“绝对时空”与“相对时空”里的各自理论与特殊参考系的关系 (与 俞允强、张操、文克玲老师讨论)
1)我们的宇宙时空是有特殊参考系的“相对时空”,但是爱因斯坦以前的物理学家,如伽利略、牛顿等都把它当做速度无上限的“绝对时空”并提出很多“绝对时空”里的理论,如“伽利略变换”与“伽利略相对性原理”;但是他们依然生活在有特殊参考系的宇宙时空里、并感觉到有特殊参考系,所以本应该没有特殊参考系才自洽的“绝对时空”在他们提出“绝对时空”里的理论时居然有特殊参考系、并认为宇宙中心有一个绝对参考系。因此,那时的“伽利略变换”与“伽利略相对性原理”有特殊参考系,这是最早的、错误的时空理论。
速度无上限的时空就是“绝对时空”,速度有上限的时空就是“相对时空”;我们的宇宙是速度有上限的,不论这个上限有多么大;若速度无上限,那么光速就必须是无穷大的速度、所有物质都是无质量的、并都以无穷大的速度运动;这显然与物理事实矛盾(想想为什么)。
而到了爱因斯坦时代,发现时空是速度有上限的“相对时空”,所以就提出很多“相对时空”里的理论;而那个时候已经证明“伽利略变换”与“伽利略相对性原理”无特殊参考系才在“绝对时空”里自洽的,同时又把特殊参考系理解成“绝对静止系”了,认为“绝对静止系”才是特殊参考系;再加上“相对论”的“相对性原理”还偏偏建立在“绝对时空”的“伽利略相对性原理”之上,那“相对时空”同样就被认为无特殊参考系了。这是第2次把时空理论弄错了。
到了提出“广义相对论”后,“广义相对论”里面已经在讲万有引力场时空特殊参考系了,但是受“狭义相对论”的影响,爱因斯坦还是跳不出自己预先设好的圈子,还说无特殊参考系;时空理论就再三错了。
2个时空理论与特殊参考系的关系就这么交叉错误着,以前是坚持有特殊参考系的“绝对时空”,后来发现错误了,却坚持无特殊参考系的“相对时空”;而实际却是“绝对时空”里速度无上限必无特殊参考系、才自洽,“相对时空”里速度有上限必有特殊参考系,才符合物理。
因此,判断“绝对时空”与“相对时空”的物理依据就是该时空里速度有无上限;无上限,时间与空间就是均匀绝对不变的、无特殊参考系;有上限,时间与空间就是不均匀并相对的、有特殊参考系。可见,我们不能单凭2个时空里的“绝对”与“相对”两个字面意思去望文生义的理解2个时空。
所以,坚持2个时空都有特殊参考系、或都无特殊参考系的理论都是错误的;很多人看物理历史而发现爱因斯坦以前年代的公式都有特殊参考系,以此来全盘否定“相对论”、并说“绝对时空”里的理论要有特殊参考系才正确的说法,都是错误的。
2)速度无上限的时空就是“绝对时空”,才表现出时空物理量与速度无关、无特殊参考系;而说有绝对参考系的时空才叫“绝对时空”纯粹是望文生意、或受物理历史的误导。“绝对时空”里的理论无特殊参考系,有特殊参考系的必定错误。
速度有上限的时空就是“相对时空”,才表现出时空物理量与速度有关、有特殊参考系;而说参考系是相对(即无特殊参考系)的时空才叫“相对时空”纯粹是望文生意、或受物理历史的误导。“相对时空”里的理论有特殊参考系,无特殊参考系必定错误。
这些结论都可以根据“相对时空”与“绝对时空”的定义就可以推导出来,现在的学生与学者一边指责别人的论文里没有公式,一边却连物理概念定义所延伸出来的公式都不会建立、更不会推导,继续与前人一样模糊。
而历史上很多大物理学家都已经给出“绝对时空”与“相对时空”的物理定义、但没有在理论逻辑与数理推导的高度去发现2个时空的本质区别并与特殊参考系的关系,而只是凭主观感觉(伽利略、牛顿等)或物理历史信息的遗留(爱因斯坦等)去描述2个时空及其与特殊参考系的关系,使“绝对时空”里夹带着“相对时空”的内容、而“相对时空”里又夹带着“绝对时空”的内容。就这样,2个时空的理论就交叉错误着。
直到现在,主流科学中还有很多人认为“相对时空”里无特殊参考系、“绝对时空”里有“绝对参考系”;更何况爱因斯坦的“相对性原理”建立在“绝对时空”里的“伽利略相对性原理”之上、并把“伽利略变换”与“伽利略相对性原理”的等价关系给分裂了,更是在时空理论中错的离谱。这样做,就把2个时空的概念与定义更加弄模糊了,2个时空里的理论就被混杂在一起了,认为2个时空没有本质区别而可以共存,那就2个时空里的理论都被弄的可以并存了、或一个理论可以在2个时空里都自洽了。
譬如,他们把“伽变换”与“洛变换”弄的可以共存一时空里,把“相对性原理”弄的可以在2个时空里都自洽;而实际却是“绝对时空”与“相对时空”里都有各自的“相对性原理”,它们都具有“运动规律在所有参考系里都有相同的形式”、“物理规律的公式形式与坐标系无关”的特点,区别在于有不同的数学变换式、及有无特殊参考系的本质差别。
“绝对时空”里的“相对性原理”数学变换式是“伽变换”、无特殊参考系,“相对时空”里的“相对性原理”数学变换式是“洛变换”、有特殊参考系;而2个时空的本质差别被爱因斯坦等物理学家弄模糊的无差别化后,建立在“绝对时空”里“伽利略相对性原理”基础上的“相对性原理”(其实本质还是“绝对时空”里的“相对性原理”)就被弄的在2个时空里都自洽了。那么在讨论“相对性原理”时,就不分2个时空的本质区别而讨论它了,“相对性原理”就变成了仅仅是“运动规律在所有参考系里都有相同的形式、物理规律的公式形式与坐标系无关”的描述,而根本没有注意到“相对性原理”是有2个本质不同的“相对性原理”、有不同的数学变换式、及有无特殊参考系的本质差别。
谁能把有不同的数学变换式、及有无特殊参考系的本质差别的2个“相对性原理”弄成1个“相对性原理”而在2个时空里都自洽?这犹如无论怎么数学处理都不能把一个时空里的物理公式弄成保持对无特殊参考系的“伽变换”与有特殊参考系的“洛变换”同时协变一样。
所以,主流科学到今天对“相对性原理”的认识还是如此的错误,仅仅知道它是无特殊参考系的、运动规律在所有参考系里都有相同的形式、物理规律的公式形式与坐标系无关,这是多么粗陋的认识;只有我们真正上升到时空理论的高度,才会发现其中的错误。
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