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相对论像一场魔术表演(宓海江)
爱因斯坦在推导洛仑兹转换(狭义相对论)用二个前题:一是光速不变;二是, 物理学定理在所有惯性系统内都相同。 用此二个物理前题是正确的,但是;他转入数学推导时,出了问题。 他离开物理实际,用空洞的数学语言定义了二个坐际系统 :“对观察者来说,二个系统都一样。将那个系统作为静止系统都可以,二个坐标系之间的速度也是公有的。”于是,跟着走的人就说:“火车上的人看,田野在运动;田野中的人看,火车在运动。”。 这说法听起来没大错,但相对论就是被它误导了。 从物理上看,整个宇宙是统一的,二个坐标不能一样。汽车在地球上运动,汽车的位置与速度,都在地球上测量,地球包括着汽车,汽车内无法用汽车上的尺子去直接测量地球的速度,相对静止系统必需是地球;心脏在人的胸腔内跳动,测验系统在驾驶员系统中。决不能说,地球在对驾驶员作相对运动,驾驶员在对心脏作相对运动。至于飞机与老鹰的相对运动,需要在他们所在的共有系统地球中进行。以地球为基准测量的,那末,地球就是相对静止系统。 爱因斯坦像魔术师一样,在二个物理前题后,在观众面前,偷偷地把二只鸽子(纯相对的二个坐标系)放了进去。 这是一种翘翘板式的“纯相对”,必然得到纯相对的结果,如T = t / W;t = T / W (小学生都知道:T = t / W;t = T * W)。著名的双生子悖论就是这样产生的:“地球上的孪生兄弟看:火箭上的兄弟年轻了;而火箭上的人看,地球上的兄弟年轻了。 不信,可以用简单的方法试一下: 在地球上测量飞船的速度为U,地球上的时间为T,飞船上的时间为t,由于光速C没有初速度,地球上的一束光与飞船上的光同时在各自系统内发射,又同时到达终点: CCTT + UUTT = CCtt 其意义:在地球上的T时间内,观察者看到火箭上光线移动的距离,等于地球上光线移动的距离,加上火箭移动的距离(用平方,是因为光线以波形前进,相对关系要用勾股弦定律,见附录)。 只需简单代换:t = T / W ------(1) 其中: W = 根号( 1 -(UU / CC)), 假若没有“二个坐标系都一样”的说法,逆求就是:T = t * W 现在用爱因斯坦的纯相对而逆演算:以飞船为相对静止系统,地球为相对运动系统,相对速度又是共有的,立式: ttTT + UUTT = CCTT 推导结果::T = t / W------(2) (1)(2)二式就形成了“悖论”。看来,“地球在飞机中运动”的说法是错的。 一百年来,相对论在有些领域,取得了巨大的成功,如高速粒子研究中的时间的延长。 原因是,爱因斯坦的正推是正确的,近百年的科学进展大都是在地球上产生的。 爱因斯坦为什么会错的?他在推导洛仑兹公式时,光的二重性质尚不明确,他用简单的代数法: 他先立式:XX – CCTT = xx – CCtt 。然后,以X = UT,x = Ut (应该 x = ut)代入,用待定系数法,求出了洛仑兹转换公式。可见,纯相对全是人为的。 他的最大错误是广义相对论的建立。按照正确的洛仑兹转换公式,时间与空间是不协变的,而按照公式(1)与(2),时间与空间成为协变的,这“协变”就被协变出来了一个“广义相对论”,浪费了多少“聪明人”的脑汗。 本人用量子力学的光的二重性推导出了洛仑兹公式(附录),本人的结论是:相对论要改为(时间变换)绝对论,狭义相对论只对一半,广义相对论(数学基础)全错了。 [附录]爱因斯坦的狭义相对论有二个结论:1,时间长短与空间大小随二个系统的相对速度的变化而变化;2,二个系统的物理性质是等同的,没有那一个属于优越,所以二个系统之间的关系是纯相对的。 一百年的实践证明他的第一个结论是对的,而第二个结论是错的。谬粒子从宇宙间以高速度落入地球,高速的谬粒子寿命增加四倍多,而地球上静止的谬粒子的寿命没有增加。飞船以高速度绕地球飞行,飞船上的时间变慢了,相对静止的地球上的时间没有变化。 这说明,1,时间与空间是随速度变化而变化的;2,其变化规律是:高速度系统内时间变慢,空间变大;低速度或静止系统内的时间变快、空间变小。它们之间是绝对关系,不是纯相对的。 爱因斯坦的相对论的问题出在那里? 爱因斯坦在推导洛仑兹转换时用二个前题:一是光速不变;二是, 物理学定理在所有惯性系统内都相同。得出四个公式,这是狭义相对论的精华。 正推导:X = (x+Ut)/ w -------(1) T = (t+ U*x /CC) / w-----------(2) 反推导:x = (X+UT) / w--------(3) t = (T* UX /CC) / w-----------(4) 假若系统中没有物的运动,以上(2)(4)式可简化为:T = t / W,t = T / W。 假若U等于u,上面四式是对的;假若U不等于u,或者,速度u根本不存在,上面四式必需改为: 正推导: X = x / w + UT/ w----(1) T = t / w + (U*x /CC) / w------------(2) 反推导: x = X * w + UT * w---(5) t = T * w + (U*X /CC)*w------(6) 假若系统中没有物的运动,以上(2)(6)式可简化为:T = t * W,t = T / W。 正确的推导应该分二部分:第一部分是:不同系统之间的光的频率(能量)变化;第二部分是:光的粒子的位置的几何关系,造成不同观察者之间的不同结果。(这是光的二重性质,波和粒子。) 光的频率是:与光速前进方向相垂直的波形;而光的粒子位置的几何运动与光的前进方向一致。 先推导第一部分。示意于图: 其右图:一个在K系统内以速度U运动的k系统中,其上下波动的光,反映至K系统是一个三角形ABC,其中三角形高D是振幅(b 的高度),腰长AB(L)是对映ab或bc的长度,底线AC相对于运动时间乘速度。 其左图:在K系统内上下波动的光,反映至K系统中以速度U运动的k系统中,是一个三角形abc,其中三角形高d是振幅(B 的高度),腰长ab(l)是对映AB或BC的长度,底线ac相对于运动时间乘速度。 看图左:k系统以速度U相对于K系统运动,当在K系统测量k系统中有 上下振动的光线a b c,变成一个三角形ABC, 用L,L,UT及其高,组成的关系式: LL = DD + (0.5*UT)^2 因光速不变:T = 2L / C ;因D = d(上下移动幅度不变);而t =2d/C 代入:(0.5*CT)^2=(0.5Ct)^2+(0.5*UT)^2 得: TT = tt + (UT / C)^2---------------(7) 得:T = t / w ---------------(8) 再推得: X = x / w -----------------(9) 看图右: 所有状态与左图同,在K系统中光线振动,在K系统中的观察者看见自己的光线在k系统中呈三角形a b c ,而在k 系统中的观察者与该系统一起运动(U是在K系统中测量的),所以: T = 0.5× l /C ; a c = UT 因为是反过来推理,观察者应该定在k系统中,所以: d = Ct 代入: ll = dd + (0.5×UT)(0.5×UT) (0.5×CT)^2= (0.5×C t )^2+ (0.5×UT)^2 (对比(5 )式) 移项: (C t)^2= (C T )^2- (UT)^2 tt = TT - (UT / C)^2------------------------------------(10)- t = T * w -------------------------------(11) 同理得: x = X * w ----------------------------(12) 将关键再说一下: 正推的:图一左中:AB = CT, D = Ct 反推的:图一右中:假若按原狭义相对论,用u = U,就将相对速度变到期了k系统工程中,所以是:ab = Ct,d = CT。现在,将相对速度固定于K系后 ab = CT, d = Ct 推导公式的第二部分是:粒子的几何关系。X(粒) = X’+UT 用T = t / W 代入,再与频率推导出来的公式合: X = (x +Ut ) / w ---------------------------------------(1) 等式右分子中前一项是“能量”的,后一项是“粒子”的。 逆运算: x = (X +U *T )* w ----------------(5) 求于时间变化: 除了系统间的频率(能)变化外,还有二项属于粒子几何关系的: 1, 将相对移动的距离除以光速( X / C) ,是长度的“耗费了多少光速度”(时间因子)。 2, 将速度除以光速(U / C),是二个系统时间代换的比例。 3,将二个因子相乘(U/C)*(X/C)后,是指在K系统中所测X距离的时间消耗。: T (粒子)= (U / C)*(X / C) 以 X = x / w 代入,并与频率公式结合: T =(t +U*x /CC)/ w -------------------------(2) 逆变换t = (T +UX /CC )* w ---------------------(6) 因为几何关系是矢量的,所以应该: 正推导: X = x / w + (Ut*cos a)/ w------------------------------(13) T = t / w+ (Ux*cos a) /CC) / w---------------------------(14) 反推导: x = X * w + (UT*cos a ) * w-------------------------------(15) t = T * w + (UX*cos a /CC)* w-----------------------(16) 式中:a 为相对速度U与x方向之夹角。 |