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相对性原理的数学表述——Lorentz变换与maxwell方程一结合立刻推出“光速不变”这个结论，因此最初把“光速不变”作为原理提出来，似乎是多余的，这就构成了狭义相对论在理论上的逻辑循环。 不仅如此，人们还要问：在空间-时间坐标未有定义之前，何来“速度”概念？又怎能在实际上测量“速度”？这就是说，用光速不变去定义空时坐标，又陷入了逻辑循环。 总之，不引入“光速不变”假定，理论的第一步——推导Lorentz变换——就走不出去，更谈不上第二步用“相对性原理”去建立整个理论了；而引入“光速不变”假定，又势必陷入逻辑循环。 有许多人对这种隐含的逻辑循环感到不满意，同时感到只有“相对性原理”才是狭义相对论唯一的本质，那个“光速不变原理”最好能够去掉，或者至少能够大大减弱。于是有人引进“极限速度原理”，有人则除空时均匀各向同性外再加上某种“对称性”，最后，在数学上导出的线性“Lorentz变换”式中只出现一个“极限速度”w，然后说，根据实验w=c（光速），这点一经达到，以后的理论就与Einstein没有什么两样了。 我们认为，假如一旦发现光速不是极限速度，w是一个比c更大的数值的话，这样的理论比Einstein理论无疑是一个进步，因为它是一个容量更大的框架。而假如（象大多数人公认的那样）光速是极限速度，那么，这种理论反而是退步了。原因是他们往往在没有给（x，t）和（x'，t'）下定义之前，就着手讨论变换关系了。其实一个数学变量如果没有任何守恒（不变）的性质，或者至少在原则上可以测量，那就不是一个有意义的物理量。试问：最后那个w如等于声速，（x'，t'）难道还是K'系的空间-时间坐标吗？你必须赶紧假定w=c，而这便是一个“物理的”而且是“相对论性的”假定，把显含和隐含的全部假定算进去，并不比Einstein的假定少，反而有所逊色，因为空时坐标定义模糊不清了。 |