝对空间”

为了能感知“绝对运动”,牛顿设计了一个著名的“水桶实验”:绳子上吊有一桶水,让桶做旋转运动。开始时水未被桶壁带动,桶转水不转,水面是一个平面。不久,水逐渐被桶壁带动而旋转,水沿桶壁上升,形成一个凹形,直到与桶以同样的角速度旋转,此时水沿桶壁上升到最高点

牛顿认为,“起初,……水面保持平坦,因此水的真正旋转并未开始。但在那之后,……水沿桶壁上升……说明水的真实的转动正逐渐加快,直到它获得最大量,这时水相对于桶静止。” [19]

请看仔细!在这里牛顿丝毫未提及“绝对空间”。很明显,通过水桶实验,牛顿只是论证了“绝对运动”的存在

然而,笔者手头所有论及水桶实验的书籍(除了郭奕玲、沈慧君两位先生的《物理学史》),统统都说“牛顿用水桶实验论证了绝对空间的存在”,为什么会有如此大的误解呢?……

估计同笔者先前一样,没有认真阅读牛顿的原著,犯了人云亦云的毛病,在那里“想当然”。

对于“绝对运动”,牛顿有明确定义:绝对运动是物体由一个绝对处所迁移到另一个绝对处所[20] 注意!与“绝对运动”相关的是“绝对处所”,而不是“绝对空间”

“处所”和“空间”是同一个概念吗?显然不是,牛顿对它们是分别定义的。 牛顿在《原理》中定义:“处所是空间的一部分,为物体占据着……”。[21] 牛顿接下来又对“处所”进行了一番补充解释。但不知是转展翻译(拉丁文→古英文→现代英文→中文)的问题,还是本人的阅读水平问题,“处所”的概念在这里显得较难理解。

再参阅相关著作,“处所”的概念才清晰起来。牛顿在他的《论流体的重力和平衡》一文手稿中写道:“首先定义‘地方’为某种东西均匀填充的一部分空间,然后定义‘静止’是保留在同一地方,定义‘运动’为地方的变化。” [22](阎康年先生在这里把“处所”译为“地方”)

显然,牛顿的本意当然是:“处所”并不是“空间”;“空间”的确是一无所有而“处所”必须被某种东西填充,或者按《原理》中的说法,“处所”必须为某种物体占据着“静止”是保留在同一“处所”,“运动”则是“处所”的变化

牛顿的水桶实验,论证了“绝对运动”的存在,也就仅仅是证明了“水”相对于“绝对处所”中填充的东西在作真正的转动哪里扯得上“绝对空间”呢

问题是,这个“绝对处所”中被填充的“某种东西”究竟是什么?牛顿终身没能找到,以致牛顿对水桶实验的看法遭到马赫等人的严重误解,误以为“找不到任何东西,就是没东西,没东西当然就是绝对空间”,进而误以为“牛顿认为水是在相对于空无一物的绝对空间转动”。真是不可思议的误解!

既然牛顿已证明了“绝对处所”的存在,那么,在科技经过了300多年进步后的今天,我们比牛顿有更广阔的视野,我们应该能找到它。

 

11、牛顿终身未能找到的“绝对处所”就是“引力场”,水桶实验证明了“水”是在相对于“引力场”作绝对运动,牛顿和马赫的观点并不对立

复旦大学郑永令先生等合著的《力学》(第二版)第94页上有一道关于水桶实验的例题(哈佛教科书《力学引论》等许多力学教材中都有相同例题),笔者觉得,该例题的答案已经提示我们“绝对处所”是什么。

请看该例题:“一水桶绕自身的竖直轴以角速度ω旋转,当水与桶一起转动时,求水面的形状。”解答步骤是,先以液面中心为原点建立zr坐标,对横坐标为r的液面微团进行受力分析,……推导得 z=ωωrr / 2g ,此为抛物线方程,故液面为旋转抛物面。

该等式显示,旋转的水面呈凹形的唯一外因是地球引力场强度g,这似乎可以理解为旋转的水面呈凹形是因为水相对于地球引力场以角速度ω旋转。

(注:本文中所有的“引力场”均指牛顿“万有引力”所产生的“引力场”;也许,更贴切的名称应该是“质量场”。)

如果把地球引力场看成是水桶实验的“绝对处所”,那是何等的简单、明快!这也不是没有理由:因为我们现在知道,引力场也是一种物质,当然可以被填充在绝对处所中,牛顿当年想用托里拆利的真空实验寻找这种物质,当然以失败告终。不妨就让我们沿着这一思路,看看能不能走得更远。

牛顿对水桶实验的解释遭到马赫的否定,马赫的理由是:“物体的运动是指物体之间的关系而言,如果忽略其他物体ABC……而企图谈论绝对空间中物体K的运动,则是错误的”,[23] “根本不存在绝对空间;转动不是绝对的,而是相对的,产生惯性离心力是水相对于全宇宙物质(遥远星系)转动的结果。”[24]  这个思想“给了爱因斯坦以极大的启发,引导他创立了广义相对论”,被爱因斯坦尊称为马赫原理。

那么我们要问,“水”对于“地球本征引力场这种物质”的转动,难道不正是相对的吗?“全宇宙物质”是通过什么作用于水的呢?难道不就是“引力场”吗?水桶周边的这个引力场难道不就是全宇宙物质所产生的引力“综合影响”的结果吗?牛顿只不过是一时找不到这个“绝对处所”中所填充的东西罢了。但是,正因为这个“找不到”,却让惠更斯、莱布尼兹、马赫等人产生了严重误解,误以为“牛顿认为水是在相对于空无一物的绝对空间转动”,我们大多数人则盲从马赫,迷信爱因斯坦,也随着他们一起误解牛顿。

如果当年牛顿能指出水是在相对于引力场转动,那么,马赫还有什么理由反对牛顿呢?当然一条都没有!牛顿的认识与马赫原理并没有本质区别

一定立刻有人质疑:且慢!既然水桶周边的这个引力场是全宇宙物质所产生的引力综合影响的结果,那么为什么z=ωωrr / 2g等式中仅含地球的引力场强度g,而不含太阳和其他远域物质的引力场强度呢?

目光果然犀利,该问题确实非常深刻且重大,当初马赫也正是考虑到地球的质量与远域物质的质量相比绝对是微乎其微的,进而断言“惯性力起源于受力物体相对于遥远星系的加速运动”。[25]

其实,该问题的答案非常简单:我们不能用静力学理论来分析动力学问题,由于太阳对地球的引力,已被地球绕日转动而消耗殆尽;其他远域物质对太阳的引力,已被太阳绕银河中心的转动而消耗殆尽,所以桶中的水所能感知的几乎只是地球的引力。地球的引力场强度g,正是全宇宙物质所产生的引力“综合影响”的结果这个理由也可以漂亮地解释引力(纽曼-希林格)佯谬。

因此,笔者坚信,被牛顿的水桶实验证实了的绝对处所,就是引力场。如果把本域物体的引力场称为“本征引力场”,那么,惯性力正是起源于物体相对于“本征引力场”的加速运动

需要强调的是,宇宙间无处不在的引力场,其强度一般是不均等的,全宇宙不存在统一、均匀、平直的“绝对处所”,所有的“绝对处所”都是局域的。这也就漂亮地解释了夜黑(奥伯斯)佯谬。

看来,“引力场”能够把牛顿和马赫对于水桶实验的对立观点协调、统一起来,至今尚无定论的“惯性力起源”问题也能明快地得到解决,我们对“绝对空间”的误解早就应该被消除。

 

(未完待续,请勿跟帖。下一章也非常重要) 

[楼主]  [5楼]  作者:费邦镜  发表时间: 2014/08/27 20:26 

第五章、     重新审视惯性定律、惯性系、惯性力,给牛顿力学打补丁

 

数百年来,惯性力的起源问题一直没搞清楚,现在我们已明确了“惯性力是起源于物体相对于“本征引力场”的加速运动。”因此,有必要把那些与“惯性”相关的理论作一番重新审视。

 

12、“惯性定律”应该打个补丁,将不再支撑伽利略相对性原理

牛顿的水桶实验论证了“绝对运动”的存在,而伽利略相对性原理完全否定“绝对运动”,因此,伽利略相对性原理与牛顿的绝对时空观是根本对立的

然而,令人疑惑的是,伽利略相对性原理竟然得到了本该属于绝对时空观的牛顿第一定律的支撑。

“惯性定律说明静止与匀速直线运动都是物体在不受外力作用下,能不断维持下去的状态;相对性原理则说明在静止与匀速直线运动这两种状态中,力学定律是相同的。这就揭示了力学中的静止状态与匀速直线运动状态的等价性。” [26] 可见伽利略相对性原理和牛顿第一定律是相互支撑的。

在本文第三章,笔者已告诫大家不要迷信伽利略相对性原理,并提出将在下文中否定伽利略相对性原理,一定有人会问,既然它们相互支撑,难道为了否定相对性原理还要放弃牛顿第一定律吗?当然,我们不会放弃牛顿第一定律,但是必须对它的缺陷进行修正。

牛顿在第一定律中,改变了伽利略提出的“物体会沿着水平方向永不停止地一直运动下去”的惯性运动的表述,[27] 但牛顿并未给出任何理由。如今找到了“绝对处所”,惯性运动当然是物体相对于本征引力场而言的,那么,惯性运动的状态就应该与引力场的分布有关。在地球本征引力场中,水平面就是一个等势面,物体在只受到平衡力的情况下,只能是保持静止,或沿等势面匀速运动,唯有这样,牛顿第一定律才符合机械能守恒定律!

依此,应把牛顿第一定律修正为:相对于其所处的引力场,每个物体都保持其静止或按原方向并沿等势面作等速运动的状态,除非有“外加力”作用于它迫使它改变那个状态

“外加力”的含意是:任何物体都不可能不受力,物体保持惯性运动状态是因为所受的合力为零;让原先所受的合力不再为零的力,就是“外加力”。

对牛顿第一定律进行这样的修正,其优越性是明显的: 

A、明确了牛顿第一定律的绝对参考系是物体所处的引力场,而不同于原先那样没有明示(因为牛顿始终找不到“绝对处所”,所以他确实无法明示),牛顿力学就不再是爱因斯坦所讥讽的那样,是“悬在半空中”、“筑在沙堆上”的学说了; 

B、保持了牛顿的绝对时空观在牛顿力学中的一致性、完整性;

C、修正后的牛顿第一定律不再与机械能守恒定律相抵触; 

D、修正后的牛顿第一定律与伽利略的惯性思想保持一致。

如此修正之后,在牛顿力学中,静止状态与匀速直线运动状态不再具有等价性,引力场就是牛顿力学的从尤的参考系——绝对参考系,伽利略相对性原理也就完全失去了牛顿力学的支撑。

这是笔者对牛顿力学打的第一个补丁

 

13、“惯性系”对于研究力学问题不是必须的,应该放弃

几乎所有的力学教科书都给我们划定了一条铁律:牛顿力学定律只有在惯性系中才能成立,爱因斯坦更把惯性系看成牛顿力学和狭义相对论的基本框架,可是,牛顿本人却从来没有提出过“惯性系”这一概念

那么,是谁最早提出了“惯性系”概念的呢?动机又是什么?

由于牛顿始终没能找到“绝对处所”,而大家又把“绝对空间”和“绝对处所”混为一谈,进而误认为“绝对空间”就是牛顿力学体系的基本框架,是其绝对参考系。既然找不到“绝对空间”,那么牛顿力学的绝对参考系也无法确定,而研究运动问题又无法不牵涉其参考系,因此,在马赫批判牛顿的“绝对空间”之后两年,“德国物理学家朗奇(L.Lange)在1885年(这是牛顿去世了158年之后,爱因斯坦刚6岁那一年)发表的《论伽利略惯性律的科学结构》一书中,从物理概念的基础寻找消除绝对空间概念的方法。这个方法是用惯性系取代绝对空间,将牛顿力学体系建立在惯性系的基础上,从而使牛顿的力学定律在‘消除’绝对空间的条件下,仍能保持其全部物理意义[28] 朗奇定义:惯性定律成立的参考系称为惯性系。[29] 从此,“对绝对运动的需要已被一组惯性系所替代”。[30]

然而,正如爱因斯坦所指出的那样,该惯性系定义存在着无法解脱的逻辑循环,[31] 虽然牛顿力学和“狭义相对论的整个理论都建立在惯性系的基础上,但是我们却无法定义或找到一个惯性系。” [32]

问题还在于,如果非要在惯性系中才能运用牛顿运动定律,那么,牛顿定律还会有如此广泛的普适性吗(几乎涵盖了从地面物体到天体的所有运动)?

在实际情况中,即使在非惯性系中观察和处理物体的运动,我们仍然可以应用牛顿定律。

例如,在一辆相对地面作匀加速直线运动的车厢内,把一条系着一个小球的弹簧,水平放置在平整光滑的地板上,弹簧的另一头连接在车厢前端的厢壁上。在地面上的A观察者看来,小球受到弹簧的拉力随同车厢作匀加速直线运动,符合牛顿定律。但在车厢内的B观察者看来,弹簧上显示了读数,这就意味着小球受到了一个水平方向的作用力,但却居然处于“静止”状态,这显然是违反牛顿定律的。但我们可以引入一个虚拟的、假想的“惯性力”来解释这个现象,这个惯性力与弹簧作用于小球的力大小相等,方向相反,也作用在该小球上。如此一来,车厢内的B观察者仍然可以应用牛顿定律来方便地分析运动问题:小球“静止”的原因是受力平衡。

类似的,如果在一个相对于地面作匀速转动的转盘上放置一个小球,小球通过弹簧与转盘中心相连接。在随同转盘一起转动的B观察者看来,小球是处于相对“静止”状态的,但是弹簧上却显示了读数。于是为了能够应用牛顿定律解释小球的“静止”状态,B观察者也可以引入一个虚拟的‘惯性离心力’作用在小球上,从而使小球处于‘平衡’状态。

朱鈜雄先生总结:“从以上例子的分析中似乎可以得出这样的结论:不论在什么参考系中,只要观察者引入了‘惯性力’,就能够运用牛顿定律成功地解释在这些参考系中出现的各种力学现象。[33] 哈佛教科书《力学引论》对此有相同的结论:“这两个系统中的任何一个,对于问题的分析都是有效的。” [34] 几乎所有的力学教科书也都是这个意思。

朱鈜雄先生敏锐地发现了一个问题:“如果把牛顿定律能够成立的参考系称为‘惯性系’,那么引入‘惯性力’以后,任何参考系也都可以称为‘惯性系’。而如果所有的参考系都是‘惯性系’,那么也就没有必要定义‘惯性系’。” [35]

这真是太有思想了

先生接着指出:定义惯性系是必要的,因为“惯性力”是假想的虚构的力,其没有反作用力,不属于牛顿第三定律定义的力的范畴,因此,在非惯性系中成功解释力学现象所运用的不是完整的牛顿运动定律。“第三定律为第一定律和第二定律得以成立的‘惯性系’提供了得以存在的保障。” [35]

笔者并不认同这样的解释,笔者认为:“惯性系”对于研究牛顿力学问题确实不是必须的,应该放弃,理由是:

1)牛顿不提出、不依赖“惯性系”,却几乎正确地解决了从地面物体到天体的所有运动问题,“惯性系”就是画蛇添足

2)朗奇的“惯性系”仅仅是因为找不到“绝对空间”的“正身”而找来的“替身”,既然水桶实验已证明了“绝对运动”的存在,现在又找到了其“绝对处所”的正身——引力场,牛顿力学是以引力场为绝对参考系的,根本就不再需要这个替身;

3引入“惯性力”以后,任何参考系都可以称为惯性系,还有必要定义惯性系吗?所谓惯性力没有反作用力这个观点并不正确(下文将论证);

4)既然“惯性系”定义带有逻辑循环毛病 ,大家也无法找到一个真正的惯性系 ,保留它有何必要?

因此,“惯性系”概念必须放弃。

 

14、“惯性力”不是虚假的力,它有反作用力

几乎所有的力学教科书都告诉我们“惯性力”是想象出来的力,是虚假的力,它不是来自于物体与物体的相互作用,所以惯性力没有反作用力。

这真是奇怪,只要假想一下有这个力的存在,就可以把非惯性系中的运动当作惯性系中的一样,运用牛顿运动定律来处理。那么,“惯性力”究竟是何方神圣?能有如此大的神通呢?

其实,在找到了牛顿力学的“绝对处所”(绝对参考系)就是引力场之后,问题就变得非常简单了。

马赫曾误认为:“惯性力起源于受力物体相对于遥远星系的加速运动。”而根据本文第11节,我们已知道,惯性力是起源于物体相对于“本征引力场”的加速运动。所以,惯性力不是想象出来的力,而是物体相对于引力场加速而受到的引力场对它的作用力,引力场也是物质,惯性力当然是物质之间的相互作用力,引力场怎么可能不受到该惯性力的反作用力呢简言之,引力场对物体施加惯性力,物体则对引力场施加反作用力

 

15、给“绝对运动”和“绝对静止”定义也打个补丁,《原理》中唯一的一个假设也不再需要了,让牛顿宇宙体系更严密

从本文第13节的例子和第14节的论述,我们可以总结出来:加速车厢里的观察者也好,转动圆盘上的观察者也好,他们所在的参考系与绝对参考系(本征引力场)并不等价,他们看到小球的静止是“相对静止”。实质上,小球都相对于绝对参考系有一个加速度,这才是“绝对运动”。在绝对参考系中测到的是小球产生了一个加速度,在加速参考系内测到的就是该小球受得了“本征引力场”对它产生的一个惯性力。这就是惯性力的本质和起源!再重复一遍,这就是惯性力的本质和起源!!!

因此,应该对《原理》中原先表达得不准确的“绝对运动”和“绝对静止”定义作些修正。

修正后的“绝对运动”定义是:“相对于绝对处所(本征引力场)的加速运动,称为绝对运动。

修正后的“绝对静止”定义是:“绝对处所(本征引力场)的中心是不动的,称为绝对静止。

这是笔者对牛顿力学打的第二个补丁

根据修正后的“绝对静止”定义,宇宙中有无数个不动的“中心”,每一个本征引力场的中心都是“不动的”、“绝对静止”的,是研究本征引力场区域内物体运动的“绝对参照物”

从而就有:研究地球系内的运动问题,地球和月球的公共重心是不动的;研究太阳系内的运动问题,地球、太阳以及所有行星的公共重心是不动的(这就是牛顿的日心体系);……研究全宇宙的运动问题,全宇宙所有星球的公共重心是不动的。尽管这些“不动的中心”相互之间是运动的,但这个“不动”是相对于所研究的运动而言的,这就是说,“绝对静止”也有相对性,这里的“绝对静止”、“不动”二词,只是沿用牛顿的说法,不必死抠字眼。

显然,上述思想就是牛顿宇宙体系的基本框架,因为,牛顿在《原理》的“第三编、宇宙体系”中有假设1:“宇宙体系的中心是不动的。”又有命题11:“地球、太阳以及所有行星的公共重心是不动的。”[36] 有了修正后的“绝对静止”定义,《原理》中这唯一的假设就不再需要了,牛顿的宇宙体系变得更加严密!

 

16、把被废弃的“相对性原理”改造为“绝对性原理”

牛顿的水桶实验已证明了“绝对运动”的存在,力学定律也找到了自己的绝对参考系,而伽利略相对性原理完全否定绝对运动,否定绝对参考系,与实际情况也严重不符,现在更是失去了惯性定律的支撑,除了被彻底否定,完全没有其他的选择

固定在地球上的坐标系也好,固定在伽利略大船上的坐标系也好,都只是地球绝对参考系的很好的近似。它们既不等价,也不平权。

伽利略变换,仅是这些相对于绝对参考系低速的、相互近似的参考系之间,精度很高、很实用的坐标变换方法而已

因此,伽利略相对性原理,完全错误,应该被废弃;伽利略变换,很实用,应该被保留

既然伽利略相对性原理在力学领域中也无法成立,还能指望把它推广到一切物理领域吗?所以,经爱因斯坦推广之后的狭义相对性原理,更是不能成立。

不过,相对性原理也并非一无是处,我们可以利用它部分有用的思想,把它改造为“绝对性原理”

所谓“绝对性原理”就是:在任何“绝对参考系”(本征引力场)中,物理学定律都绝对具有相同的数学表达形式,换言之,所有“绝对参考系”对于描述物理现象都是绝对等价、平权的

如果在其他的星球上,会有另外一套不同于地球上的物理学定律,那绝对是不可想象的。用“绝对性原理”来看待本文第8节的问题,就非常好理解了。

首先,自由落体升降机上为什么力学定律很有效呢?这是因为,地球对升降机的引力,已完全用来产生了升降机的自由落体运动,可以认为这一引力已消耗殆尽,所以,自由落体升降机的本征引力场,是由升降机本身的质量产生的。升降机上的物体,在升降机的本征引力场内运动,也就是在升降机的绝对参考系内运动,当然遵循力学定律。而且因为升降机的质量太小,其本征引力场太弱,所以升降机内的物体几乎完全失重。

同样的原因,在地球上,在月球上,在一切自由飞行的天体上(包括人造的飞行器),力学定律都非常有效,且自转速度越慢,越有效。

为什么说“自转速度越慢,越有效”呢?

因为物体自转时,其质量中心并没移动,自转不会造成引力场发生变化,所以不会带动本身的绝对参考系。固定于自转天体上的坐标系,其本身并不是绝对参考系,天体自转的速度越慢,该坐标系与绝对参考系的误差就越小,其中的力学定律当然越有效。唯有固定于无自转天体上的坐标系,或者固定于“体系质量中心”上的坐标系,才是绝对参考系,其中的力学定律才绝对有效

再如,为什么对于行星运动的描述,太阳坐标系比地球的要好得多?

这并不是因为日心体系比地心体系优越,而是因为,绝对参考系都是局域的,力学定律只有在各天体自己的本征引力场内才有效,行星是在太阳本征引力场内运行,只有参照太阳坐标系,行星的运动才遵循力学定律,对于行星运动的描述,当然参照太阳坐标系最好。而地面物体的运动,是在地球本征引力场内,当然参照地球坐标系最好。

各“绝对参考系”(本征引力场)是绝对平权、等价的,但是,这些“绝对参考系”相互之间并非一定作匀速直线运动,它们之间的变换,一般既不能用伽利略变换,也不能用洛伦茨变换。

 

至此,我们已经通过寻找到牛顿水桶实验的“绝对处所”——“引力场”,而完成了对狭义相对论的基本原理——“相对性原理”的彻底否定

 

17、用大白话解析牛顿的“时间”和“空间”

尽管狭义相对论号称是一个关于“时间”和“空间”的崭新的时空理论,但是,爱因斯坦始终没有仿效牛顿,也给时间和空间下个定义,为什么?这很不正常。他的相对时空观,是以“光速各向同性”这个“约定”作为前提,并借助于那个经不起推敲的“爱因斯坦火车”思想实验建立起来的。

当然,作为公理体系的逻辑起点,也不是不可以作些假设或约定,但是,“与欧几里得几何学的公理不同的是,与几何学相比,物理学有着附加的约束:它必须与真实世界相符。”[37] 而爱因斯坦的对钟法已经排除了验证这个“约定”是否与真实世界相符的可能性。这样的“约定”,能允许吗?

牛顿火车思想实验(本文第6节),已经毋容置疑地论证了两个不同惯性系的“同时性不可能是相对的”,实质上,这就已经彻底否定了“时间的相对性”

本文第1011节,已经消除了人们由“水桶实验”引起的对“绝对空间”的误解,这就让否定“绝对空间”变得毫无理由

因此,爱因斯坦的“相对时空观”,就是一个彻头彻尾错误的理论

笔者笃信牛顿的绝对时空观。

笔者对牛顿“时间”的理解是:日圭、沙漏、机械钟、原子钟等等,都是人们用来比较事件先后次序的实用工具,而“时间”,则是由此抽象出来的用以比较事件先后次序的数学工具,它必须是各观察者公认的、一维的、无始无终的、均衡流逝的、不受任何外在的东西干扰的、抽象的“好鈡”

抽象的数学时间并不是物理鈡,谈不上快慢。

笔者对牛顿“空间”的理解是:直尺、测距仪、三坐标测量仪等等,都是人们用来比较事件相互位置的实用工具,而“空间”,则是由此抽象出来的用以比较事件相互位置的数学工具,它必须是各观察者公认的、三维的、无边无际的、刚性的、与任何外在的东西无关的、抽象的“好坐标系”

抽象的数学空间根本不是物体,当然也谈不上弯曲,能受物质质量的影响发生弯曲的是空间中无处不在的引力场,正是引力场充满在空间中,并随着物质质量的分布,发生着弯曲。

笔者以为,要正确认识和理解客观世界,要有效运用物理知识解决实际问题,必须依赖能被我们想象的、与我们的日常经验相一致的、得到过无数事实验证的牛顿绝对时空观。 

[楼主]  [6楼]  作者:费邦镜  发表时间: 2014/08/28 05:28 

(第六章的内容---给“光以太”招魂,与前两稿雷同,这里上传帖子太困难,暂略)

 

第七章、     “万有引力”被误解为“超距作用”,应该得到平反

 

20、牛顿终身未能找到“引力以太”,致使万有引力被误解为“超距作用”

1687年《原理》正式出版,万有引力理论也随之面世,但是,牛顿既不知道万有引力的本质,也不知道其传递机制,这就为莱布尼兹、贝克莱等人反对他的引力理论留下了把柄。

牛顿在1674年(32岁)之前主张原子论,在引力传递机制方面,牛顿用重力射线说明重力的本质,认为物质以发射的某种物质粒子流而相互作用,重力可以不通过介质的传递,直接穿过虚空发射到另一个物体上。[42]

但在他的光的微粒说和颜色理论受到胡克和笛卡尔-惠更斯学派的有力批评之后,牛顿开始向以太说妥协。

16741684年间(3242岁),牛顿向以太说的妥协由光学扩展到了整个物质观方面。牛顿的重力观点也转向以太效应,即认为重力是由以太密度差异产生的压力差引起的。这种解释可以使重力的产生和传递的原因相一致。[42]

牛顿的以太,“极端稀薄(细小),无限延伸,在物体周围和物体自身中都存在,能运动,能流动。几乎不是气体,但也还不是虚空。(门捷列夫最初甚至还指出了以太在化学元素周期系中的位置,并称之为牛顿素!)” [43]

但是,1684年之后,牛顿对以太的看法又发生了转变,很少再提及以太,主要原因是:1)“他自己和波义耳的真空实验都未证明以太的存在”;2)牛顿的运动理论似乎也不需要以太;3)笛卡尔的以太旋涡理论与牛顿的引力理论有冲突(笔者按:牛顿主要批判的是旋涡,并不是以太)。[44]

不过,牛顿并未完全倒退回原子论,1717年牛顿在晚年发表了《光学》第二版,并且附加了《疑问17 - 24》,在这些疑问中,牛顿都围绕着以太提问,探讨是否可以用以太做出解释。[45] 其中的《疑问21》专门用“以太”探讨了重力问题。

可见,牛顿对以太并未完全否定。牛顿对以太一直处于非常矛盾、纠结和“苦恼”之中,主要原因就是:“以太”应该有,但却始终找不到

麦克斯韦认为牛顿在《光学》的《疑问》和给波义耳的信中,试图用介质的压力说明引力,只是因为未能在实验和观察上证实以太介质的存在,而未发表。[46]

尽管牛顿一再坚决反对超距作用,例如在1693225日给本特雷的信中,他写道:“如果一个物体可以通过真空而没有其他东西的中介,超距作用到另一个物体上,不经过任何东西就传递作用或力,对我来说是极其荒谬的,我相信没有一个在哲学上有思考能力的人,会陷入这种谬论之中。”[47]

但是,莱布尼兹和笛卡尔-惠更斯学派却坚持认为,牛顿的引力理论是以原子论为基础的,原子论的基本观点是原子和虚空,于是引力只能通过虚空而传递,这就是不合理的“超距作用”。[48]

 

21、传递“万有引力”的“引力以太”,怎么可能不是“引力场”

在我们现在看来,物质之间的“万有引力”,通过物质所产生的“引力场”而发生传递,难道不是天经地义的事吗?不然,凭什么称为“引力场”呢?牛顿当年拼命寻找的这个“引力以太”,难道不是明摆着的吗?难道还需要寻找吗?

但是,在牛顿时代,完全没有“场”的概念,牛顿找不到“引力以太”,太正常不过了。既然什么都没找到,当然就是虚空,莱布尼兹们产生误解,好像也不难理解。

让人难于理解的是爱因斯坦对“引力以太”的态度。

一方面,在同柯恩的谈话中说,他相信:“牛顿所最强烈反对的是一种能够自己在虚空空间中传递力的观念,牛顿希望用以太来把超距作用归结为接触力。”[49]

而另一方面,爱因斯坦在《广义引力论》中写道:“在牛顿的物理学中,物体的理论描述所根据的基本理论概念,是质子和粒子。这样,物质先验地被看作是不连续的。这就使它必然认为质点相互之间的作用是‘超距作用’。” [49]

这显然就有“为了推广自己的引力理论而故意抹黑牛顿引力理论”的嫌疑。

 

第八章    、 总论

 

我们已经看到,牛顿终身未能寻找到的“引力以太”和水桶实验的“绝对处所”,二者居然会是同一个东西——“引力场”,还有那几乎全世界的物理学家都探寻不到的“光以太”,居然会与前二者也是同一个东西——“引力场” !

真可谓“众里寻他千百度>,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处”。

当年牛顿批判笛卡尔的“以太旋涡”理论,真不该“倒洗澡水,连小孩一起倒掉了”,笛卡尔的以太论,还是非常有思想深度的。

找到了“引力场”这个“以太”,宇宙变得更简约、更和谐:我们只要借助于“引力场”,就可以轻松驱除那朵物理学上空的乌云;就可以消除对牛顿力学的误解,就可以明白牛顿体系是建立在“引力场”这个“绝对参考系”之上的,从而真正找到惯性运动和惯性力的起源,牛顿体系变得更加完美,不再“与引力理论和宇宙图像矛盾”[50];《原理》中唯一的一个假设也不再需要了,牛顿的宇宙体系也变得更加严密!

找到了“引力场”,就让“绝对运动”得以存在,狭义相对论的支柱——“相对性原理”自然不堪一击。

牛顿火车思想实验(本文第6节),更是彻底粉碎了“同时的相对性”。

 

难道本文的思辨还不足以攻占“狭义相对论”?!

 

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参考文献

[1] 赵峥、刘文彪,广义相对论基础,清华大学出版社,201011

[2] 郑永令 等,力学(第二版),高等教育出版社,2002453

[3] 郭奕玲、沈慧君,物理学史(第2版),清华大学出版社,2009196

[4] A.P.弗伦奇,狭义相对论,人民教育出版社,张大卫译,1979102109

[5] 张元仲,狭义相对论实验基础,科学出版社,199420

[6] 张元仲,狭义相对论实验基础,科学出版社,199422

[7] A.爱因斯坦,相对论的意义,科学出版社,李灏译,197918

[8] A.爱因斯坦、L.英费尔德,物理学的进化,上海科学技术出版社,1979132

[9] 刘辽、赵峥等,黑洞与时间的性质,北京大学出版社,2008228

[10] 赵峥,相对论百问,北京师范大学出版社,201039

[11] 刘辽 等,狭义相对论,科学出版社,200827

[12] A.爱因斯坦,狭义与广义相对论浅说,上海科学技术出版社,19792122

[13] 费邦镜,《“同时性”是绝对的,引力场就是“以太”》,北相网站,2004.12.18,(豆丁网等)

[14] A.爱因斯坦、L.英费尔德,物理学的进化,上海科学技术出版社,1979114

[15] 郑永令 等,力学(第二版),高等教育出版社,200279

[16] D.KLEPPNER 等,力学引论,人民教育出版社,宁远源 等译,1980541

[17] A.爱因斯坦,物理学的进化,上海科学技术出版社,1979156

[18] 牛顿,自然哲学之数学原理,北京大学出版社,王克迪译,200667

[19] (同上)

[20] 牛顿,自然哲学之数学原理,北京大学出版社,王克迪译,20064

[21] (同上)

[22] 阎康年,牛顿的科学发现与科学思想,湖南教育出版社,1989381

[23] 阎康年,牛顿的科学发现与科学思想,湖南教育出版社,1989389

[24] 赵峥 等,广义相对论基础,清华大学出版社,201211

[25] (同上)

[26] 林德宏,科学思想史,江苏科学技术出版社,2004,87

[27] 朱鋐雄,物理学思想概论,清华大学出版社,200917

[28] 阎康年,牛顿的科学发现与科学思想,湖南教育出版社,1989378

[29] 高炳坤,探索惯性系,大学物理,2010. 29 (8)

[30] 郑永令 等,力学(第二版),高等教育出版社,2002455

[31] A.爱因斯坦,物理学的进化,上海科学技术出版社,1979154

[32] 赵峥 等,广义相对论基础,清华大学出版社,201210

[33] 朱鋐雄,物理学思想概论,清华大学出版社,20092627

[34] D.KLEPPNER 等,力学引论,人民教育出版社,宁远源 等译,1980436

[35] (同33

[36] 牛顿,自然哲学之数学原理,北京大学出版社,王克迪译,2006270

[37] 朱鋐雄,物理学思想概论,清华大学出版社,200924

[38] R.瑞思尼克,相对论和早期量子论中的基本概念,上海科学技术出版社,上海师范大学物理系译,      许国保校,19781630

[39] 郭奕玲、沈慧君,物理学史(第2版),清华大学出版社,2009170171

[40] В.И.雷德尼克,场,科学普及出版社,周昌忠译,198150

[41] 张元仲,狭义相对论实验基础,科学出版社,19942428

[42] 阎康年,牛顿的科学发现与科学思想,湖南教育出版社,1989418

[43] В.И.雷德尼克,场,科学普及出版社,周昌忠译,198124

[44] 阎康年,牛顿的科学发现与科学思想,湖南教育出版社,1989412

[45] 阎康年,牛顿的科学发现与科学思想,湖南教育出版社,1989306

[46] 阎康年,牛顿的科学发现与科学思想,湖南教育出版社,1989429

[47] 阎康年,牛顿的科学发现与科学思想,湖南教育出版社,1989433

[48] 阎康年,牛顿的科学发现与科学思想,湖南教育出版社,1989421

[49] 阎康年,牛顿的科学发现与科学思想,湖南教育出版社,1989430

[50] 王顺金,物理学前沿---问题与基础,科学出版社,2013,159

  

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本文【摘要】上传完成。特别期待各位版主及其他网友提出不同观点,谢谢! 

 

[楼主]  [7楼]  作者:费邦镜  发表时间: 2014/08/28 15:11 

(因论述更有力,第六章还是应该补上) 

第六章、  给“光以太”招魂

 

18、否定“光以太”并不是唯一出路

我们都知道,导致爱因斯坦创建狭义相对论的两个原因之一,是对传播光的“以太”的探寻。

“以太”被认为是历史上纯粹由思辨和推理产生的一种假想物质,至少在三千年前就被提出。

1644年,笛卡尔首先把以太的概念引入科学,他反对原子论的“虚空”,认为物体之间的所有作用力必须通过直接物体接触或通过某种中间媒介物质来传递,不存在任何超距作用,宇宙中必定充满了“以太”这种物质。在当时的英国和欧洲大陆,特别是法国和德国,笛卡尔的以太理论被广泛接受,深入人心,并统治了欧洲长达一个世纪,对整个物理学影响深远。

1865年,麦克斯韦成功地得出了真空中的电磁场方程,并指出光本身也是一种电磁波,从此,才有了光传播的真正理论,光的波动理论似乎得到了最终的证明。光既然是波,其传播也一定需要媒质,大家自然认为此媒质就是“以太”。

我们都坚信,每一个关于运动的陈述都包含着一个物理的参考系,我们只能相对于其他物体来量度位移和速度。而从麦克斯韦方程可解出,光波在真空中沿各个方向的传播速度都为恒量c。那么,这一恒定的速度是相对于何物来测量的呢?其必须要有一个物理的参考系。正如声速是相对于传播声音的媒质而言一样,光速c理应是相对于传播光的“以太”而言的,以麦克斯韦、洛伦兹为首的大多数物理学家都持这样的观点。

然而,“光以太”在哪儿呢?尽管大家都认为它应该存在,但是,它就是无影无踪。这情形,与当年牛顿费尽心机,寻找那已被证实肯定存在的“绝对处所”,而又毫无踪影几乎一样

尽管没能找到以太,物理学家们对“以太”的性质还是进行了各种各样的猜测,但是都充满着矛盾,无法自圆其说。

当时大家都认为,遥远的星光能传播到地球,宇宙中一定充满着笛卡尔所说的以太,而地球则在以太海洋中“漂移”,在地球上完全应该可以检测出这一漂移速度。当精确的迈克尔孙-莫雷实验 [38] 宣布“无论白天黑夜”,“无论一年四季”,“无论仪器方向如何转动”,这一漂移速度都“几乎为零”之后,大家都膛目结舌。这就是开尔文勋爵在1900年英国皇家学会迎接新世纪的庆祝会上所指的物理学上空的两朵乌云之一。

让我们仔细罗列一下主要有哪些矛盾:

1)如果说迈-莫实验证明了地球是静止在以太中,那就等于说地球是宇宙的中心,这将导致,从哥白尼“日心说”倒退回托勒密“地心说”,大家无法接受;

2)如果说地球是完全裹携着身边的以太一起运动,这倒可以解释迈-莫实验,但是,天文学上的布拉德雷光行差观测 [38] 似乎表明,地球完全没有带动以太;

3)斐佐流水实验 [38] 则证明,以太被流体有所带动,而又没完全带动,与迈-莫实验和布拉德雷光行差观测都矛盾;

4)洛奇转盘实验[39] 却表明运动介质完全不会带动以太,支持光行差观测,却与迈-莫实验矛盾。

这些实验的结论相互矛盾。十九世纪末叶的物理学家们绞尽脑汁也无法调和这些矛盾。

爱因斯坦则另辟蹊径,断然宣判“光以太”死刑,认为这才是唯一出路。

我们当然要问,既然爱因斯坦推崇马赫原理,认为“物体的运动是指物体之间的关系而言”(这无疑是十分正确的),那么光速c是相对于哪个物体而言的呢?……怎么可以因为一时找不到它,或者无法想象它,就否定它的存在呢?我们对上述相互矛盾的光学实验的认识都正确吗?一百多年前的物理学家们找不到“光以太”,难道今天的我们仍然找不到吗?

其实,否定“光以太”并不是唯一出路,当我们找到了牛顿水桶实验的“绝对处所”就是“引力场”之后,寻找“光以太”将不再困难。

 

19、同“绝对处所”一样,以太”也是“引力场”

牛顿在生前,既未能找到“绝对处所”中所“填充的东西”,也未能找到传递“万有引力”的“引力以太”,前者是牛顿已经证明肯定存在的,后者则是牛顿认为应该存在的,但是,两者却又都无法找到。牛顿当年是想用托里拆利的真空实验寻找这些物质,当然以失败告终。

根据本文第11节的论证,牛顿水桶实验中的“水”,是在相对于“引力场”这种物质发生转动,“引力场”就是“水”转动的“绝对处所”,那么,光波作为一种运动,为什么不可以也是在相对于“引力场”这种物质发生传播呢?把“引力场”看成传播光的“以太”,不是很自然的吗?

其实,我们只要放弃“以太是传播光的弹性媒质”设想,放弃“以太的一切机械属性”猜侧,放弃“全宇宙的以太是统一而均匀的”预期,而把“以太”理解为光传播的“绝对处所”(因为我们已经有了寻找水桶实验绝对处所的经验),那么,“引力场就是光以太”的观点就不难被我们接受了。

问题是,“引力场就是光以太”这个假设,能够驱散那朵物理学上空的乌云吗?不妨就让我们拭目以待:

1、迈克尔孙-莫雷实验

既然引力场就是光以太,那么地球当然是完全裹携着自己的本征引力场在公转轨道上运行的,而迈-莫实验则是在地球本征引力场内进行的,所以不管在哪个季节,不管是白天黑夜,也不管实验装置的方向如何转动,不同方向的光速都是相对于地球本征以太而言的,都是相等的,测试不到预期的“以太风”是当然的。

2、斐佐流水实验

斐佐实验中的流水,无论是正向流,还是反向流,都不会改变光路中的引力场(因为质量分布没发生变化),所以,光路中的以太完全没有被流水带动。“部分带动”实质上是由于折射介质的运动所致,与以太并无关系。

3、布拉德雷光行差观测与洛奇转盘实验

对于布拉德雷光行差观测,一种普遍认可的观点认为,如果存在以太,只要以太完全不受地球运动的拖动,恒星光线在以太中垂直射向地球,而地球携带着望远镜以30公里/秒的速度穿过以太运动,则望远镜镜筒必须倾斜20.5〞,而实测值恰为20.5〞,精准符合理论值,因此可断言,地球运动完全不会拖动以太。

其实,这种观点是错的:如果地球运动完全不拖动以太,那么,太阳运动也就完全不会拖动以太,地球上望远镜在以太中的穿行速度是地球与太阳轨道速度的叠加,将远远大于30公里/秒,望远镜镜筒倾斜20.5〞是远远不够的。因此,根据光行差观测,并不能证明“地球运动完全不会拖动以太”。

英国物理学家斯托克斯把黏性流体运动理论用来解释光行差观测,“紧挨着地球的以太应当整个地同地球一起运行,围绕地球的以太云在地球沿轨道运动时为地球所完全裹携走。不过,这云的各层是以不同的速度在运行的:云层离开地球越远,它的速度就越小。”[40] 这个假设也可以完美解释迈-莫实验。

“迈克尔孙和莫雷倾向于斯托克斯的这个完全曳引假说,但是从斯托克斯的完全曳引假说出发,必然会引出一个结论,即在运动物体表面有一速度梯度的区域。如果靠得很近,总可以察觉出这一效应。于是英国物理学家洛奇在1892年做了一个钢盘转动实验,以试验以太的漂移。”[39] 但洛奇转盘实验证实:紧挨着钢盘的以太,完全没有被高速转动的钢盘带动,这一“结果导致人们对斯托克斯的完全曳引假说失去了信心”。[39]

其实,用“引力场就是光以太”假设,可以对“洛奇转盘不能带动以太”和“斯托克斯的完全曳引假说”这个矛盾进行自然、完美的解释:该实验中的钢锯圆盘,无论多重,也无论怎样高速旋转,因为其质量中心并没移动,高速旋转不会造成引力场发生变化,所以没有理由会带动以太;而紧挨着地球的以太则不同,其必然被地球所完全裹携,随地球的质心一起沿地球轨道运行,这与洛奇转盘实验的结论并不矛盾。所以,斯托克斯对光行差观测的解释基本上是正确的,迈克尔孙和莫雷倾向于斯托克斯的这个完全曳引假说,是有见地的。

笔者认为,如作以下补充,大家可能更易于接受斯托克斯的这个“完全曳引假说”:同太阳的本征引力场相比,地球的本征引力场是微弱的、极小范围的(太阳质量是地球质量的330000倍),虽然“紧挨着地球的以太整个地同地球一起运行”,但离开地球不远处,它带动以太的能力已迅速减弱,恒星光线主要是在太阳本征以太中传播而最后到达地球的,从宏观上看,地球没有带动以太,只是在太阳本征以太中以30公里/秒的速度穿行(这情形与“点电荷”在电场中的运动有点类似),从微观上看,就是斯托克斯所描述的“以太云的各层是以不同的速度在运行”,由此产生了光行差现象。

特别需要指出,为什么我们观测到的光行差角不受太阳轨道速度(250公里/秒)的影响呢?其实,太阳绕银河系的轴公转,也会产生“光行差”,但是,太阳公转一周约需二亿五千万年,我们观察到的恒星光线几乎全年或几十年甚至几百年,都“毫无变化”地从太阳本征以太中传播过来,所以我们观测到的光行差现象感受不到太阳的轨道速度影响,而只能根据30公里/秒的地球公转速度计算出望远镜镜筒倾斜20.5〞的结果。

至此,一定有人已经看出了问题:既然圆盘旋转不能带动以太,那么,地球自转时其质量中心也几乎没变动,应该也不会带动以太,迈-莫实验就应该测出以太风,而不应该是零结果。目光果然犀利。

其实,-莫实验并非真正零结果,Jaseja等(1964)用氦-氖气体激光器做了迈克尔孙-莫雷实验……‘以太漂移’的上限是0.95公里/秒,在所有已完成的迈克尔孙-莫雷型的实验中这个上限是最小的。”[41] 也就是说,迈-莫型实验只否定了大于0.95公里/秒的以太风,地球公转的以太风确实能被明确否定。但地球自转的最大线速度(赤道处)只有0.464公里/秒,高纬度的地方,线速度将更小,所以-莫实验无法否定地球的自转不产生以太风

可以预言,如果能设计出更高精度的实验,终将会测出地球自转的以太风

且慢,一定立即有人指出,1972Cialdea做的两莱塞实验给出的“以太漂移”上限只有0.0009公里/秒,难道不能否定地球自转的以太风吗?其实,这是对该实验结果的误解:两莱塞实验只是“观察干涉条纹的周日和周年变化”[41],仅仅能证实以太风昼夜变化的差异不大于0.0009公里/秒,而非以太风的绝对值不大于0.0009公里/秒,所以其并不能证明地球的自转不产生以太风。还有转动圆盘的穆斯堡尔效应等实验,也属同一类型,都不是检测以太风的绝对值。

可见,“引力场就是光以太”的假设,能自然、简明、完美地解释几乎所有的相关实验,并不会产生任何矛盾,开尔文所指的那朵乌云完全能够被轻松驱散。

因此,“引力场就是光以太”的假设是能成立的,复活“光以太”是完全可以的,而且是应该的

[楼主]  [8楼]  作者:费邦镜  发表时间: 2014/08/30 15:32 
[楼主]  [9楼]  作者:费邦镜  发表时间: 2014/08/30 15:33 
[楼主]  [10楼]  作者:费邦镜  发表时间: 2014/08/30 15:33 
[楼主]  [11楼]  作者:费邦镜  发表时间: 2014/08/30 15:33 
[楼主]  [12楼]  作者:费邦镜  发表时间: 2014/08/30 15:36 
[楼主]  [13楼]  作者:费邦镜  发表时间: 2014/08/30 15:39 

对于牛顿体系的完善,有其标准吗?
郭汉英研究员在他的《郭汉英:杂文选集》第62页中说:“牛顿力学满足伽利略相对性原理,在惯性系之间的伽利略变换下不变。为了解决惯性运动的起源,也为了建立体系的需要,牛顿引进了绝对空间和绝对时间的概念;并提出水桶实验来论证存在绝对空间。……
牛顿体系并没有完成:惯性运动的起源问题并没有真正解决;绝对空间和无限大的欧氏绝对空间和天体均匀分布的宇宙模型,无法解释夜空为什么黑。同时,也无法建立一个在引力作用下稳定的宇宙图像。这些,可以一起称为夜黑和引力佯谬。……
应该存在这样的理论,不仅满足惯性原理,也可以建立自洽的宇宙图景;而且,自洽的宇宙图景与惯性原理之间存在着内在联系;前者表现为惯性运动和惯性系的起源,并确定惯性系统。如果能够做到,‘循环论证’的问题就不再存在。”
大家可以看出,认为“水桶实验证明了绝对空间的存在”乃是普遍的误解,如果能够根据《对狭义相对论发起新一轮全面进攻(第3稿)》的思路,纠正这个误解,真正认识到“牛顿用水桶实验证明了绝对运动的存在”,那么,惯性运动和惯性力的本质就真正得到解决,相对性原理也无法立足,对于牛顿体系的完善也就不存在困难。
[楼主]  [14楼]  作者:费邦镜  发表时间: 2014/09/03 13:43 

非常想听听【sxgdyl版主】对第二章“6、完全可以证明两个不同惯性系的‘同时性是绝对的’”这一节的看法。sxgdyl先生对“时空图”、“对钟方法”等问题的认识比较有深度,讨论起来很要动一番脑筋。谢谢!
 [15楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2014/09/03 17:12 

[楼主] [14楼] 作者:费邦镜

你的论证整体上是错误的。

关于光信号的“中垂线对钟法”,我以前所给的证明仍然是有效的,它符合相对论的对钟,不能通过这种对钟获得具有绝对性的同时。

如果仅仅想获得具有绝对性的同时,其实很简单。先按照某种对钟方法对惯性系S所有位置的时钟进行对钟,其中,对钟方法可以按照你的意愿来确定(比如,你只在S系中通过光信号使用“中垂线对钟法”完成S系的对钟),然后令其它任一惯性系S'的每一个时钟必须与S系相重合的时钟保持相同的读数,这个可以通过调整S'系每一点时钟的指针和快慢来实现,如此一个绝对同时的时间体系就建立起来了。

因此,同时是绝对还是相对取决于人们如何建立这个时间体系,无论是绝对同时还是相对同时人们都可以实现,都不是必然的结果,只不过“绝对同时”更好理解、更容易被人们所接受。

另外,你对(相对论的)相对钟慢的理解是错误的。两个相对运动的时钟,当它们相遇的时候,一个显示的时刻是t,另一个显示的时刻是t',t、t'谁大谁小对所有观测者都是一样的,不会出现“你看是t>t'、他看是t'>t”,相对钟慢从来都不是这样的意思。因此,你的证明不过是曲解下的一种论述而已,是错误的。
[楼主]  [16楼]  作者:费邦镜  发表时间: 2014/09/04 11:12 

[15楼] sxgdyl 先生的观点是“同时是绝对还是相对取决于人们如何建立这个时间体系,无论是绝对同时,还是相对同时,人们都可以实现,都不是必然的结果”,简言之,sxgdyl 先生认为,“同时性”就是一团湿面粉,可以随意揉捏。这显然同爱因斯坦的“同时性必然是相对的”观点不一致。
而我认为,同时性必然是绝对的,不然的话,就会无法自圆其说,就会出现矛盾。我已在本文第二章“6、完全可以证明两个不同惯性系的‘同时性是绝对的’”这一节给出了清晰的、充分的证明。
请sxgdyl 先生明示,“(相对论的)相对钟慢”究竟应该怎样理解?
 [17楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2014/09/04 15:14 

[楼主] [16楼] 作者:费邦镜 发表时间: 2014/09/04 11:12

[15楼] sxgdyl 先生的观点是“同时是绝对还是相对取决于人们如何建立这个时间体系,无论是绝对同时,还是相对同时,人们都可以实现,都不是必然的结果”,简言之,sxgdyl 先生认为,“同时性”就是一团湿面粉,可以随意揉捏。这显然同爱因斯坦的“同时性必然是相对的”观点不一致。
而我认为,同时性必然是绝对的,不然的话,就会无法自圆其说,就会出现矛盾。我已在本文第二章“6、完全可以证明两个不同惯性系的‘同时性是绝对的’”这一节给出了清晰的、充分的证明。
请sxgdyl 先生明示,“(相对论的)相对钟慢”究竟应该怎样理解?
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时间本质上是人类按照一定的方法和条件对事物运动变化的一种计量结果,同时事件则是人类对不同事件相互关系的一种约定或命名。即,时间是人定的、同时事件也是人定的,如果你有足够的思维开放度,则任何两个事件都可以计量为相同的时刻,并命名为“同时事件”。

而人们通常理解的“同时事件”是附加了很多限制条件的,是从人的意愿、便于运用等多个角度人为规定的条件。

比方说,在“同时事件”的约定上,一般会要求满足“因事件的发生时刻小于果事件的发生时刻”这样的条件(注意,这个条件也不是必然的,不满足这一条件也不能证明你约定的“同时事件”是错误的),否则,不论是理解上还是运用中,会给人类造成很多的麻烦。

对于上述条件,无论是牛顿力学还是相对论都予以了采纳。但,在“同时事件”的约定上,牛顿力学和相对论还是有很大区别的,或者说,两者对“同时事件”要满足的条件是不一样的。这种条件的不同使得:在相对论下,所有类空事件都可以成为某个坐标系下的“同时事件”,而在牛顿力学中,只有“类空事件”中的极小部分才可以成为“同时事件”。

那么,相对论和牛顿力学赋予“同时事件”的条件是什么呢?在这个问题上,牛顿力学所赋予的条件很难说的明白,大家有的多是一种潜在的感觉,把这种感觉中的条件挖掘出来则需要用一些抽象的概念来说明,这里就不说了;而相对论对“同时事件”约定的条件比较明朗,简单地说就是:在某坐标系中,如果两个事件发出的光信号经过相同的距离能相互碰撞或相遇,则这两个事件就是该坐标系的一对“同时事件”,这两个事件的发生时刻就要计量为相等。

因此,“同时事件”是融入人类主观规定的一种关系命名(就如同在你我之间画一条线,然后命名你我是“同一线上的人”,你也可以在我和他之间画一条线,然后命名我与他是“同一条线上的人”),无论是“绝对同时”还是“相对同时”都可以建立,但其中任何一方都不是必然的。

至于“相对钟慢”,这里只做一个你比较容易理解的说明。从S系来看,S’系的一个时钟A从S系的x1点移动到x2点,当A与x1重合时,A读数是ta1,S系x1处钟的读数是t1,当A与x2重合时,A读数是ta2,S系x2处钟的读数是t2,因为ta2-ta1<t2-t1,所以,S系说S’系的A钟慢了;反过来,从S’系来看,S系的一个时钟B从S’系的x1’点移动到x2’点,当B与x1’重合时,B读数是tb1,S’系x1’处钟的读数是t1’,当B与x2’重合时,B读数是tb2’,S’系x2’处钟的读数是t2’,因为tb2’-tb1’<t2’-t1’,所以,S’系说S系的B钟慢了。

实质上,“相对钟慢”不是很好理解,其背后还隐藏着相对论都没能说清楚的道理。比方,与上述说明不一样,“相对钟慢”还可以这样解释,对于S、S’原点处的两个时钟,各自显示的时间依次表示为t、t’,则从S系看来具有t=rt’,而从S’系看来具有t’=rt,面对这样的“相对钟慢”,你会非常迷茫:同样是t、t’,为什么两个系给出的关系式不一样?这背后就隐藏着“对应规则”或比较方法的问题(也是人为约定的),而这个对应规则或比较方法就与两系的“同时”概念有关,这里不做解释,但留一个让你更迷茫的问题:如果让t的0秒、1秒、2秒、3秒…..依次与t’的0秒、1秒、2秒、3秒…..对应比较,你就会得到t=t’,是不是很奇怪?
 [18楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2014/09/04 15:33 

另外,我看你好像是从事软件工作的,作为软件人员思考时空问题还是具有很大的思维优势。

我们知道,计算机有多种语言,有机器语言、汇编语言、高级语言,而高级语言又有很多种,为实现同一功能,不同的计算机语言会编出不同的程序代码。实质上,牛顿力学和相对论的理论框架就是两种不同的语言,“对于相同的对象得到不同的描述表达”其实就相当于“为实现同一功能,不同的计算机语言会编出不同的程序代码”, 不同计算机语言编出的程序代码可以相互转化,牛顿力学与相对论的描述表达也是可以相互转化的,相对论下的“同时相对性”、“光速不变”与牛顿力学下的“同时绝对性”、“光速可变”就如同不同计算机语言下的程序代码不同,实质上并不矛盾。

请好好发挥软件人员的灵活思维优势。
 [19楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2014/09/04 16:08 

如果仅仅想获得具有绝对性的同时,其实很简单。先按照某种对钟方法对惯性系S所有位置的时钟进行对钟,其中,对钟方法可以按照你的意愿来确定(比如,你只在S系中通过光信号使用“中垂线对钟法”完成S系的对钟),然后令其它任一惯性系S'的每一个时钟必须与S系相重合的时钟保持相同的读数,这个可以通过调整S'系每一点时钟的指针和快慢来实现,如此一个绝对同时的时间体系就建立起来了。
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有了这个绝对同时的时间体系,你想转化为相对的时间体系也很简单。对于S’系每一点的时钟,你只需将所在点的X坐标值乘以一个系数,然后根据所得到的结果大小拨动所在点的时钟指针,绝对同时的时间体系就变成了相对同时的时间体系。
[楼主]  [20楼]  作者:费邦镜  发表时间: 2014/09/05 13:47 

(为了彻底把同时性问题搞清楚,有必要把原先省略的第二章补传上来)

 

第二章   “同时的相对性”经不起推敲

 

3、    爱因斯坦对钟法含有不能被容忍的逻辑循环

对狭义相对论最大的争议是关于光速不变原理,该原理具体包含三方面内容:⑴ 光速与光源的运动速度无关;⑵ 各种不同频率的光波的传播速度相同;⑶ 光速各向同性。[6]

为了检验其中的光速各向同性”是否符合事实,必须直接测定各个方向上单向光速的具体数值。而为了测定单向光速,除了必须确定起点和终点的间隔距离之外,还必须把分别安置在起点和终点的异地时钟校准同步,以确定光走过这段距离的间隔时间。显然,选用无毛病的异地时钟对钟方法是准确测定单向光速的重要前提。

异地时钟校准同步的方法有很多种,但爱因斯坦只给我们优选了两种。

一种就是端点对钟法:“当某一时钟m指着时刻m时,从这只时钟发出光线,在真空中通过距离mn到时钟n;当光线遇着时钟n的时刻,使时钟n对准到时刻n =m +mn / c。”[7]

注意:这里时钟n的时刻n竟然是依赖单向光速c计算出来的,也就是说,为了进行对钟,必须先测定出单向光速,而测定单向光速又必须先进行对钟,这不是典型的逻辑循环吗?

另一种就是中点对钟法“我们必须在这两个钟的距离的中点处……观察它们。如果信号是同时发出的,它们也同时到达中点处。”[8]

很显然,中点对钟法是以“光速各向同性”为前提的(爱因斯坦承认“光速各向同性”仅仅是个“约定”[9]),而为了验证这个前提,就必须先测定单向光速,而测定单向光速又必须先对钟,依然摆脱不了逻辑循环。

赵峥先生就正确地断言:因此,“以相对论为核心的时空理论,从原则上否定了测量单程光速的可能性”,[10] 这就是说,爱因斯坦对钟法,让“光速各向同性”这个“约定”既无法“证实”,也无法“证伪”“光速不变”假设,将因此永远只能是个“假设”,将因此永远无法提升为“原理”。科学哲学大师卡尔·波普(Karl Popper)有句名言:不能“证伪”的理论就是伪科学!这无疑是非常正确的,比如,因为无法证明“没有鬼”,所以“有鬼”就不是科学,而只能是迷信。

对于爱因斯坦对钟法,理应是放弃。但是,苦于找不到速度无限大的瞬时传播信号,于是大多数人无奈地容忍了爱因斯坦的这种有毛病的对钟法。

那么,是否可以找到不含逻辑循环的对钟方法呢?

 

4、    一种比爱因斯坦更合理的中垂线对钟法,不含逻辑循环

请看笔者设计的中垂线对钟法:如图一,在一惯性系中,AB为两只相距不太远的同样的好钟,M为线段AB的中点,KMAB的中垂线,且K距离M足够足够远,我们在K处放置一个闪光信号发射器,那么光线KAKB就可以近似认为是平行的、同向的,无论光速各向同性是否成立,几乎同向的光线KAKB速度当然几乎是相等的,又线段KA=KB,则从K每次发出的闪光信号都一定会几乎同时到达钟A和钟B,依此,我们就可以把钟A和钟B校准同步

注意,中垂线对钟法并不意味着能把两个异地时钟校准到绝对同步,也并不意味着其在本质上等同于用速度无限大的瞬时传播信号对钟,而是可以足够精确地使两个异地钟同步。

足够精确是什么意思呢?只要能满足人们在不同的实际测量中的精度需求,我们就可以认为这个测量是足够精确的。我们还知道,真正绝对精确的实际测量其实是不存在的。

如果光速各向不同性,则爱因斯坦对钟法的误差是无法消除的,而中垂线对钟法虽也有误差,但却可以采用把信号发射器挪得更远或“缩小异地钟的间距”等方法,来不断提高对钟精度,直到满足实际需求。

我们当然也可以用中垂线对钟法把钟B和此惯性系中的另一只钟C校准同步。且因为AB同步,BC同步,所以AC亦同步!如法炮制,我们可以把此惯性系的每一空间点上的好钟全部校准同步,而无论这些钟相距如何遥远。

中垂线对钟法较之爱因斯坦对钟法,可以省去一个前提,明显简洁,且避免了逻辑循环,根据公认的奥卡姆剃刀原则,中垂线对钟法当然更合理、更科学,理所当然地可以取代爱因斯坦对钟法。

中垂线对钟法的重要意义更在于:单向光速从此将不再是不可测的,光速各向同性从此才有可能得到验证

 

5、    掀翻爱因斯坦火车,摧毁爱因斯坦建立相对时空观的突破点

“同时的相对性正是爱因斯坦建立狭义相对论时空观的突破点。”[11]  也是大家接受狭义相对论的最大障碍。那么,如何才能把同时的绝对性从大家根深蒂固的潜意识中铲除呢?爱因斯坦很聪明地设计出一个绝妙的火车上的思想实验,[12]用以强力粉碎同时的绝对性。这就是著名的爱因斯坦火车,大家都非常熟悉。

这个思想实验对于狭义相对论是有决定意义的,100多年来,它始终是破除绝对同时观的最强有力武器,凡是涉及狭义相对论的读物,几乎没有不采用的。

但要真正读懂这一实验是非常伤脑筋的。在自叹不够聪明的同时,大多数人都是“似懂非懂”、“时懂时不懂”地接受了“同时性是相对的”这一结论。

其实,我们可以按以下四个步骤,对其进行明快的判定:

1)该思想实验相当于以“光速各向同性”为前提,定义两个不同惯性系的同时性,这比定义同一惯性系的同时性要复杂得多;

2)按先简后繁的原则,不妨先搞明白,爱因斯坦是如何定义同一惯性系的同时性的呢?很显然,爱因斯坦对同一惯性系的同时性定义就相当于他的对钟法;

3根据上一节的论述,笔者已雄辩地否定了爱因斯坦对钟法,这就相当于否定了爱因斯坦以“光速各向同性”为前提,对同一惯性系的同时性进行定义;

4既然爱因斯坦以“光速各向同性”为前提,对同一惯性系的同时性进行定义都无法成立,那么,爱因斯坦以这相同的前提,对两个不同惯性系的同时性进行定义,其结论,怎么可能站得住脚呢?

由上述四步,就可以轻松掀翻爱因斯坦火车。这就意味着爱因斯坦建立狭义相对论时空观的“突破点”被否定!

当然,仅仅掀翻爱因斯坦火车还不足以彻底否定“同时的相对性”。那么,是否有办法直接证明两个不同惯性系的“同时性是绝对的”呢? 唯有这样,才能真正彻底否定“同时的相对性”

 

6、    完全可以证明两个不同惯性系的“同时性是绝对的”

如图五a,有一批结构相同的好钟,分放在路基和火车两个惯性系内,每个钟近旁都有一位观察者,火车以速度v相对路基向右匀速直线运动,事先我们已经用中垂线对钟法(也允许用爱因斯坦对钟法)把路基上的AB等钟校准同步;用中垂线对钟法(也允许用爱因斯坦对钟法)把火车上的PQ等钟校准同步。当钟P与钟A擦肩而过时,观察者A观察到钟A比钟P快了t秒,当然,观察者P观察到的场景同观察者A观察到的是同一个场景,也观察到钟A比钟P快了t秒。于是,根据事先的约定,观察者P立即把自己身旁的钟拨快t秒,紧接着P又通知(允许采用各种方法通知)火车上的所有观察者:把自己身旁的钟都拨快t秒。如此一来,路基和火车两个惯性系内所有的钟就全部都同步了!从此后,要比较两个异地事件(无论是否在同一惯性系)是否同时发生,只要记录下事件发生时近旁的钟的刻度,然后再进行比较就可以了,这也就意味着:同时性是绝对的!

且慢,立即有人会指出其中的毛病:根据相对论,运动的钟是会变慢的,即使把钟P和钟A在相遇时校准到同步,那么,随着时间的流逝,两个惯性系内的钟仍然不会同步,比如,钟P和钟B相遇时就不可能同步。

其实,这种情况是决不可能发生的。请看图五b,假定钟P和钟B相遇时,观察者P已完成了对鈡动作,现在我们采用反证法:

假设运动的钟真的会变慢,无外乎会出现两种情况:【情况1,如果以路基为参考系,则钟P是运动的,观察者B(和P)将会观察到:钟P的指针转过的角度一定比钟B的要小;情况2,如果以火车为参考系,则钟B是运动的,观察者P(和B)将会观察到:钟P的指针转过的角度一定比钟B的要大。】请注意,这两种情况下,观察者PB观察到的是同一个场景,其结果不可能互相矛盾,所以“运动的钟会变慢”这一假设是不可能成立的。证毕。[13]

这种情况类似于“双生子佯谬”,但是,相对论对“双生子佯谬”尚可以用“其中一个惯性系经历了既加速又减速的过程,两个惯性系不平权”来进行狡辩,而在这里,路基和火车是两个完全平权的惯性系,所以,“运动的钟会变慢”只能是真谬,而不是佯谬!同时性只能是绝对的

笔者把这列能证明“同时的绝对性”的火车,命名为“牛顿火车”,以突显其与爱因斯坦火车的对立。

显然,狭义相对论的“同时的相对性”观点是完全错误的

[楼主]  [21楼]  作者:费邦镜  发表时间: 2014/09/05 14:27 

看来,要同sxgdyl先生讨论清楚“同时性”问题确实不容易,但这是有关相对论时空观的关键问题,必须花大力气把它彻底搞清楚。

第一,如果我们有公认的“时间定义”,那么判定“同时性”究竟是绝对的,还是相对的,根本就不是问题——根据牛顿的绝对时间定义,同时性必然是绝对的。但是,爱因斯坦否定了牛顿的绝对时间定义,主流物理学界居然也认可这个否定,而爱因斯坦自己和主流物理学界又无法给时间下一个明确的定义,这就是现在我们的困难处境:需要在没有时间定义的情况下,讨论清楚“同时性”问题

第二,爱因斯坦是如何在没有时间定义的情况下,否定了“同时的绝对性”的呢?我们都知道,爱因斯坦一是依靠“光速各向同性”这个“约定”,二是依靠“爱因斯坦火车”这个思想实验。对于这两个依靠,我在本文第二章中都已彻底地给予了否定。

第三,那么,我们在没有“时间定义”的情况下,是否可以证明“同时性是绝对的”呢?答案是肯定的。方法就是依靠我在第6节中提出的“牛顿火车”思想实验。这个“牛顿火车”思想实验,其所有的一切前提条件(或sxgdyl先生非常喜欢讲的“约定”),都不是某个人随心所欲的,都必须是公认的,都是相对论也不得不认同的!在相对论认同的前提条件下,证明了“同时性是绝对的”,这是最有力的证明。如果sxgdyl先生或其他人,能指出“牛顿火车”思想实验采用了什么隐含的,且相对论不认可的“约定”,那么,我自然会宣告“牛顿火车”思想实验失败。

 [22楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2014/09/05 20:52 

确定任何一个物体的单向速度最终都必须有一个对钟约定为前提,反过来说,没有直接的或间接的对钟约定,则任何物体的单向速度都无法确定或计量。相对论的“光速不变”就是这样一种人为的约定,基于回路光速不变,这个人为的约定(或者说是人为规划、规定)是能够实现的,正是因为这样的原因,在“回路光速不变”能够成立的前提下,没有人能通过理论或通过实验证明相对论中的光速不变不成立。

即,只要有人声称能够测量任何一个物体的单向速度,则一定有一个对钟约定在起作用。至于你的对钟方法,我已给出证明,你的对钟方法同样隐含了光速各向同性的约定,你可以找一个数学比较好的人帮你面对面地分析一下。其它的不多说了。
[楼主]  [23楼]  作者:费邦镜  发表时间: 2014/09/06 10:33 

[15sxgdyl先生一味地说:“你的对钟方法同样隐含了光速各向同性的约定”,可是,经过了几十个回合的辩论,sxgdyl先生又无法指出“中垂线对钟法”在哪里用到了光速各向同性的约定,还要继续空喊口号,有何意义呢?

其实,在第6节中提出了“牛顿火车”思想实验之后,对“对钟法”的讨论,似乎意义已下降了。

现在我们暂且认可爱因斯坦的对钟方法,那么,在 “牛顿火车”思想实验中,路基上的AB等钟可以用此法校准同步,火车上的PQ等钟也可以用此法校准同步。至此,相对论的信徒们应该没有异议。

接下来,对路基上的A钟和火车上的P钟进行对钟,依据的是同一个场景,不需要任何约定。谁能有什么异议?

再接下来,对火车上的P钟和路基上的B钟在相遇时是否同步进行判定,依据的也是同一个场景,当然也不需要任何约定。谁又能有什么异议?

因此,同时性只可能是绝对的!

相对论的“同时的相对性”,已被“牛顿火车”思想实验彻底粉碎。sxgdyl先生和网友们,关注“牛顿火车”思想实验。

 [24楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2014/09/06 13:49 

[楼主] [23楼] 作者:费邦镜

我非常讨厌这种给了你证明,却不仔细思考,一边说自己不想看懂,一边还说没法指出你的错误。你回过头仔细看看你所发主贴“我的反向小结”,在那里我已经给出了牛顿力学下的验证。是你自己说“我非常不习惯看这种形式的物理表达式,说实话我还没看懂”,不能因为你看不懂和无法理解就说对方什么也没说、空喊口号。

我真不明白,一些最基本的推理论证、数理分析你都做不到,却咬着牙、跺着脚,说自己如何证明了“同时相对性”不成立,说自己的“中垂线对钟”如何避免了光速各向同性的对钟约定,说他人如何应该没有异议,你不觉得自己这才是不顾一切地空喊、瞎喊吗。
 [25楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2014/09/07 06:56 
 [26楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2014/09/07 08:41 
[楼主]  [27楼]  作者:费邦镜  发表时间: 2014/09/07 11:39 

看得出来,sxgdyl先生对我说他空喊口号很不认同,其实,我对sxgdyl先生所提出的每一个思想和证明都经过认真反复思考(我多么希望能有人指出我的漏洞啊)。

在我2014/3/6帖子《我的反向小结》的14楼,你确实给出过一个所谓的牛顿力学下的验证(一组方程),在15楼,我也确实说过:“我非常不习惯看这种形式的物理表达式,说实话我还没看懂。”原因是:“不值得耗费时间去把它看懂”。你在23楼坚持让我先看懂你14楼的证明再说, 我只能恭敬不如从命,耐着性子去研读你14楼的证明。遗憾的是,你14楼的证明有致命的漏洞,我已在24楼明确给你指出来了。你在25楼无言以对,想草草结束辩论,说“这里的辩论就到此为止,不多说了”。我在26楼指出:“还没辩论出结果来,sxgdyl先生怎么就打起了退堂鼓?我这个人学识浅薄,且孤陋寡闻,难道sxgdyl先生不愿意指点一下?”你在27楼回答:“对不起,如何让你明白,我确实无能为力了”。我哪里“不仔细思考”你给出的证明了?如果我不仔细思考,怎么会让你无言以对呢?

目前,我反对“同时的相对性”的理由,已全部总结在本帖第二章“同时的相对性经不起推敲”之中,我建议:sxgdyl先生也把你的“同时性”观点总结发表一下,让我们彻底把这个重要问题辩个透彻。

 [28楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2014/09/07 11:44 

带公式的你看不懂,那就来个不带公式的论证。

请看你20楼的图,在某坐标系S下,KM为AB两点的中垂线,则在相对论中,无论K离M的距离有多大,从K点同时发出的两个光信号,当各自沿着KA、KB到达AB两点时,这两个到达事件都是相对论在S系的一对同时事件。

而你的同时事件是这样确定的:当K离M趋于无穷远时,从K点同时发出的两个光信号,当各自沿着KA、KB到达AB两点时,则这两个到达事件就定义为一对同时事件。

注意,在S系中,相对论对同时事件的约定包含了你的约定,你定义的同时事件一定也是相对论的同时事件。而相对论的同时事件具有相对性,所以你定义的同时事件也具有同时相对性,不是你咬牙切齿地声称证否了“同时相对性”。

如果这个不带公式的推理论证你还是看不懂,那你还是先干点别的,比方先学学基本的逻辑关系、逻辑推理之类的知识。
 [29楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2014/09/07 14:43 

[楼主] [27楼] 作者:费邦镜

请注意我在那个主贴回复的是“辩论需要有基本的数理逻辑,这里的辩论就到此为止,不多说了”,面对一个基本数理逻辑都搞不清楚的人,你能指望让他明白吗?
[楼主]  [30楼]  作者:费邦镜  发表时间: 2014/09/07 19:42 

哈哈,sxgdyl先生在【28楼】总算是表达清楚了自己的思想,可惜是个错误的思想。

你有半句话说得很正确,“相对论对同时事件的约定包含了你的约定”,这话一点都不错,也就是说,相对论对同时事件的约定比我的“中垂线对钟法”的约定要多。但是,sxgdyl先生不会不知道,根据奥卡姆剃刀原则,“约定”越多则越靠不住!更何况,我的“中垂线对钟法”省去的是那个谁也无法证实的“光速各向同性”这个“约定”。这半句话显然是在帮我。

你的后半句话则毫无道理,你说“你定义的同时事件一定也是相对论的同时事件”,在这里,除了一句干巴巴的口号,看不到有丝毫逻辑推理的迹象。像这样的前言不搭后语,完全不应该出自你这样“逻辑推理”大家之口。

sxgdyl先生还没有对我的“牛顿火车思想实验”发表过看法,这个思想实验对“同时的相对性”有直接的、毁灭性的打击。非常期待sxgdyl先生的高见。

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