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与狭义相对论唱对台戏
Y：爱因斯坦先生，您好！您老还是哪样风度翩翩，神采奕奕。 E：那里，那里。你是谁？ Y：我是Y，Yebo，中国一个物理学特别爱好者。 E：你找我何事？ Y：我想和狭义相对论唱对台戏。 E：啊？好呀！一个正确的理论只有在争议中才能脱颖而出。你要和狭义相对论唱对台戏，一定发现了什么问题。 Y：是啊，狭义相对论有两原理，一条是相对性原理，另一条是光速不变原理。那么相对性原理是不是指伽利略相对性原理呢？ E：这一问题我真的没有很好地考虑过，所以也很难回答，有什么问题吗？ Y：如果相对性原理是伽得略相对性原理的话，当然是有问题了。 E：是吗？ Y：如果把动点对动坐标系的速度v称为相对速度，把动坐标对静坐标系的速度u’称为牵连速度，把动点对静坐标系的速度u称为绝对速度，根据伽利略变换有u=u’+v，如果在动坐标系固联一手电筒，从手电筒射出一束光，就可以把光速c看成是相对速度v，于是u=u’+c…………(1) 但根据光速不变原理，在静坐标中看手电筒射出的同一束光的速度应为C，于是 u=c……………(2 ) 把（2）代入（1）中就是 c=u’+c 从而：u’=0，也就是说，对光而言，动坐标系的牵连速度u’为0，但在相对论的时空变换中，u’显然不为0，因此狭义相对论没有遵循伽利略变换。 E：当然是这样的，狭义相对论本来就不遵循伽利略变换，它遵循洛仑兹变换。 Y：但是狭义相对论公开声称它遵循相对性原理，也就是说物理规律在惯性系中都是相同的。因为伽利略变换是被证明了的啊。 E：我不承认伽利略变换是正确的，它只是在低速时，才近似成立。速度高了它就不成立了。 Y：您有证据吗？否定一个物理规律可是需要证据的啊。 E：直接的证据没有，间接的证据有一些。 Y：如果您没有直接的证据，那就不能否定伽利略变换。至于间接的证据因为有错综复杂的原因，所以很难说服人。 E：嗯，有点道理。 Y：我认为伽利略变换是对的，光速不变原理一般也是对的，从而可以导出一个“绝对论”。 E：有意思，相对论，绝对论，你这真是在唱对台戏啊。 Y：是啊，绝对论可是比相对论简单多了！ E：说说看看。 Y：如前所述，对于光而言u’不是等于0 吗？这就意味着光的牵连速度为0，动坐标系不能带动光。 E：你这是根据伽利略变换和光速不变原理推导出来的。 Y：是啊。对于光而言，一般地，没有什么东西能带动它，尽管动坐标在运动，光源也和动坐标一起在运动，但光源发出的光却不和光源一起运动。 E：为什么？ Y：其中的道理只有把光的结构弄清楚才能明白，因为太复杂了，我们以后来专门讨论好吗？ E：就这样吧。 Y：不过，可以这样简单理解，因为光的速度是与光源的速度无关的，无论光源的速度是正、负还是0，但光的速度总是c，这就说明光源并不能带动光。 E：有点道理。 Y：因此，认为光能和光源或动坐标一起运动，只不过是一种假象。这一点是人们的一个重大疏忽，为此疏忽已经付出了沉重的代价。 E：是吗？ Y：是啊。人们被假象蒙骗的教训实在是太深刻了。比如太阳的东升西落就是一种假象，由此产生的地心说统治了二千多年。 E：由此说来狭义相对论也是产生于一种假象？不过狭义相对论占统治地位才不过几十年。你的光不能被带动的观点能说明什么问题呢？ Y：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，海里的轮船由于不被火车带动，就不具有火车的牵连速度。它们的速度与火车的运动速度是完全没有关系的！光和动坐标系的关系，就象空中的飞机、地上的汽车和海里的轮船同火车的关系一样。 E：这又怎么样呢？ Y：这就很简单了，我们在使用伽利略变换时，对于非光物质有： u=u’+v 对于光来说则u’=0有： u=c 在这里不用任何时空变换，也不会产生尺缩钟慢和质量随速的增加而增加的问题。 E：那么，洛仑兹变换就错了。 Y：当然。时空与坐标系的运动速度不再有任何关系，时空效应不复存在，洛仑兹变换当然就错了。这就是所谓的绝对论了。 E：但是你也不能证明狭义相对论错了呀！ Y：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。爱因斯坦先生，您能证明动坐标系能带动光吗？ E：直接的证据没有，光的多谱勒频移不是证明光能被带动吗？ Y：多谱勒频移不是光的速度的带动，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。 E：再说详细一点好吗？ Y：当光源和你之间距离为S，你和光源保持静止，光源射来的光的频率不会有任何变化。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同样不会变化，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。因此光的多谱勒频移不能证明光能被带动。 E：还有什么问题吗？ Y：时空效应是非常令人困惑的，我们实在无法找到产生时空效应的物理原因是什么。先生能解释一下吗？ E：无可奉告！知道有时空效应就行了，那需要什么物理原因！ Y：时空效应也就是随着速度的增加，尺子会变短，时间会变慢。尺子和时间的变化是一种状态的变化，物理状态的变化必然有物理原因。 E：可能这种原因目前还没有找到。 Y：狭义相对论把对空变复杂无比。狭义相对论以前的时空不随速度的变化而变化，狭义相对论以后的时空就完全不同了。我们完全可以把这一原因归于精明无比的上帝。如果一个系统的速度一旦变生了变化，上帝立刻就知道变化了多少，他会马上把该系统的尺子按一个固定的比例变短，同时把该系统的时钟同步调慢。 E：大概是这样的吧，啊，今天我有些累了，我们改天再讨论好吗？ Y：好的，再见！ E：再见！ |