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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 |
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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。 |
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不可能有任何方程组或数学方法推导出光速来。
早期人们能够测量光速时，关心的是精确度，后来又发现光速会因介质或自身频率的不同而不同。 |
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热烈欢迎各位参与讨论！ 普林先生的观点有不少地方可圈可点，思考问题也相当的深入。 王晓斌先生说的是实情，麦克斯韦推导出的电磁波恒定速度确系相对于一个特定的参照系。 丁明良先生的观点刚露冰山之一角，尚不便判断。 本帖旨在探讨普通惯性系（经典理论体系中所谓的惯性系）中的光速是否恒定问题，这关系到《狭义相对论》的根本。恳请本论坛里认可相对论的朋友也积极地参与讨论，毕竟真理愈辨愈明；而及早发现问题、解决问题，对大伙来讲，都不失为是一件有益的事情！ ~刘振永 |
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对时间本质的理解错误，是错误的相对论产生原因。物理中的所有物理量，都是比较量，都是有基准的。其它物理量，如长度、质量等都是可以直观感受到的量，唯独时间这个物理量最特殊，它看不见、摸不着，唯一能明时间存在的途径是必须借助于运动对比。爱因斯坦的关于狭义相对论的许多言论，表明他对于物理量，特别是时间的来历根本没有意识到这是对比的结果。
其实相对论这些对速度、时间、长度等物理量的错误理解，我完全可以用齿轮、齿条、齿轮轴上架设的可移动平台、给予完全的揭露。 在真惯性系中X轴用一条无限长的齿条代替，比如每米有1000个齿。这些齿距就是坐标刻度。 这个齿轮有半径R，齿轮上有轴，轴上架个平台就是小车。我可以用安装在齿轮上的测量向心力元件测量转速，确定时间基准、齿轮转动的总次数代表小车在X轴上的总位移。比如我在测力传感器上得到0.1微伏的信号确定了齿轮在齿条的上的速度是1米/秒，我就可以得出总位移对速度的积分得出总时间。当然这都是理想的理论实验。不要较真齿轮速度能不能接近光速等实现问题。大家会发现，一旦速度被定义下来，时间秒也就定义了下来，不可随便更改。 |
| 地面附近真空中光速是299792458标准米/标准秒，相对论中的光速不变是维持表面数值299792458不变，但后面的单位不给你保证，怎么能比较出不变的结果？ |
| S'系正、反方向的光速是物理上不相等的，它并不能在不同时的“同时”时钟下测量出相同的光速。假如说，你创立了一种时间和长度的约定，并依此制造出特殊的尺和特殊的钟，使用你的这些测量工具，真的能测出两个方向光速都是相同的，你的理论也是有用的理论。反之，你理论了几百年都和实际不沾边，那就都是空话。这就好比，我在大街上看到熙熙攘攘来往的人，我说他们都是死人一样，是属于睁着眼睛胡说八道。我如何向你们解释也没人信。比如我说，在我的约定下，我指的死人是自己会活动的，我指的活人是指僵硬了不会动的，和你们的死人不是一个概念，我只是同名不同义。没有正常人可以接受这种约定。相对论指的光速不变，就如同我把活人说成是死人的道理完全一样，都是停留在口头上的，它既不能改变事实，也没有判断手段。 |
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相对论的问题很浅显，也不高深，只是比较隐蔽；关键是如何发现问题，说明问题。就像耍魔术一样，一旦你知晓了底案，那么事情就会表现得出奇的简单！ ~刘振永 |
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惯性系有两种，一种是绝对惯性系，即参考系中的场物质是绝对静止的、密度处处均匀的参考系。这种绝对参考系是适合在理论层面上讲述的概念，但不实用。因为我们无法在宇宙中找到任何一点观察它周围的所有场物质都是绝对静止的，所以它不可得。 第二种是真惯性系，它去掉了绝对的修辞。真惯性系放弃了要求场物质绝对静止的要求，它只要求在广大空间中，存在一个范围，在该范围内，场物质和参考系相对静止，处处均匀。这里的处处均匀也不是绝对意义上的均匀，而是对讨论对象来说，其不均匀度的影响可以忽略时，就可以认为是均匀了。因此能够满足真惯性系的场合，在宇宙中就可以有无数个了。在所选定范围内，同规模的真惯性系只有一个。在真惯性系中匀速运动的一切参考系，因其没有相对静止的场物质，所以都叫运动参考系。运动参考系总有相对参考系的-V场，而它在真惯性系中有绝对速度V。 不存在绝对参考系，并不是不存在真惯性系，相对论的一切问题都可归结于真惯性系和运动参考系之间的问题。我们把真惯性系和运动参考系之间的关系搞清楚了，绝对参考系的问题自然就消失了。 |
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相对论与牛顿力学的很多概念（含计量单位）是同名不同意的，两者有区别也有联系，最多只有一个坐标系中，相对论与牛顿力学的同名概念等效，而其它坐标系不等效。
光速正是这样的一个概念，除了牛顿力学和相对论共同具有光速各向同性的那个坐标系，其它坐标系中，相对论的光速与牛顿力学的光速指称的是两个不等的物理量，是两个不同的概念。所以，相对论的光速不变与牛顿力学的光速可变没有冲突，对应各自的理念都是成立的，以相对论的光速不变来否定牛顿力学的光速可变是错误的，以牛顿力学的光速可变反对相对论的光速不变也是错误的。 |