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因为文中有很多图形公式无法贴出,要看带图形公式的原文,请单击: http://yebo.nease.net/000001-320.htm 第二十节 狭义相对论错在哪里 一、狭义相对论违背了自已提出的两条原理 为了便于研究,我们把所考虑的点称为动点,把一般与地球固联的坐标系称为静坐标系Oxyz,把对于静坐标系有运动的坐标系称为动坐标系O'x'y'z',假设它沿着x轴方向以速度u’运动,且t=0时两参照系的原点重合。 把动点对静坐标系的速度u称为绝对速度,把动点对动坐标系的速度v称为相对速度,把动坐标系对静坐标系的速度u’称为牵连速度,根据相对性原理中的速度合成公式有: 绝对速度 = 牵连速度 + 相对速度 u = u’+v 如果在动坐标系中有一手电筒沿x方向发出一束光,它的速度为c,根据狭义相对论中的相对性原理——在一切惯性参考系中,物理定律都有相同的形式,就不难知道光在静坐标系中的速度合成公式是: u = u’+c………………。。(1) 根据狭义相对论中的光速不变原理——在一切惯性参考系中光的速度都是不变的,即都为c。在静坐标系中直接看手电筒发出的同一束光,它在静坐标系中的绝对速度是 u = c………………………(2) 把(2)代入(1)中 u’+c = c 从而 u’ = 0 u’ = 0是根据相对性原理和光速不变原理推导出来的,因此,认为 u’= 0就是遵循相对性原理和光速不变原理,如果认为u’不等于0,就是违背了相对性原理和光速不变原理。在狭义相对论的时空变换中,显然认为u’是不等于0的,因此,狭义相对论就违背了相对性原理和光速不变原理。 其实,相对性原理和光速不变原理只不过是狭义相对论的两块遮羞布而已。狭义相对论一边声称拥护相对性原理,一边又违背相对性原理。说句不好听的话,既要当婊子,又要立牌坊。 二、狭义相对论违背了马赫的经济思维原则 马赫认为描述应遵循“经济思维原则”——用最少量的思维对经验事实作最完善的陈述。其主要思想是:思维形式具有经济的性质、科学具有经济功能、科学家在科学研究中要坚持经济思维原则、简约性和经济性是评价科学理论的原则。爱因斯坦本人也是坚持简单和经济原则的。 其实,解决相对性原理和光速不变原理这一矛盾有两种方案: 1、伽里略变换方案。 根据以上的推导,在公式u = u’+v中,直接用u’= 0就行,用不着时空变换。用一句话就可以解决:在使用伽里略变换式u = u’+c时,对于光而言,由于它没有牵连速度,所以u’= 0。换句话说,光不能被任何东西所牵连,相对性原理和光速不变原理都是正确的。时空仍然是牛顿绝对时空,无须作任何变化。 在伽利略变换方案中,认为没有任何东西能牵连光,也就是说,光是天马行空,独来独往。它与动坐标对静坐标系的速度u'没有任何关系。好象光在两个静止的恒星之间传播,光的速度与我们是在地面上还是在火车上,与火车速度是大还是小都完全没有关系的道理是一样的。对光而言,由于它没有牵连速度,它的绝对速度和相对速度是一样的,它只有一种速度c。这就是光速不变的物理意义。 2、洛仑兹变换方案。 为了说明迈克耳逊——莫雷实验的结果,洛仑兹独立地提出了长度收缩的假说,认为相对以太运动的物体,其运动方向上的长度缩短了。洛仑兹变换是: 其中长度和质量的变换是:
设动坐标系O'x'y'z'中的速度水平分量为 设光在静坐标系中的速度是u=c,光在动坐标系O'x'y'z'中速度为: 也就是说,使用纯数学的复杂的时空变换,变换到新的时空系统中以后,能保证光在静坐标系和动坐标系中的速度都是c。
这两种方案那个更合理、更简单呢?显然是前者。因为它根本不需要任何时空变换。人们认为,简单、对称、统一就是物理学之美。从某种意义上讲,它们是评价物理学理论的最高标准。自然界的现象是错综复杂的,然而背后隐藏的规律却是简单的。物理学正是建筑在这一基础之上,任何物理理论,归根到底只有少数几条基本的假定。 三、狭义相对论是唯心论。 狭义相对论认为,只要把光放在动坐标系中,它就能和动坐标系一起运动。这一假设是不符合实际的,因而是唯心的。 由于人们对光的本质不了解,认为只要把发光体放在动坐标系中,动坐标就会带动它所发出的光一起前进,就象前进的火车能带动人一起前进一样。这是一个错误,实际上没有任何东西能带动光! 我们知道,只有和动坐标一起运动的物体才有牵连速度。例如仅有火车上的东西才具有火车的牵连速度,空中的飞机,地上的汽车,海里的轮船就不具有火车的牵连速度。它们与火车的运动速度是完全没有关系的! 所以,在使用伽利略变换时,就要特别注意,只有确实和动坐标系一起运动的东西,才具有牵连速度,由于光不能被牵连,也就是说,尽管动坐标系以u’在运动,但光并不随动坐标一起运动。光的运动与动坐标系的运动速度u’是完全没有关系的。于是,对光而言,在使用伽利略变换时,u’永远为0。或者说,在动坐标系中碰到发光体,在进行光的速度处理的时候,只要把发光体所发出的光,从动坐标系中转移到静坐标系中就行了,就这么简单。 于是,伽利略变换是对的,光速不变原理也是对的!当然,洛仑兹变换就是错的了。 狭义相对论不分青红皂白地认为光能和动坐标系一起运动的观点不值一驳。比如说直径为12800公里的地球能带动光,一辆火车也能带动光,就连一个能发光的原子也能带动光,这合理吗?光是如何被带动的呢,用什么东西去带动呢? 英国物理学家洛奇(OliverJosephLodge)在1892年做了一个钢盘转动实验,以试验以太的漂移。他把两块靠得很近(相距仅1英寸)的大钢锯圆盘(直径为3英尺)平行地安装在电机的轴上,高速地旋转(转速可达4000转/分)。一束光线经半镀银面分成相干的两路,分别沿相反方向,绕四方框架在钢盘之间走三圈,再会合于望远镜产生干涉条纹。 如果钢盘能带动其附近的以太旋转,则两路光线的时间差会造成干涉条纹的移动。但是,不论钢盘转速如何,钢盘正转与反转造成的条纹移动都是微不足道的。洛奇写道: “以太被转盘携带的速度不大于转盘的1/800”。因此,尽管我们无法证明地球能否带动光,但钢盘是不能带动光的,从而火车和原子也是不能带动光的。 当光源向你快速运动时,光的频率会增加,表现为光的颜色向蓝光方向偏移,即光谱出现蓝移;而当光源快速离你而去时,光的频率会减小,表现为光的颜色会向红光方向偏移即光谱出现红移,因此,在光现象里存在多普勒效应。 于是,有人会提出,光的多谱勒频移不是证明光能被带动吗?回答是否定的。多谱勒频移不是光速的带动,而是频率的带动。它们是完全是两回事。光一旦从发光体发出后,它的速度便与发光体的运动速度没有关系。但它的发光频率是由发光体所决定,是和发光体的速度连在一起的。 当光源和你之间距离为S,你和光源保持静止。假设光源向你快速运动,当光到达你的眼睛时,光源也向前运动了一段距离,使得光源发出的光在同一时间内,距离S变短,但同一光源在同一时间内频率的次数是不变的,因此光的频率会增加,表现为光的颜色向蓝光方向偏移,即光谱出现蓝移;反之,而当光源快速离你而去时,距离S变大,同一光源在同一时间内频率的次数也是不变的,因此光的频率会减小,表现为光的颜色会向红光方向偏移即光谱出现红移。 因此不能把光的多谱勒频移作为光能被带动的证明。 四、狭义相对论是迷失物理方向的典型案例 物理本质和数学描述是相辅相成的,但物理本质第一,数学描述第二。没有数学描述,物理现象就不能深入;没有物理本质,就会迷失方向。如果力,电,磁,光的物理本质并不清楚,仅仅知道其数学公式,就非常容易迷失方向。其实,从爱因斯坦开始,物理学的方向就已经迷失了,因为他不理会力,电,磁,光的物理本质,过分迷信于没有物理意义的公式。 在历史上,牛顿是伟大的,,因为牛顿三定律锁定了力是一个碰撞过程。从而把天上的力和地上的力统一起来。 麦克斯韦是伟大的,他的两个关于磁的方程组,就锁定了磁是以太的涡旋,从而进一步把电和磁统一起来。 更值得一提的是法拉第,他根据电能生磁,那么磁也一定能生电这一物理本质,把磁铁和导线拼来凑去,花了十年时间,将磁铁往线圈里一捅,终于把电给捅出来了。我们无法知道他将磁铁往线圈里一捅,究竟用了多深奥的数学公式。但是,我们知道,电是用物理的方法捅出来的,而不是根据数学公式算出来的。 更加奇妙的是,麦克斯韦苦苦地追求法拉第力线的物理本质,精心钻研十年之久,提出各式各样的物理模型, 用高超的数学手法,方能总结出麦克斯韦方程组。 爱因斯坦就没有那么走运了,由于他忽视物理本质,过分追求完美的数学方程,把人们引入数游戏之中,从而迷失了正确的物理方向。狭义相对论是迷失物理方向的典型案例。 当然,能认识到这一点的人,到目前为止,仍然少得可怜。 五、以太涡旋论可取代狭义相对论 有人会问,如果狭义相对论错了,用什么理论去代替狭义相对论呢?我认为用无散有旋的以太论,用以太涡旋论,用光是交变以太涡旋传播的理论完全可以取代狭义相对论。 ------------------------------------------------------- 《辩证唯物主义的最新武器》是一本什么样的书?它: 揭示对立统一规律和辩证法的物理实质;对牛顿力学本质原理的最新发现;对电磁现象本质原理的最新发现;对天体演化本质原理的最新发现;弥补牛顿力学的严重缺陷;彻底批判爱因斯坦相对论的唯心观点;有中国时空特色和力的大统一;彻底揭示时间和空间的本质;力、电、磁、光的大统一;地壳会消亡吗?天体如何演化? 要看该书请点击:http://yebo.nease.net/000001.htm> |