[楼主] 作者:wxlxa 的论证有欠缺,我作一点补充: 《一个可以否定“同时的相对性”的判决性思想实验》 (反相系列之三) 我们知道,“同时的相对性正是爱因斯坦建立狭义相对论时空观的突破点。”爱因斯坦设计出一个绝妙的火车上的思想实验,通过推理,“得出以下的重要结果:对于路基是同时的若干事件,对于火车并不是同时的,反之亦然”。 这个思想实验之所以是错误的,病根在于它把“光速各向同性”作为大前提,而这个大前提是无法验证的,迄今为止还只能是个“约定”。 其实,我们可以明快地否定“同时的相对性”。 如图五a,有一批结构相同的“好钟”,分放在路基和火车这两个刚性参考物体(坐标系)内,每个钟近旁都有一位观察者,火车以速度v,相对路基向右匀速直线运动。 事先,路基上的观察者已经用爱因斯坦对钟法或其他对钟法把路基上的A、B等钟校准同步;火车上的观察者也用同样的对钟法把火车上的P、Q等钟校准同步。 注意,无论是根据牛顿力学,还是相对论,在完成了这样的对钟之后,对于路基上的观察者来说,A、B等钟将继续保持同步,而对于火车上的观察者来说,P、Q等钟也将继续保持同步。这是本思想实验的大前提。 当钟P与钟A擦肩而过时,观察者A观察到钟A比钟P快了t秒,当然,观察者P观察到的场景同观察者A观察到的是同一个场景,也观察到钟A比钟P快了t秒。于是,根据事先的约定,观察者P立即把自己身旁的钟拨快t秒,紧接着P又通知(允许采用各种方法通知)火车上的所有观察者:把自己身旁的钟都拨快t秒。如此一来,不仅路基上的A、B等钟同步,火车上的P、Q等钟同步,而且,路基和火车两个坐标系内所有的钟也全部都同步了!从此后,要比较两个异地事件(无论是否在同一坐标系)是否同时发生,只要记录下事件发生时近旁的钟的刻度,然后再进行比较是否相同就可以了,这也就意味着:同时性是绝对的! 且慢,立即有人会指出其中的毛病:根据相对论,运动的钟是会变慢的,即使把钟P和钟A在相遇时校准到同步,那么,随着时间的流逝,两个坐标系内的钟仍然不会同步,比如,钟P和钟B相遇时,指针转过的角度就不可能相同。 其实,这种情况是决不可能发生的。请看图五b,假定钟P和钟B相遇时,观察者P已完成了对鈡动作,现在我们采用反证法: 假设运动的钟真的会变慢,那么:【情况1,如果以路基为参考系,则钟P是运动的,观察者B(和P)将会观察到:钟P的指针转过的角度一定比钟B的要小;情况2,如果以火车为参考系,则钟B是运动的,观察者P(和B)将会观察到:钟P的指针转过的角度一定比钟B的要大。】请注意,这两种情况下,观察者P和B观察到的是同一个场景,其结果不可能互相矛盾,所以“运动的钟会变慢”这一假设是不可能成立的。证毕。 这个证明方法,没有任何可能引起争议的约定,结论毋庸置疑。这个思想实验是对“同时性”的判决性实验,这列火车笔者称它为“牛顿火车”。 上海金标软件有限公司 费邦镜 2014/10/12 (本帖在本论坛已发过) |