六、“狭义相对性假设”比“伽利略相对性假设”更错、与“相对时空”矛盾
6.1 “狭义相对性假设”比“伽利略相对性假设”更错、与“相对时空”矛盾
要求“物体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”是物理错误的,所以“相对性假设”与“相对时空”矛盾,“闵时空”是“绝对时空”与“相对时空”的矛盾体;犹如“爱因斯坦变换”是“狭义相对性假设”(或“伽利略变换”)与“光速不变现象”数学式的矛盾体一样。
而要求速度有上限而无特殊参考系、或要求速度有上限而有特殊参考系、或与速度上限无关而无特殊参考系、或与速度上限无关而有特殊参考系的“相对性假设”在数理本质上是错误、不成立的,只有要求“物体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”在数学上自洽、但在物理上错误。
若把“狭义相对性假设”、“伽利略相对性假设”、“伽利略变换”要求速度上限为无穷大才自洽的本质给忽略掉、而只保留它们要求无特殊参考系(当然,这样做是错误的),那么“狭义相对性假设”、“伽利略相对性假设”、“伽利略变换”与“光速不变假设”都不矛盾,它们都可以与其共同组成无特殊参考系的“爱因斯坦变换”而都可以在“闵时空”中成立。
因此,在严格逻辑上说“狭义相对性假设”不是推广使用范围了的“伽利略相对性假设”,因为没有一个新理论不但能适用于“绝对时空”里的经典力学而要求速度上限无穷大、无特殊参考系,还能适用“相对时空”里的电磁学与万有引力场学而要求速度有上限、无特殊参考系的。
所以,与其说爱因斯坦发展了“伽利略相对性假设”使之成为在“绝对时空”的经典力学与“相对时空”的电磁学中都适用的“狭义相对性假设”,还不如说爱因斯坦把一个要求无特殊参考系的新假设带进了“相对时空”并称之为“狭义相对性假设”,因为爱因斯坦心中的与速度上限无关而无特殊参考系“狭义相对性假设”比伽利略的要求“物体运动速度值的上限为无穷大”才无特殊参考系的“伽利略相对性假设”更错误。
“闵时空”是“绝对时空”与“相对时空”的矛盾体,“闵时空”就是因为“狭义相对性假设”而错误;即使认为“狭义相对性假设”与速度上限无关、无特殊参考系是对的,那“闵时空”里就出现2个“无质量点的运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”了,一个是“狭义相对性假设”、一个是“爱因斯坦变换”。
而2个“无质量点的运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”不能在同一时空里都成立的,要么都错、要么对一个;而“爱因斯坦变换”是包含“狭义相对性假设”,所以它们与“闵时空”都错了;只有“物理时空”里有特殊参考系的“洛伦兹变换”是对的、并符合物理。
所以,要么摒弃“狭义相对性假设”这个不自洽而错误的理论不用,若还要用,那只能勉强说“狭义相对性假设”与“伽利略相对性假设”数学等价、才自洽,而不论历史上人为把它与“相对时空”怎么联系在一起、爱因斯坦如何说它比“伽利略相对性假设”先进的。
这就是当年爱因斯坦时代的科学家们不明白要求速度上限为无穷大才无特殊参考系的一一对应关系而才犯的错误;100多年后的今天,同样重复着这个错误。
6.2 特殊参考系的存在不是判断“绝对时空”正确或“相对时空”错误的根据
“绝对时空”里的“无质量点的运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”是“伽利略变换”,“绝对时空”里的所有公式要满足“相对性假设”对“伽利略变换”协变;所以,“绝对时空”里没有“尺缩钟慢”,要求速度上限无穷大的“绝对时空”在物理上必然错误。
“相对性假设”与“相对时空”矛盾,“相对时空”离开“相对性假设”照样成立,照样有“尺缩钟慢”;所以,除去要求“物体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”之后的“相对论”就变成了“物理时空”里的有特殊参考系的“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。
物体运动速度值有上限就是“相对时空”、有“尺缩钟慢”,所以“相对时空”说的是运动物体的参考系时空与物体运动速度有关系的,而不是说参考系是平权相对的;有特殊参考系不会影响到“相对时空”的成立,更何况“广义相对论”中的万有引力场理论的主要精神就是讲物质运动决定时空分布,这个物质运动所形成的万有引力场系就是特殊参考系。
在物理历史上,“绝对时空”里的经典力学公式当然是满足“伽利略相对性假设”对“伽利略变换”协变,后来发现“相对时空”里的电磁学与万有引力场学公式是满足对有特殊参考系的“洛伦兹变换”协变;所以这时正确的做法就是把“绝对时空”里的对无特殊参考系的“伽利略变换”协变的经典力学公式改造成“相对时空”里的对有特殊参考系的“洛伦兹变换”协变的力学公式就可以了,而不是把2个不能同时存在并矛盾的时空及其公式形式用一个不能同时成立的假设给扭在一起。
“狭义相对性假设”必然与速度有关、要求“物体运动速度值的上限为无穷大”才无特殊参考系,这就是“狭义相对性假设”为什么在先前错误认识的前提下、还说成是“闵时空”里的“物理规律在所有惯性系里都有相同的形式”的原因。
要求“物体运动速度值的上限为无穷大”才无特殊参考系,这在牛顿时代就已经证明了的物理成果;当年牛顿因为相信运动速度可以无穷大,才没有推翻“伽利略相对性假设”与“伽利略变换”。牛顿力学时空于是就是“绝对时空”。
若牛顿与爱因斯坦2位物理大师能在一起讨论这个问题1小时,“相对时空”马上会变成是去掉“相对性假设”后的、有特殊参考系“洛伦兹变换”的“物理时空”,而不是无特殊参考系的矛盾体“闵时空”。
特殊参考系不需要一定是绝对静止系,物理上只有特殊参考系而无绝对静止系,而即使有绝对静止系的存在,它与特殊参考系的存在都不是判断“绝对时空”正确、“相对时空”错误的根据;反而是要求“物体运动速度值的上限为无穷大”的“绝对时空”必然无特殊参考系,要求物体运动速度值有上限的“相对时空”里必然有特殊参考系。
因此,建立在“狭义相对性假设”之上而同样要求无特殊参考系的“广义相对性假设”错误,“物理时空”里有特殊参考系的“洛伦兹变换”才是“物理规律在所有参考系里都有相同的形式”的正确表达式、其它参考系对其特殊参考系协变,“物理规律在所有参考系里都有相同的形式”依然成立。
“运动速度值有无上限”与“有无特殊参考系”一一对应,有上限就有特殊参考系、无上限就无特殊参考系;所以,“相对论”错在要求无特殊参考系的“相对性假设”上。要求运动速度有上限的“相对时空”里一定有特殊参考系,只有要求“物体运动速度值的上限为无穷大”的“绝对时空”里无特殊参考系;“闵时空”是“绝对时空”与“相对时空”的矛盾体。
参考书目(论文与以下书籍严格比较研究)
1. 《数学物理学百科全书》第1卷 科学出版社 2008年 中英文版
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