四、“相对性假设”要求“物体运动速度值的上限为无穷大”才自洽
4.1 “光速不变现象”的数学式所构建而成的时空就是有物理性的“物理时空”
“光速不变现象”起先是说在与地表保持静止的空气中发现光速值有一个定值、大小与光源的运动状态无关,后来说成“光在真空(宇宙背景辐射场)中某处的速度有一定值”,即光在真空中某处的速度值与光源的运动状态无关(而没有说成光与光源的相对速度是一定值);而后来当“狭义相对性假设”被认为是对的时候,“光速不变现象”与“相对性假设”结合就变成了“光在真空中的速度相对于任何惯性系都有一定值”,这就是“光速不变假设”了。
因此,“光速不变现象”是物理事实、正确的,而“光速不变假设”因“狭义相对性假设”同样错误;很多人头脑中所坚持的“光速不变原理”其实是“光速不变现象”,而不是“光速不变假设”。所以,把“光速不变现象”说成是“光速不变假设”、再说成是“光速不变原理”的,都是忽悠人的。
在我们对“相对性假设”、“绝对时空”、“闵时空”的物理错误有了足够的认识之后,我们就不会在否定“闵时空”之后而重返“绝对时空”了,同样不会在“绝对时空”与“闵时空”之间谁错谁对而做二选一的错误判断。
由“狭义相对性假设”与“光速不变假设”共同所构建的“数学时空”就是“闵时空”,而“光速不变假设”已经包含“狭义相对性假设”,所以亦可以说“闵时空”是由“光速不变假设”构建的“数学时空”;因此“光速不变假设”、“闵时空”、“爱因斯坦变换”F(v,C)三者在数理上等价。
“闵时空”虽然已经表明时空是相对的,但还是把错误的“狭义相对性假设”带进来,这就使“闵时空”还是一个错误的“数学时空”、仅比“绝对时空”更接近“物理时空”而已;所以由“光速不变现象”数学式构建的有特殊参考系的“物理时空”才是正确的“相对时空”,它没有像“闵时空”那样错在“狭义相对性假设”上。
“狭义相对性假设”要求光速无上限、与“光速不变假设”要求光速有上限在数理上矛盾,所以它们无法构建一个自洽的“数学时空”与变换式;因此,“爱因斯坦变换”与“伽利略变换”(或“相对性假设”)不能在同一时空中自洽。那种认为一公式对“爱因斯坦变换”协变,“相对性假设”必适用该公式的想法是错误的。
所以,“相对时空”正确,“相对性假设”错误;“相对时空”与“相对性假设”没关系,“闵时空”是“绝对时空”与“物理时空”的矛盾体。同样,物理学上的“希尔伯特空间”在“物理时空”里自洽、而与“闵时空” 无关。
4.2 “光速不变现象”的数学式与别名、及2个“洛伦兹变换”的物理历史
一个时空要求物体运动速度值的上限为无穷大,这个时空一定是“绝对时空”、无特殊参考系;而一个时空要求物体运动速度有上限,这个时空一定是“相对时空”、有特殊参考系。因此,数学上自洽的时空是“绝对时空”与“物理时空”;“绝对时空”里要求速度值的上限为无穷大、无特殊参考系,“物理时空”里速度有上限、有特殊参考系。
在物体运动速度有上限的“物理时空”里必然有“尺缩钟慢”物理效应、必然有特殊参考系,就是必然有特殊参考系的“洛伦兹变换”;而“洛伦兹变换”在历史上曾经有2种形式,一种是洛伦兹(1853-1928)起先提出来的以地面为特殊参考系的“洛伦兹变换”F(Vg,C)(公式中速度Vg以地面为特殊参考系),另一种就是洛伦兹后来根据错误的实验原理得到零结果的“M-M实验”而改变想法并修改做出的无特殊参考系的“洛伦兹变换”F(v,C)(公式中速度v以观察者为参考系)。
很显然,2种“洛伦兹变换”形式因有无特殊参考系而在本质上是不同的,无特殊参考系的“洛伦兹变换”F(v,C)就是“狭义相对性假设”与“光速不变假设”组成的变换式“爱因斯坦变换”F(v,C)的别名;而有特殊参考系的“洛伦兹变换”F(Vg,C)才合乎物理而正确。
因此,“光速不变现象”规律的数学式就是有特殊参考系的“洛伦兹变换”F(Vg,C),“尺缩钟慢”是它们的别名,三者在数学上等价;它们三者任一构成的“相对时空”都是“物理时空”。
而“尺缩钟慢”平时之所以被很多人怀疑就是因为把它与错误的、无特殊参考系的“狭义相对性假设”联立计算,就变成无特殊参考系的“爱因斯坦变换”了,所以那么多悖论就出来了;因此,除去要求速度值的上限为无穷大、无特殊参考系的“相对性假设”之后的“相对论”就变成了有特殊参考系的“物理时空”里的“相对论”,这样不但更符合物理实际、还不影响“相对论”主要内容的正确性。
所以,“相对时空”必然正确、不需要其它假设,更不需要要求“物体运动速度值的上限为无穷大”、无特殊参考系的“相对性假设”;“相对时空”正确、“相对性假设”错误,这在不理解“物体运动速度值的上限为无穷大”、“无特殊参考系”与“相对性假设”在本质上一一对应关系的人看来是多么大的讽刺与不可思议。
4.3 “光速不变现象”、有特殊参考系的“洛伦兹变换”、“物理时空”三者等价
由“光速不变现象”的数学式F(Vg,C)构建而成的“相对时空”就是有物理性的“物理时空”,这个“物理时空”才是现实宇宙时空的数学模型、与其等价的有特殊参考系的“洛伦兹变换”F(Vg,C)在其中成立。所以,“光速不变现象”数学式F(Vg,C)、有特殊参考系的“洛伦兹变换”F(Vg,C)、“物理时空”三者在数理上等价,“物理时空”里必然有特殊参考系,因此万有引力场理论在“物理时空”里才是正确的物理理论。
因此,若运动速度值的上限为无穷大,“绝对时空”就是对的、“相对性假设”适用该时空中各种无质量点的运动变换、无“尺缩钟慢”现象、无特殊参考系;若运动速度有上限,“相对时空”就是对的、有特殊参考系的“洛伦兹变换”适用该时空中各种物体运动的变换、“尺缩钟慢”效应必然存在。
所以,决定真空中光速值的“真空磁导率”与“真空介电系数”同样决定“尺缩钟慢”效应的物理程度,公式为:
∵ C=1/√μ0ε0, CC=1/μ0ε0,∴μ0ε0 =1/CC, 有特殊参考系的“洛伦兹变换”F(Vg,C)=1/√1-(Vg Vg /CC)=1/√1-(Vg Vgμ0ε0)
而“闵时空”是“绝对时空”与“物理时空”的矛盾体,“物理时空”经“相对性假设”去物理性后就是“闵时空”;所以,“M-M(迈克尔孙-莫雷)实验”在地表静止的实验室系里必然测量不到干涉条纹而得出几乎零结果的结论,而在地面高速运动的工具或地球异步卫星上必然就能得到明显的干涉条纹结果。
因此,与其说“M-M(迈克尔孙-莫雷)实验”的本质是测量地球上有无“机械以太风”,还不如说是在地球万有引力场系中测找验证“特殊参考系”; 在地面高速运动的工具或地球异步卫星上得到明显的干涉条纹就证明“相对性假设”的错误,在地表静止的实验室系里得出干涉条纹零结果就证明地球万有引力场系是地球附近区域的“特殊参考系”。
可见,物理本质上可以寻找与确定特殊参考系的“M-M(迈克尔孙-莫雷)实验”与“穆斯保尔效应实验”等实验在认识论与实验方法的错误情况下,反而成了前人否定特殊参考系的根据。
不能说在地表静止的实验室系里测量不到干涉条纹而得出几乎零结果的结论就说要求运动速度值的上限为无穷大的“相对性假设”是对的、“以太”不存在的;而只能说当测量到有特殊参考系时,就能证明要求运动速度值的上限为无穷大、才无特殊参考系的“相对性假设”是错的。
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