(十五)双事件洛仑兹变换与两个“光速不变”
“光速不变”既然是错误的,那么又如何解释迈克尔——莫雷实验呢?下面用“双事件洛仑兹变换”来进行说明:
假设有S、S'两个观察系,以速度V相对运动,初始时原点重合,有光子P1及P2在初始时自原点沿两个观察系的X轴作方向相反的运动,现在用C1、C2表示P1、P2对于S系的速度,用C1'、C2'表示P1、P2对于S'系的速度P1及P2在S、S'两系的空间坐标为(X1,0,0),(X2,0,0),(X1',0,0),(X2',0,0)若是四个光速相等,在任一时刻有:
X1=γ(X1'+Vt') X1'=γ(X1-Vt)
X2=γ(X2'+Vt') X2'=γ(X2-Vt)
X1=-X2 X1'=-X2'
由S系到S'系三个公式得到X1'+Vt' =-X2'-Vt'
而B系中则有X1'=-X2',所以洛仑兹变换仅仅在Vt'=0时成立,这有两种情况,
1、 t'=0 即初始时刻;
2、 V=0,即S、S'两系静止。
这里有两个不相同的光速不变:
第一个光速不变是C1=C2(或者C1'=C2',但两者不能同时成立),这是同一个系中的光速不变,迈克尔--莫雷实验只是近似的在我们所处的这个环境中验证了这个光速不变。
第二个光速不变是C1=C1(或者C2'=C2')这是两个系中观察同一光的光速相等,这个公式是未被验证的,实际上这个光速不变是错误的。
相对论用的光速不变是两个光速不变的复合,因而是错误的光速不变。
在这个双事件洛纶兹变换中,当两系原点重合时,在数学上变换是成立的,其形式是X1=γX1',如果γ能够不等于1说明什么?两系原点重合,同一点在两个系的坐标值不相同,这就说明两个系的坐标单位不相同。这也证明了前边的观点。
这个例子说明通过变换坐标单位的方法,无法将c+v和c-v同时"变成"c。根本原因还是在于洛纶兹变换还是在迭加光速。