洛仑兹之收缩的否定证明
刘志波
为了解释与M-M实验同类的实验,洛仑兹假设在运动方向所有物体都有一个因子为r的收缩,则M-M实验就可以得到合理的解释了,而且也难以测量出这种收缩不存在。现在仍然有人坚持这一规定,并称之为牛顿力学。当然这不是真正的牛顿力学,牛顿力学中的刚体是不可以收缩的。我想其本意是使用牛顿力学的同时,即认为两个相对运动的参考系,有相同的"同时",或者说在时空图中,两个参考系的同时线是相互平行或重合的。这就是牛顿力学的同时了。
下面我们用另外一种方法证明这种收缩根本不存在。
假设在一个平台上,有一个圆盘或圆环定轴旋转,轴线与平台垂直。以轴线为圆心在选择的圆盘或圆环上画一个圆,这个圆在旋转的同时,保持与平台平行。将旋转的圆投影的平台上,也形成一个圆。
将圆盘或圆环上的圆,和平台上的圆,各进行N等分,并用刻度线标出每一个等分点。
在平台参考系中,当旋转的圆盘或圆环上的一个刻度线,与平台的一个刻度线重合时,则平台上的N条刻度线"同时"与圆盘上的对应刻度线重合。圆的对称性保证了这些刻度线的 同时 重合。
如果采用牛顿力学的同时,则旋转圆盘上的各个刻度线也是 同时 与平台上的对应刻度线重合的。在此情况下,两个刻度线间的圆弧,旋转圆盘上的与平台上的,只能是相等的,而不可能出现收缩,
这里还存在两个问题,一是圆盘或圆环的不同部位受到不同的力和应力,而这些力的存在当然会对收缩产生影响,有何种影响及多大影响,很难说清楚。再一个就是旋转圆环是非惯性系。我们可以用下面的方法来消除力的影响,化解上面的问题。
在地球绕太阳运行的轨道附近,建立一条圆轨道(仿照 地球同步轨道)。假设在轨道上有很多质点在运行(仿照 地球同步轨道上的众多同步卫星,及土星等的光环),并假设可以将这些同步旋转的质点连接成一个同步旋转的圆环。另外将一个球体放在这个轨道上同步运行。建立日心惯性系(仿照 地心惯性系ECI)。我们在旋转圆环上做一个圆,投影到日心惯性系的轨道平面上,也是一个圆。
两个圆各自N等分,且轨道上的球体直径正好是N等分之一,或者说有两个刻度线位于球的两端。
如果我们采用牛顿力学的同时,则与前面讨论的情况一样,日心惯性系的圆上的所有对应等分点 同时 与旋转圆环上的对应等分点重合,包括球体两端的等分点。同样是圆的对称性保证了同时性,运动的球体也就与其他等分点间的尺寸一样不可能收缩了。
在这里轨道上的质点及整个圆环都处于失重状态,因此也就消除了受力问题。轨道上的球体与地球相似,如果说是非惯性系的话,那地球也一样是非惯性系,在惯性系中对M-M实验的解释也有同样的问题。
相对论中则在两个参考系中有不同的同时,情况就不同了,但运动的尺与静止的尺比较仍然是不会缩短的。另外进行论述。