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关于爱因斯坦之理论基础的第零次对话 序、从零开始： 零对人们来说最熟悉不过了， 但人们大都是从一、二、三出发来研讨问题的， 而忽略而“从零开始”在学术研究与讨论上的重要意义和作用， 至于这次就爱因斯坦之理论基础的对话应该是“从零开始”研究与讨论问题的范文。
silin007 江川先生在《"颠覆相对论"之我见》中写到： 相对论之所以被广泛接受，不是因为大家认为爱因斯坦推导严密，而是相对论成功解释了牛顿力学不能解释的物理现象，
我们先不追究人有无可以光速前进的可能！ 既然爱因斯坦是从解释迈克尔逊－莫雷实验开始，向我们展示了人类抽象思维的巨大威力的， 那么我们就看一看牛顿力学能不能解释以太漂移零结果的物理实验吧： 因为迈克尔逊－莫雷的这项实验实质是用来检验以太假说的。 即他们想法是这样的，如果在以太中光速是一定的，那么，当接收者以一定的速度相对于以太运动，光相对于他的速度在不同方向应是不同的。他看到迎面而来的光速大，从后面追来的光速小，即光速与接收者相对于以太的速度有关。如果能测量到这个差别，就支持了以太假说。可是，实验结果是否定的，即没有观测到任何不为零的Δt。就这样，光在假想的以太中传播的观念遭到了致命的否定。 而仅依据以太漂流实验的零结果，说光线不服从经典力学的速度合成律，就犯了非常简单、非常严重、非常关健的常识性错误！ 所谓简单是指以太漂流实验的零结果完全附合伽利略的相对性原理； 而严重是指由此使物理学走上了反科学的绝路； 至于关健是指纠正了这一错误相对论大厦则随之而不颠自覆了。 当然要理解这一非常简单的事实说困难是非常困难的！说容易则是非常之容易的只需研究一下音速不变的原理就可以证明！
我们先把下面的问题搞搞清楚吧： 船以速度u在水中航行，水波在水中传播的速度是v(设v>u)，那么，在船上的观察者看来，向船前行方向传播的水波和向相反方向传播的水波的速度是不一样的，前者是v-u，后者是v+u。 这里之所以要进行速度合成，是因为观察者和波在其中传播的媒质之间有速度差。 有异议吗？
没异议！
好，那下面就谈迈克尔逊－莫雷实验。 上帖的论述表明了一个事实：对于一个和波在其中传播的媒质有相对运动的观察者来说，波在不同方向上的传播速度是不相同的。 爱因斯坦之前的物理学曾认为：光是在以太中传播的，地球是和以太有相对运动的，恰如水波是在水中传播的，而船是和水有相对运动的。因此对于地球上的观察者来说，光在各个方向上的传播速度也应该是不一样的，恰如对于船上的观察者来说，水波在不同方向上的传播速度是不一样的。迈克尔逊－莫雷实验的初衷正是要验证这一逻辑结果。 然而各种条件下的迈克尔逊－莫雷实验得出的结果却表明：对于地球上的观察者来说，光在各个方向上的传播速度是一样的。这说明原来的假设“光是在以太中传播的，地球是和以太有相对运动的”是不正确的。 于是由实验结果首先得出的结论是：地球相对以太的运动是根本不存在的，以太也是不存在的，光的传播是不依赖于任何媒质的。 如有异议请提问。 也没异议！
1.相对性原理：一切彼此作相对匀速直线运动的惯性参照系，对于描写运动的一切规律来说都是等价的。－这应该容易理解。 2.光速不变原理：在彼此作相对匀速直线运动的任一惯性参照系中，所测得的真空中的光速都是相等的。 光速不变原理和人的日常生活经验直接矛盾，也不符合伽利略变换。然而这一原理却是理解狭义相对论的关键。 作为一种波，光的速度和光源的运动状态没有关系，迈克尔逊－莫雷实验又表明光的传播是不依赖于任何媒质的，“不依赖于任何媒质”也就是“不依赖于任何参照系”，也就是说“彼此作相对匀速直线运动的任一惯性参照系，对于测定真空中光的速度来说都是等价的”。 如果假设光速也符合伽利略变换，会得出矛盾： 设有A、B、C三个座标系，B系以0.5c的速度沿A系X轴正方向作匀速直线运动，C系以c的速度沿A系X轴正方向作匀速直线运动，现在A系原点处有一光源向X轴正方向发出一束光（称光束A），B系原点处也有一光源向X轴正方向发出一束光（称光束B），我们讨论一下位于C系中的观察者的观察结果： 按照伽利略变换，C系中的观察者将会测得，光束A的速度为0，光束B的速度为0.5c,矛盾开始出现－难道光的速度和光源的运动状态有关吗？ 这样的矛盾在伽利略体系下无法解决，爱因斯坦很早就注意到了这个矛盾，因而在还没有天文观测资料支持的情况下，根据自己对物理规律的理解大胆提出了光速不变假说，后来人们在天文观测中，找到了光速不变的有力证据－至于这证据是怎么样的，我不是学物理专业的，没法提供详细说明，但我认为，任何认为相对论错误并想要推翻相对论的研究者，必须研究这些天文资料。 相对论并不是完美的理论，肯定有被新的理论超越的一天，但那是一种更高层次的否定，绝对不是回到牛顿力学上去。 1.相对性原理： 2.光速不变原理： 第一、光作为一种波，光的速度和光源的运动状态没有关系，这应是无可置疑的事实； 不知对上迷说法有何异议？ 再来看看上帖提出的思想实验吧。 江川兄按照辩论规则或公平起见该我问您了吧？况且我提的一个问题似乎不难回答吧？ 第三、据此认为不依赖任何媒质，也就是不依赖任何参照系，这不是无可置疑的事实。 不知对上迷说法有何异议？ 我正处于论证光速不变原理的途中，问你是否确认第一步的结果，你却顾左右而言它。 因我的思路是： 而您的思路是： 所以难免产生误会。为了避免产生误会我先退－步！ 先谈一下对您论证光速不变原理的第一步结果的看法： 你的“借助音速不变的原理，在迈克尔逊－莫雷实验的基础上，先消除相对论的光速不变原理中的疑点”的想法是站不住脚的。 其次，我否定伽利略变换的时候，并不是用的光速不变原理，而是“光速与光源的运动状态无关”这一你已承认的原理。 还有，我提出的思想实验是先假设伽利略变换正确，然后推出矛盾从而对伽利略变换证伪，C系看来光束A速度为0，光束B速度为0.5c是伽利略变换的结果，你既然质疑这一结果，那么请你告诉我，由牛顿力学推理，C系中的观察者测得的两束光的速度应该分别是多少？ 按照狭义相对论，C系中两束光的速度依然都是c。（现在当然还不要你承认，只是先提一下。） 殊途可以同归吧？但前提是“道”怎么个行法！ 您先假设伽利略变换正确，然后推出矛盾从而对伽利略变换证伪， 而我质疑这一结果的理由是，既然光速与光源的运动状态无关，那么C系中的观察者测得的两束光的速度就应该都是0c！ 至于您给出的C系中的观察者将会测得光束B的速度为0.5c的理由是什么？ 另外说一句：咱俩虽走的道不同，但目的都是求真道理吧？ 所以我就点道为止以免引起纷争 我问你，C系原点也有一光源向X轴正方向发出光束C，那么在C系的观察者看来，光束C的速度是多少？ 该不会也是0吧？ 既争论就争论个明白，什么叫“点到为止”？ silin007 对！争论就争论个明明白白才有意义！ 我点道为止只是为了避免由没必要的话题引起纷争而已！ 而您给出的C系中的观察者将测得光束B的速度为0.5c的理由是什么？是否点一下？ 至于C系原点发出光束C，在C系的观察者看来，光束C的速度当然也是0了！ 还是因为光速与光源的运动状态！不信您换三条船一验便知！ 你有误解。 要知道，C系是相对A系以速度c运动的，也就是说，C系原点是相对A系原点以速度c运动的，而C系中的观察者相对C系原点是静止的，即C系中的观察者相对光束C的光源是静止的。 一个观察者怎么会测得相对自己静止的光源发出的光速度为0呢？ 0.5c的理由是根据伽利略变换： C系观察者测得的光束B的速度＝B系中测得的光束B的速度－（C系相对B系的速度）＝c－（C系相对A系的速度－B系相对于A系的速度）＝c-(c-0.5c)=0.5c。 B系中的观察者测得的光束A的速度也是0.5c。 就说C船是相对A船以速度v运动的行吧！ 而说C船中的观察者相对C船是静止的也行吧！ 至于说C船中的观察者相对水波v的波源是静止的行吗？ 那么观察者测得相对自己静止的船但以水波速度运动时发出的水波速度不为0吗？ 我已经提醒过你，光和水波是不同的，水波的传播需要媒质，就是水！ 观察者测得相对自己静止的船以水波速度运动时发出的水波速度为0，是因为船和媒质（就是水）之间有相对运动！其速度为水波速度！ 你这样直接拿光和水波比较，相当于和爱因斯坦之前的物理学家一样，认为光是在以太中传播的，地球是和以太有相对运动的。 但这已经被实验否定了，你不也已经承认了吗？ silin007 我的确承认实验否定了“光是在以太中传播的，地球是和以太有相对运动的”的以太假说。 但光总得在什么中传播吧！地球总得相对什么运动吧！有相对运动总得有相对的速度差吧！ 至于迈雷实验为何观测不到这个速度差的原因：光与光源及观察者不都是相对地球动的吗？ ※※※※※※ 请别轻信我所说的，也别坚信您所学的，更别迷信书所写的；只信亲眼能见，与亲手能算，及亲自能验相统一的事实。 |