|
关于《狭义相对论》中光速恒定问题的讨论
太多的人觉得爱因斯坦的《相对论》（此处特指狭义相对论）存在着问题，故而反对者与维护者自该理论创立之日起，便就掀开了持久的论战。 结合本论坛的名称——挑战相对论-西陆论坛-西陆网，不难想见此论坛里的朋友，必然大多都是意欲挑战相对论的探索者。当然我们还会发现，在此论坛里日常活动的朋友中，抑还有相当的部分并不认为相对论存在什么问题，所以这里通常显得也很热闹。 虽然来此论坛已有了好几年光景，但是并不能说已悉数拜读了全部的帖子。不过仅就看到的帖子而言，似乎还未发现有一方将另一方完全给说服的，故此不免感叹：相对论——你好顽强！ 在下不才，也想倒腾一下《相对论》。不过，为了丰富讨论，同时避免自说自话，故而诚邀感兴趣的朋友，尤其是认可相对论的朋友共同来参与讨论。 如果你认为相对论正确，那么欢迎你来讨论。
本帖的论题是——惯性系中的光速究竟是否恒定
~刘振永 |
|
通过长期的探索与研究，可以有足够的理由认为（或论据证明），惯性系中的所谓光速恒定，只能是闭合回路中的平均光速恒定；而单程光速则往往并不恒定，除非在那个唯一优越的特殊惯性系（绝对静止参照系）中。 在爱因斯坦的《狭义相对论》中，明显其是认为惯性系中的单程光速恒定的，而这也正是其赖以推导出洛伦兹变换的基础。 现在我们想要做的，正是要把光速恒定这个神话给戳一下，以此表明相对论并不是主流学界所推崇的那般坚挺！ ~刘振永 |
|
对【2楼】刘先生说：
除了真惯性系有光速各向同性性质，其它运动参考系都不是惯性系，都没有各向同性的光速。单程光速不恒定是肯定的。 在S'系，对于任意闭合回路的平均光速有两种测量方法： 第一种方法是，分别计算出往和返的光速c1和c2，然后取平均，这样可以得到恒定的光速c (c1+c2)/2 =[(c+V))+(c-V)]/2 =(L/T1+L/T2)/2 =c 这种方法可以得到光在真惯性系中的物理光速c，但需要在回路两端点各设置一个绝对同时的钟表。 第二种方法是，在光回路的一个端点用单一时钟测量光的往返时间T=T1+T2，然后求出光的往返光速 c'=2L/T =2L/(T1+T2) =2L/[L/(c+V)+L/(c-V)] =c-V^2/c =c(1-V^2/c^2) =c/γ^2 在S'系，采用往返光速能准确反映光在一个回路中传播一个来回所用的时间。 这两种方法，相差一个V^2/c。前者测得的是物理光速c，后者测得的是和参考系速度相关的、和回路方向相关的回路光速。回路光速c'是和γ^2成反比的，运动参考系S'速度V越大，回路光速c'越小，是非线性关系。 这里也反映了：洛伦兹因子并非相对论所有，它是一个经常会遇到的以V为变量的组合系数。 |
|
刘先生： 你说的那个“优越的特殊惯性系”，就是我定义的那种真惯性系：其中有处处相对静止的、密度均匀的场物质。 这种真惯性系中，光具有各向同性的特点，即各个方向光速都为c。但我说的这个c并不是指现行物理上的定义光速c，而是指在该惯性系范围内场物质密度下的真空中的物理光速。真空中物理光速只相对于介质——场物质。对于在宇宙中不同地点选取的局部范围，场物质密度不同，该c有不同数值。但对既定的真惯性系，该c是恒定的。 理论上的真惯性系是无限大的，现实中的真惯性系是局部的、近似的。在处处充满引力场的宇宙中，大范围绝对静止的参考系存在，但不可捉摸。但局部的、在一定范围内能近似满足“场物质密度处处均匀、和参考系相对静止”的参考系却能够找到。 在宇宙中处处都有运动着的天体，场物质会受到这些质心的作用，被天体运动所带动，并引起密度梯度。这种天体及周围空间是有心惯性系。以自然天体为基准物的参考系并不是真惯性系，只有天体表面很近的东西方向，才可能出现水平方向的局部又局部的偏惯性系。偏惯性系往往只表现在某个方向上光速同性，并不能在所有方向上各向同性。这些问题我在jiuguang先生的《惯性系再讨论》中有过详细讨论。 相对论在惯性系问题上根本没有搞清楚。他们对惯性系以往的定义是：牛顿力学定律在其中成立的参考系。这个定义是极其含糊不清的，根本没有可操作性。什么叫牛顿定律在其中成立？ 比如说，我定义的这种和场物质相对静止、场物质密度处处均匀的真惯性系是牛顿运动定律在其中成立的参考系。那么在我这个真惯性系S中V速匀速运动的参考系就不能是惯性系。如果V很小，如V=0.0001c，它是惯性系的话，那V=0.9999c时它还是惯性系吗？显然，不具有静止场物质的高速参考系，不能作为惯性系。那这个速度V是多少就算或不算惯性系了呢？相对论对此并无概念，哪怕是些须的理解也没有。事实上，只要V≠0，参考系内有-V场，它就不是惯性系。 相对论的惯性系概念定义是含糊的、不准确的、无任何可操作性。我看到了这一点，致使我对惯性系进行了一番定义。我定义在空间中的一个局部范围，有密度处处均匀、和参考系相对静止的场物质，该参考系就是真惯性系S。在真惯性系中做匀速V直线运动的、不能带动场物质的、只有-V场物质的参考系为运动参考系S'。运动参考系并不是惯性系。有了这个理论上的定义，操作起来就得心应手了。 这就是我的一把理论利器，用它抨击相对论或和相对论者辩论就很顺手。有了它，我就指出计算洛伦兹因子的两个参考系必须有且只能有一个是真惯性系。我根据它也指出：计算洛伦兹因子时用的V不能是两参考系的相对速度，它必须是真惯性系中的绝对速度。有了这个真惯性系和运动参考系的定义，讲理、分析问题就可以井井有条了，就不会有想道却道不出来的情况出现了。 在以往的相对论中，都一直误以为V是相对速度，因此他们才有了“相对惯性系做匀速直线运动的参考系也是惯性系”的错误观点，他们以为运动参考系也是惯性系，也和惯性系平权。因此才出现了在静系S中静止的一把尺子，在运动参考系S'中看会缩短；如尺子在运动参考系S'中静止，在静系S看也缩短。他们的“平权”就会产生互相看都缩短的错误说法。 这些都是公然写在教科书中的东西，俎栋林先生的《电动力学》中就有：静系S的农民非要说10米的杆长是8米。我用我定义的真惯性系和运动参考系的性质，把他完全否定了：在真惯性系中，测量动的、不动的物体，测量长度不会缩短（物理致缩因素除外）。 相对论的这些错误，都是永远不可修复的错误。 |
| 补充说明一下：【3楼】说的两个测量是光回路和S'速度V方向平行时的。 |
| 麦克斯维尔方程组得出的光速是相对于特定参照系的光速，它并不支持：相对于特定参照系运动的参照系看来，该光速也应该为C。 |
| 也请不要用参考系说事，任何速度都是有参照物或参照点。我们通常说的速度、如果没有特别说明，都是相对于地球上固定点的速度，如有必要则需要选择一个坐标系。 |
| 一个理论是否反映客观真实，要看它和实验结果对得上对不上。其实我们就可以测量A、B两个方向的单向光速来确认理论的正确与否。相对论可以用在中点对好的钟，测量两个方向的光速，要注意，要的是单向光速，不是回路光速。 |
| 由于S'系拥有-V场物质，无论如何怎么折腾，比如改变约定、改变计算算法，都不能把回路光速和单向光速都测量成一致。这就是严酷的事实。在运动参考系S'，没有静止的场物质，因此不可能出现真惯性系S中那样的回路光速等于单向光速的情况。在S系，两种光速相等是真惯性系的固有性质。在S'系，本就没有这种固有性质（不但单向光速不同，回路光速也不同），你即使费尽心机，也得不到两种光速相等的结果。改变约定也照样是顾了脑袋不顾屁股。 |
| 我们经常使用的光速c是基于测量值的定义光速。它含有299792458这个数值，还有标准米/标准秒的这个单位。那么光速c的物理意义就十分明显了，它的数值和计量单位是配套的，这个数是不可和其它非标准单位配套的。任何改变了计量约定的单位，都不可使用这个数。凑出来的光速c不变，不仅违法，也没意义。在这点上，很多反对相对论的人士，如童正荣先生、柏青山先生也都有共识。但是，爱因斯坦和相对论拥护者却没有这个认识。他们以为，只要适当调整长度和时间的比值，就能保持光速不变。这是任何一位有物理知识的人都不能接受的。长度是物体真实占有的空间距离，它是有内容的：比如一米长度的直线上有多少场物质数量。长度是物体固有的属性，它是靠和基准米比较得出的，不是靠不同时对两端进行测量得出的。时间是运动物体自身的耗时率和运动距离的乘积，也是有一个标准运动对它进行衡量的。这两者都不是和橡皮泥那样可捏可塑的。 |
|
不管在物理上，还是在数学上，我们都要求概念的精准性，即一个物理概念不能有很多意义。牛顿力学的光速是和参考系有关的速度，单位时间内，光在所在参考系内的直线位移视为光速。物体的长度也是在相同时刻，物体两端在参考系中的坐标之差来定义的。时间也是物体运动过程中，基准对比物运动的次数。
【25楼】宋先生说“同名不同义”、“两个不同的概念”，那就要相对论拿出自己的“义”来，对不同的概念也要向大家有个交代。我们知道，不同的概念是无法进行比较的。我们若不较真，他们就混用概念、混用量纲、混用单位、混用数值。把不能比的说成“相同”、“不变”。我们较真时，他们就拿含有这两短语的话来搪塞你。 比如一条钢轨，上面有长度刻度。一个V速运动的车厢在钢轨上运动，我们要测量车厢的长度（车厢长度不变），就要同时读取车厢两端在钢轨上所处的瞬间刻度，把两个刻度值相减即为车厢长度，或测量车厢的头、尾先后经过同一刻度的时间差，把它和已知速度相乘得到长度。这些道理初中生都懂。如果这是课外作业，估计99.9%的学生都会做对、做好。很可能有那0.1%的笨学生，会先测量了车厢头部瞬间坐标后，再跑向车厢尾部看瞬间坐标，将两坐标相减得出车长。这样测量出的车长必短。他如果先看车厢尾部瞬间坐标，再跑向车厢头看瞬间坐标，这样的车长必长。不同时测量就是这个效果，它测量出的车长度不符合事实长度。这个测量长度不仅和车厢的速度V有关，还和测量者的速度v有关。原长是25米的车厢比如测出了30或20，也都不能再用米来表示了，要用如“芈”这样的单位表示。而20芈、30芈也不能和25米比较后声称短了或长了。 |