回复:徐润生的《有关相对论的问题征答》问题太多了点吧 下面是郝安瑞先生的看法,可供徐先生参考。
徐润生的《有关相对论的问题征答》问题太多了点吧
Posted by 郝安瑞660826 (60.6.41.202) on 2005-12-31 19:48:30:
请注意!双螺旋对钟法已不是惯性系了,不在狭义相对论讨论范围;殉爆对钟法中,车头处两个炸药包同时同地爆炸,车尾处两个炸药包同时同地爆炸,在两惯性系中无异议,但按狭义相对论,如车惯性系认为头尾同时炸,则地惯性系为头尾不同时炸,此文似乎并未指出他有矛盾之处。看到此,也就未再往下看。附原文:
亲爱的编辑:
许多刊物拒绝刊登批驳相对论的文章,其原因有二:1)不相信作者的能力和他们的文章的价值;2)害怕遭到非议。这显然与“促进科技的发展”的办刊的宗旨不大相符,也违背实事求是的精神。也许只是因为审稿人的“明哲保身”而妨碍了批判性文章的发表。Dear editor: A lot of publications are refused to publish the article which refute Theory of Relativity, its reason is two: 1) Do not believe the author's ability and value of their article; 2) Fear to be reproached. This does not obviously quite conform to the aim of running a periodical of "bringing about an scientific and technological advance ", violate the spirit of seeking truth from facts too. Perhaps has just hindered the issuing of the criticizing article because of "keeping out of harm by discretion" of responsible reader.
本文只是提出了几个不能不回答的问题。如果相对论正确,相对论的维护者就可以利用本文来维护相对论,只有当相对论不甚正确时,回答这些问题才能强有力地否定相对论。刊登此文因没有支持批判者的倾向(只是体现了从公平的立场出发)而不必冒任何风险。This text has only put forward several questions that cannot but is answered. If Theory of Relativity is correct, guardians of Theory of Relativity can make use of this text to safeguard Theory of Relativity, only when Theory of Relativity is not very correct, answer these questions and deny Theory of Relativity strongly effectively. Publishing this gently needn't take any risk because of not supporting the inclination (just reflect from the stand of justice) of the persons who criticize.
作者:涂润生2005/08/08
问题征答
涂润生
(湖北省黄冈市产品质量监督检验所,黄冈,438000)
【摘要】提出了几个能说明道理问题的简洁问题,回答它们能立即辩明关于相对论的争论的是是非非。Put forward several problem can prove deep succinct argument, answer them can make a clear distinction right and wrong of dispute in Theory of Relativity immediately.
Keyword: Proclaim of closing-oneself, checking clocks method with a pair of spiral, method of checking clocks by flying a kite type, space difficulty,
关键词:自封闭条款,双螺旋对钟法,放风筝式对钟法,空间疑难,
狭义相对论的“自洽性”和“与经验世界相符性”在一定程度上依赖于它的自封闭措施,其中最重要的一条自封闭措施是“限制只能用光信号对钟,且只能使用爱因斯坦同时性定义”。这样做逃避了一些“是否与经验世界相符”的检验。下面是几个公平的问题。作肯定(或否定)回答可以维护相对论,作相反的回答就很难确信相对论完全与经验世界相符。现借助贵刊向广大读者征求问题的答案。
1 几种有意义的对钟法
下列对钟方法能打破狭义相对论的“只能用光信号对钟”的自封闭条款吗?
1.1 双螺旋对钟法
有 A、B 两个惯性系,它们各有一只静止的钟(钟a 和钟b)。当 a 和 b 第一次相遇时,将 a 和 b 的读数同时调拨到零,与此同时 a 和 b 开始按各自系统中的一条圆渐开线运动,相对运动的线速度相等,相互观察时都是对方的钟多出了一种平移自由度。当 a 和 b 再次相遇(如图 1 所示,是办得到的:当两只钟都绕转了n圈时,惯性系A恰好相对于B平移了2nr的距离,此处的r是圆渐开线方程x = r(cos t+t sin t), y = r(sin t-t cos t) 中的特征常数)时,a 和 b 的时间读数中哪个更大?由于都是对方的钟多了一种平移运动,因此,根据相对论可知:在 A 上观察,b 的读数小于 a 的读数,但在 B 上观察,b 的读数大于 a 的读数。第一次相遇时读数 Ta1 和 Tb1 同时为零是没有争议的,当 a、b 第二次相遇时,若 Ta2=0.20 微秒和 Tb2=0.21 微秒已被 B 上的观察者观测到了,是完全真实的,那么,由光速与光源的运动速度无关可推知:载有 Ta2=0.20μs 信息的光信号和载有 Tb2=0.21μs 信息的光子是同时从 a、b 第二次相遇的空间点 P2 上发出的,其他惯性系中的观察者原则上都可同时接收到这两种光信号。换言之,只要光速与光源的运动状态无关,那么,在同一空间点上同时发生的光子(即使它的源的运运状态不同)都能同时到达任何一个观察者的视膜网(这正是双星影像不发生畸变的原因)。可见,在 B 同时观察到了 Ta2=0.20μs、Tb2=0.21μs 的前提下,在 A 上也能同时观察到 Ta2=0.20μs、Tb2=0.21μs。即同一点上的同时是绝对的。看了这个例子,谁能继续相信“总是被观察的时钟变慢”,或“两只时钟的快慢顺序随观察者的运动状态而变”呢?
1.2 殉爆对钟法
一列火车在路基上高速行驶。路基一侧有一道墙,墙上靠火车的一侧挂有小包炸药(炸药包与炸药包之间的距离超过殉爆距离)。火车靠墙一侧安有两个雷管(车头 A′点一个,车尾 B′点一个),雷管底部与路基系的墙上的小炸药包之间的距离短于殉爆距离。在火车上同时引爆 A′和 B′两处的雷管,那两个雷管又引爆了挂在路基系的墙上的 A、B 两处的小炸药包。由于同一点上的同时是绝对的,因此,火车系和路基系中的观察者都承认 A、B 两处的小包炸药的爆炸在火车系中是同时事件。又由于 A、B 两处的小炸药包爆炸事件是路基系中的事件,因此,路基系中的观察者可以根据“以相同速度传播的信号能否同时将 A、B 两处发生爆炸的信息传送到 的中点 M”来判断 A、B 两处的爆炸事件是否同时发生。可以利用的信号有光速信号、光纤中的亚光速信号、导线中的电脉冲信号、铯气室中的超光速信号、无风的空气中声音信号、钢轨中声音信号,甚至地上跑的玩具车(只要它们的速度控制精度足够高)。所利用的原理也不限于光速不变原理,而是更为广泛的速度对称原理。
1.3 放风筝式对钟法
在图 4 中,A、B、C、M 是甲系中的四个固定点,其 中 M 是 的中点,D′点是乙系中的一个金属轱辘的轴心,轱辘上绕有多圈裸线。A、B、C、M、D′之间有导线相连。当甲系带着轱辘向右平移时,轱辘就被导线拉得转动,D′、A、B、C、M 五点间的有线联系不会因 D′与 A、B、C、M 之间有相对运动而中断。
在甲系中让 A、B 两点同时发出一个初相不同的电脉冲信号(记为事件 1 和事件 2)。由于电脉冲信号在导线中的传播速度(相对于导线的传播速度)是恒定值,因此,在甲系中观察,事件 1 和事件 2 的脉冲信号能同时到达 M 点,进而同时到达 C 点,并产生电脉冲干涉。只要事件 1 和事件 2 这两个电脉冲信号能同时到达 C 点并发生干涉,它们就一定能以相互干涉的形式同时到达 D′点。对于“A、B 两处的电脉冲同时产生引起它们在 M 点发生干涉”的因果关系(记为因果关系 5),能被甲、乙两个惯性系中的观察者公认。换言之,因果关系5的客观存在与观察者的运动状态无关,事件 1 与事件 2 的“同时”是绝对的。
假如从 D′点发出一个电脉冲信号而使A、B两处的闪光灯开启 (分别称为事件 3 和事件 4)。由于“从 D′发送一个电脉冲信号引发事件3 和事件 4”与“从 C 点发送一个电脉冲信号引发事件 3 和事件 4”是完全等效的。因此,甲乙两系中的观察者都承认事件 3 和事件 4 是同时的。
2 不宜回避的几个问题
2.1 火车是否既能掉入坑中又不能掉入坑中?
设一节固有长度为 10 米的火车在路基上以 0.866c 的速度行驶,路基前方有一个固有长度为 8 米的大坑。由尺缩效应和惯性系等价可知:在路基系中观察,火车收缩为 5 米可轻松地掉入 8 米长的坑内;在火车上观察,坑长收缩为 4 米,车头和车尾一样重的火车可越过此坑。仅利用相对论我们不能回答,火车是越过大坑还是嵌入坑内。这就是相对论的不能解释为“佯谬”的空间疑难。如果说,尺缩效应是表观的,我们就不能站在μ子上解释μ子寿命的延长现象。
2.2 客观的波前球是否能随观察者一起漂移?
有甲、乙两个惯性系,甲系中有一个静止的裸光源 S,S 在甲钟指示的 t1 和 t2 两个不同时刻(但在甲系中是同一地点)分别发生一次闪光。从一个闪光点发出一次闪光,波阵面可围成一个球(简称波前球)。那两次闪光将产生两个波前球(球 1 和球 2)。在甲系中观察,球 1 和球 2 是同心球。在乙系中观察,由于那两个闪光事件发生在不同地点(或根据光速与光源的运动状态无关),乙可得到球 1 和球 2 不同心的结论。显然产生了一个无法消除的矛盾。将甲系中的两次闪光事件改为放两次球状焰火事件,甲、乙两系中的观察者要么都能观察到那两个焰火球是同心的,要么都不观察到那两个焰火球不同心。这表明空间中的两个球不可能既同心又不同心。“光速与光源的运动状态无关”和“电动力学相对性原理”两者之中必有一个不真实。光速与光源的运动状态无关已被一些实验证实了,所以,电动力学相对性原理不可靠的嫌疑最大。
2.3 跷跷板是否既跷动又不跷动?
如图 2 所示,甲系中有一块很长的发光平板,乙系中有一个高灵敏度的跷跷板。跷跷板与发光平板平行。甲系的运动方向平行于跷跷板,在甲系中让发光平板上的每个发光点同时产生一次闪光,绝大部分光线是垂直于跷跷板(或发光平板)的大动量光线。 在甲系中观察,因跷跷板支点两边所受到的光压同时而相等,跷跷板不会跷动。在乙系中观察,若认为同时是相对的,则跷跷板两端所受的光压相等但不同时,跷跷板会发生跷
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