目的：通过论文直接从理论定性与物理定量上证明了“相对性原理”要求“物体运动速度值的上限为无穷大”才无特殊参考系的本质，要求无特殊参考系的“相对性原理”仅在“绝对时空”里自洽、而与要求速度有上限的“相对时空”矛盾；给出了“物体运动速度值有上限”就必然有特殊参考系的证明过程，并对“绝对时空”、“闵时空”、“物理时空”的区别与时空的一般化理论及各自协变形式的本质区别做了分析。

关键词：伽利略相对性原理、狭义相对性原理、广义相对性原理、光速不变现象、光速不变假设、绝对时空、闵时空、物理时空、伽利略变换、爱因斯坦变换、洛伦兹变换、日心说、等效假设、M-M实验、穆斯保尔效应、

引言：说“狭义相对性原理”是“运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”，一般的物理专业大学生都知道，因为教科书上就这么说的；而说“狭义相对性原理”是要求无特殊参考系的，就只有读书认真的学生才知道了。若问“狭义相对性原理”与加速度有关吗？大学物理老师都要想上半天了；再问“狭义相对性原理”与速度上限有关吗？各国科学院的理论物理院士都茫然了。

一、物体运动速度值有上限的“相对时空”里必然存在一特殊参考系

    1.1“绝对时空”与“相对时空”里有各自的“运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”

教科书上只说爱因斯坦发展了“伽利略相对性原理”为“狭义相对性原理”，使其不但在经典牛顿力学中适用，还在电磁场、万有引力场中同样适用。

但问题就来了。经典牛顿力学是属于“绝对时空”的，“伽利略相对性原理”在“绝对时空”里自洽；而电磁场、万有引力场物理是属于“相对时空”的，哪有一个理论不但能适用于“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。

因此，“狭义相对性原理”要么仅在“绝对时空”里适用，要么仅在“相对时空”里适用；它根本就不是“伽利略相对性原理”的升级版，而是一个新理论。

“绝对时空”与“相对时空”里都有各自的“运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”， “伽利略相对性原理”是“绝对时空”里的“运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”，所以， “狭义相对性原理”或许可能是“相对时空”里的“运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”，而不能说“狭义相对性原理”是“伽利略相对性原理”的升级版。

所以，与其说爱因斯坦发展了“伽利略相对性原理”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“狭义相对性原理”，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“狭义相对性原理”。

这个问题解决了，那么有关“狭义相对性原理”要求无特殊参考系是否正确的，同样需要解决；因为“绝对时空”里的“伽利略相对性原理”是要求无特殊参考系的，而先前错误地认为“狭义相对性原理”是“伽利略相对性原理”的升级版，所以“狭义相对性原理”想当然的同样要求无特殊参考系了。

而现在已经证明“狭义相对性原理”不是“伽利略相对性原理”的升级版，所以要重新思考 “狭义相对性原理”是不是要求无特殊参考系的、以及“狭义相对性原理”与“爱因斯坦变换”哪个才是“相对时空”里的“运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”。

若“狭义相对性原理”要求无特殊参考系是正确的，那它仅仅是“爱因斯坦变换”的一部分而已，而不是“相对时空”里的“运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”；因为“爱因斯坦变换”才是“相对时空”里的“运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”。

若“狭义相对性原理”要求无特殊参考系是错误的，即“相对时空”必有特殊参考系,那由它参与构建的“闵时空”与“爱因斯坦变换”就同样错误，“相对时空”必有另一正确的含有特殊参考系的表达式；而要求无特殊参考系的“狭义相对性原理”就只能在“绝对时空”里成立，否则就没有讨论它的必要。

    1.2 物体运动速度值有上限的“相对时空”里必然存在一特殊参考系

“伽利略相对性原理”是“绝对时空”里的“运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”，因“绝对时空”里的速度上限为无穷大，所以“伽利略相对性原理”的数学式就是“伽利略变换”、两者等价；因此，两者构建的数学时空都是“绝对时空”，那么“伽利略相对性原理”、“伽利略变换”、“绝对时空”三者在数理上等价，都要求无特殊参考系。

所以，要求速度的上限为无穷大的“伽利略相对性原理”、“伽利略变换”、“绝对时空”都要求无特殊参考系，它们之所以都要求无特殊参考系是因为它们都要求速度的上限为无穷大；而一旦要求速度有上限，就不要求无特殊参考系了。

因此，我们要证明“速度的上限为无穷大”是否与“要求无特殊参考系”一一对应；若一一对应，那么“速度的上限为无穷大”必然“无特殊参考系”，速度有上限就必然有特殊参考系。这样，要求无特殊参考系的“狭义相对性原理”、“闵时空”与“爱因斯坦变换”都物理错误；“相对时空”及其“运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”必另有一含特殊参考系的正确表达式。

在物体运动速度值有上限的“相对时空”里，若无特殊参考系就会出现以下错误：

1. 在物体运动速度值有上限的“相对时空”里若无特殊参考系，那么光电磁波速值就无法测量与定义、其它参考系也就无法通过“某一变换”对其协变而保持相同的上限值了。

无特殊参考系的“闵时空”就是有这个错误，因此“相对论”才人为规定光电磁波不能做参考系。因为一旦发现电磁波可做参考系，所有不同速度的物体与电磁波就会有不一样的相对速度，而“相对论”又人为规定所有运动物体与光电磁波的相对速度都为C，因此两者就矛盾了。

所以，就必然存在一特殊参考系，宇宙每一万有引力场区域都有一对应的特殊参考系。

2. 在物体运动速度值有上限的“相对时空”里若无特殊参考系，那么不但光电磁波速值就无法测量与定义，还造成一切参考系都是特殊参考系一样，光电磁波对任何参考系的绝对速度与相对速度值都为这个上限值。

那么就不需要类似“洛伦兹变换”的作用使其它参考系通过该变换对电磁波协变而保持相同的上限值了，就是说所有参考系都通过“伽利略变换”对电磁波协变而保持相同的上限值了；而这是与前提矛盾的。

3. 同样，因无特殊参考系还会产生同一方向上任意点AB之间相对速度R（v1，v2，C）=0.9C、BC之间相对速度R（v2，v3，C）=0.9C的情况出现，那么就会有AC之间相对速度R（v1，v3，C）﹥C 的情况出现；即“相对时空”里只有特殊参考系的存在才会保证参考系之间的相对速度不会超过光速。

    4. “绝对时空”的定义，速度无上限的时空里必然无特殊参考系、必然是“绝对时空”；只要一个时空里速度有上限，就是“相对时空”、必然有特殊参考系（见论文第三部分）。

5. 两个“运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”不能在任一时空里同时成立，都能证明无特殊参考系的“狭义相对性原理”必然与“相对时空”矛盾而物理错误，“相对时空”必然是有特殊参考系的“相对时空”（见论文6.1部分）。

6. “光速不变原理”的物理内涵，“光在真空中某处的速度值与光源的运动状态无关（不论光源是在匀速运动还是加速运动）”就说明真空所在万有引力场就是特殊参考系、其它参考系通过“洛伦兹变换”对其协变而保持一样的速度，“相对时空”里有特殊参考系的“物理规律在所有参考系里都有相同的形式”才符合物理与数学自洽（见论文5.1部分）。

“物体运动速度值的上限为无穷大”决定了“无特殊参考系”的存在。若物体运动速度值有上限，“伽利略相对性原理”与“无特殊参考系”就必然不成立，就必然存在一特殊参考系；光电磁波速就是在这个特殊参考系中测量得到的上限值，其它参考系通过“某一变换”与该光电磁波依然保持同一相对速度，这就是“光速不变”。

所以，不论“狭义相对性原理”与“伽利略相对性原理”有什么历史关系，只要它们要求无特殊参考系，必然在“相对时空”里错误、不符合物理实际；正确的、符合物理的时空模型是有并仅是物体运动速度值有上限、又有一特殊参考系的“相对时空”，而不是含有“狭义相对性原理”而无特殊参考系的“闵时空”。

因此，要么摒弃这个在“相对时空”里要求无特殊参考系而错误的“狭义相对性原理”不用；若还要用，那只能勉强说“狭义相对性原理”与“伽利略相对性原理”数学等价、在“绝对时空”里自洽，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“伽利略相对性原理”先进。

而建立在“狭义相对性原理”之上、同样要求无特殊参考系的“广义相对性原理”物理错误，“相对时空”里的“物理规律在所有参考系里都有相同的形式”必是含有一特殊参考系的表达式；即物理上有特殊参考系的“物理规律在所有参考系里都有相同的形式”才在“相对时空”里成立。

1.3 宇宙中的“特殊参考系”不是物理学上的“绝对静止系”，并与各种时空的关系

物理学上有“绝对静止参考系”这一概念，而宇宙中是没有“绝对静止参考系”的；1965年就发现的“宇宙背景辐射”同样是随着加速膨胀的宇宙运动着，宇宙自身都在膨胀运动、处处在运动，所以宇宙中无“绝对静止参考系”。

宇宙中处处光速有上限，所以处处有一特殊参考系；对于这个特殊参考系，物理上是没有要求它是“绝对静止系”。因此，光速有上限就是特殊参考系存在与“相对时空”成立的明证，要求物体运动速度值有上限、但无特殊参考系的“闵时空”不是“相对时空”的正确数学模型。

而在不理解“伽利略相对性原理”、“伽利略变换”数学等价并都要求“物体运动速度值的上限为无穷大”才无特殊参考系而物理错误的现今科学界，还是有很多人错误地认为只要有“绝对静止参考系”存在，“相对性原理”与“相对时空”就错误；若无“绝对静止参考系”存在，“相对性原理”与“相对时空”就是对的。

这些都是错误的判断，物理学上的“绝对静止参考系”与“相对性原理”、“相对时空”没必然的关系，“绝对静止参考系”的有无不是判断“相对性原理”、“相对时空”对错的根据。

之所以现今科学界有这样的错误想法，还是跟“相对性原理”与“闵时空”要求无特殊参考系、并他们认为特殊参考系就是“绝对静止参考系”的缘故；认为只要能找到“绝对静止参考系”，“相对性原理”与“闵时空”就错误了；而在物理学上特殊参考系就不需要是“绝对静止参考系”的；宇宙“相对时空”万有引力场里处处速度有上限、必然处处有特殊参考系。

这个认为只要能找到“绝对静止参考系”，“相对性原理”与“闵时空”就错误了的想法同样与牛顿有关，牛顿都已经证明“物体运动速度值的上限为无穷大”与“无特殊参考系”对应关系了，还想着在“绝对时空”里找“绝对静止参考系”的事情。

同样，就是因为物理学界对特殊参考系与“绝对静止参考系”的概念模糊、认为特殊参考系就是“绝对静止参考系”，才导致对惯性系的无法定义。

所以，物体运动速度有上限就必有特殊参考系的“相对时空”里的参考系不是平权的，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万有引力场特殊参考系的。因此，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。

宇宙中有上千亿的星系在运动着，所以万有引力场在宇宙中无处不在；而大多星系里又有上千亿的恒星系在运动着，恒星系里又有很多行星系在运动着，所以行星系的万有引力场叠加在恒星系、星系的万有引力场上在运动着。在运动学上，“地心说”与“日心说”描述运动看似一样，而在动力学上“地心说”就明显错误了，所以宇宙一区域的万有引力场中的占主要地位的大质量天体质心的万有引力场（本征万有引力场系）在计算应用上就是特殊参考系、在理论严格意义上来说物体运动所在处的总万有引力场系就是特殊参考系。

地表总万有引力场系=地球万有引力场+太阳系万有引力场+银河系、河外星系的万有引力场

在地表及其附近时空的总万有引力场系中，地球万有引力场就占到90%以上了，太阳系万有引力场几乎小一个数量级别为9%左右，而银河系与河外星系的万有引力场就几乎更小到只有1%左右；所以，在地面静止实验室系里的“M-M（迈克尔孙-莫雷）实验”几乎是得到零结果的、仅有一点微弱的干涉，这与地表静止的光纤陀螺还会转动是一样的道理，就是在地表及其附近时空中的地球万有引力场占到90%以上、但又不是100%的事实。

即在计算应用上，一地表运动物体的特殊参考系就是地球的本征万有引力场系，而在理论严格意义上来说物体运动所在处的宇宙星系、银河系、太阳系、地心系的总万有引力场系就是特殊参考系。

光在宇宙某一区域时空的速度有上限，那么该时空区域就必然存在一特殊参考系，其它参考系通过“某一变换”对其协变而保持相同的上限值。因此，对于宇宙中任一运动物体，该处必然有一特殊参考系与之对应。在太阳表面附近的特殊参考系就是太阳的本征万有引力场系、在地球表面附近的特殊参考系就是地球的本征万有引力场系、在日地之间的特殊参考系就是日地质心的万有引力场系。

因此，在地表附近、地球万有引力场占绝对主导的区域时空中，地球的本征万有引力场系就是特殊参考系，是其间一切运动物体、包括电磁波、万有引力波的特殊参考系；麦克斯韦方程组对有特殊参考系的“洛伦兹变换”协变才是合乎物理的。

所以，以前的这些在地面静止实验室系里的“M-M（迈克尔孙-莫雷）实验”与“穆斯保尔效应”等实验的原理与方法都错误了，它们在地面静止实验室系里既不能检验“相对性原理”的对错、亦不能测量到“以太风”；而在地球异步卫星上做实验，实验的预期效果就非常明显了。