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关于黄新卫先生的电梯和杠杆平衡问题。因涉及到引力，应在广义相对论框架内讨论。 关于黄新卫先生的电梯和杠杆平衡问题。因涉及到引力，应在广义相对论框架内讨论。 爱因斯坦方程中场gμν与源Tμν之间纠缠的相互作用使非孤立物体的质量m会变化。广义相对论的质量m的变化正比于速度的一次项v/c，它比狭义相对论的质量随速度的二次项v^2/c^2变化大得多, 黄先生只考虑二次项的变化不考虑一次项的变化来质疑狭义相对论是本末倒置的作法。质量变化导致的动量变化必然破坏以质量不变为前提的牛顿引力的平衡。分析重力场中的力的平衡必须考虑广义相对论的质量m的变化。 当物体以速度v运动时，质量变化δm/δt所导致的动量变化产生一个正比于速度v的动量变化率（力）fC = vδm/δt，若是将引起fC的原因(质量变化)说成是结果,则与速度方向相反的fC类似于真空摩擦力会引起质量减小，计算fC的作用时正是按fC路径积分的能量变化来求质量变化。 质量变化的牵连力fC与引力磁场的类洛仑兹力以及刘启新先生的非对称力学的引力行差力都是正比于速度v的，但本质上完全不同： 1， 陈绍光老師的质量变化的牵连力fC是从Einstein方程严格推导出的结果。章均豪先生的狹义相对论的引力理论中的引力磁场和沈建其博士说的引力磁场都是将引力类比于电磁作用力的一种猜测。刘启新先生则是类比光行差现象猜测出存在引力行差现象而在牛顿力上附加一个速度依赖力。 2， 当然，不能说从广义相对论严格推导出的就比猜测的更好，因为广义相对论也可以看成是对自然规律进行的猜测，只是相信的人更多成为主流理论而已。主要是要看谁更符合事实。 3， 引力磁场的类洛仑兹力和引力行差力都能直接加速物体，从而会引起行星轨道的半长轴的持续减小或持续增大，不用几十万年地球就早已落入太阳中或逃出了太阳系之外，这违反了太阳系最基本的引力作用事实。广义相对论导出的fC是质量变化产生的，它只能引起质量变化而不能直接加速物体，从而不会引起行星轨道的半长轴的持续减小而落入太阳。fC引起的质量变化是惯性质量与引力质量的同步变化，从而不会破坏行星引力与惯性离心力的平衡。fC的作用是与fP配合导致行星指向近日点运动收缩轨道, 行星离开近日点运动扩张轨道，从而产生近日点进动， fC通过减小物体的质量间接地帮助fP加速物体。 黄先生的电梯问题中，电梯向上运动fC与fP同方向,在牛顿引力理论框架中看来是质量不变但fC引起重力增大,向下运动fC与fP反方向使重力减小。广义相对论的fC使得在相对地球静止的单一坐标系看来电梯就不能平衡，而且fC的不平衡远大于黄先生质疑的狭义相对论效应（质速关系中二次项v^2/c^2）的在不同坐标系看到的电梯不平衡。 黄先生的杠杆问题中，杠杆上两平衡重物沿水平方向的运动速度所对应的fC与重力方向垂直，似乎不会影响杠杆力矩的平衡。但fC会破坏杠杆随地球自转的惯性离心力的水平方向分量与地球对它的引力的水平方向分量原来的平衡，建立起包括fC在内的新的水平方向分量的力的平衡导致两重物沿水平方向运动速度的绝对值不能相等，使得两重物的质量变化的绝对值不相等，也就是说，fC通过改变质量会间接影响fP而破坏杠杆的平衡。杠杆在相对地球静止的单一坐标系看来就不能平衡。何况在不同坐标系中呢？ 黄先生质疑狭义相对论是用伽利略时空观的牛顿力学平衡，主流的观点认为这样做是不合法的，但是仔细分析后我认为黄先生的质疑是完全合法的（既于合理与否倒是可讨论的）。因为狭义相对论内含有加利略时空和罗仑兹时空这两套时空，伽利略时空和罗仑兹时空在狭义相对论中是处在同等地位，不能认为用罗仑兹时空就对用伽利略时空就错。既然可以用伽利略时空，就可用牛顿力学的平衡，因为伽利略时空必然得到牛顿动力学，正如罗仑兹时空必然得到相对论力学一样。当然，用哪一个时空更合理是可争议的，但这是个见仁见智的问题。 黄先生质疑的是狭义相对论的原理——所有匀速直线运动坐标系等效。但宇宙中引力无处不在，惯性系在自然界本来就不存在，即使推翻了狭义相对论的原理也不能证明有绝对坐标系。应该质疑广义相对性原理——所有加速坐标系等效，只有广义相对性原理不成立才能证明有优越坐标系，这才是问题的关键。 |