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对相对论的一些意见（宓海江）
1，“狭义相对论”的简略推导。 十九世纪，物理上发现一个怪现象：不管在岸上、船上、飞船上，看到的光线的速度都是一样的，地球的人上看地球上的光速是30万千米。地球上人看火箭的速度是15万千米，那末，地球上人看火箭内的光速是：15 + 30 = 45万千米。但是；实验证明，地球上观察、火箭上的光速还是30万千米。 假若，C = 光速，U = 火箭速度。则： U + C = C。 式子变成：15+30=30。这是矛盾。 这个矛盾，简单的说，是这样解决的：先立这样的式子：U+30/秒 = 30/秒。他把等式前的秒（地球上的时间）改成时间T，等式右边的秒（火箭上的时间）改为时间t。他令t=2T。 这样： U + 30 / 2 = 30 / 1。 30 = 30 。 用地球上的时间与火箭上的时间不一样，才来解释这个物理现象，才得到了正确的逻辑。 这样推理，“时间是可变的”，就被证明出来了。 以上是比喻，稍正确些说，是这样的： 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5）。 只需简单代换：t = T / W 假若用反推，则：T = t * W 其中： W = 根号（ 1 -（UU / CC））， 对于距离：x = X / W； 反推： X = x * W。 这就是洛仑兹的时空变化公式，狭义相对论的精华。 2，现在有股风，似乎要全盘否定相对论，我认为：相对论的结论是“时空可变”，一百多年来，在地球上的应用证明，是正确的，许多学科不能离开它，要完全推翻是不明智的。例如“超光速”问题：爱因斯坦在推导出相对论后，他认为，宇宙间若出现了超光速，他的公式中就会出现虚数，所以他说，宇宙间光速是最高的速度。但是；二十世纪末，人们在宇宙间，在实验室内都发现了超光速。 我认为，超光速的发现并不影响时空可变。 相对论是空间变化的科学，这里的空间是指：三度的、能容纳物与物之间的信息联系的电磁波、及物体自由活动的容体，。而这些属于麦克斯韦电磁性质的电磁波是指：物内热能的发射；物与物之间的自然电位；由物间的摩擦、运动产生的电磁；所有生命体发射和吸收的多种微波等。这些电磁波（包括光波）不受真空限止，不断的在物与物间传递着力与能，使物不断的运动，在传递信息时，电磁波又以电、磁、力三维的形式，充满了空间。 麦克斯韦电磁空间，即产生宏观空间的光与电磁波有以下三个特点：1，它与物质或生命体共生，在时间过程中，由物质或生命体自然发生、发射、与吸收。2，该电磁波脱离原物后后，携带着原物质或生命的信息，并影响着空间中其他物质或生命体。3，电、磁、力三维垂直，完全充满了物与生命体的宏观空间，而且方位性明确。（可以说是麦氏的电磁波组成了宏观空间。） 宏观的空间就是麦克斯韦电磁空间，科学家在1983年，将空间的单位米，定义为“等于光在真空中，在时间间隔为1/299797秒所传播的长度”。在（惯性）空间系中，说明光是恒量的，已有实践证明。 电磁波（包括可见光），组成了空间的骨架，使空间中的分子、原子、岩矿，空气与水、动植物与生命意识联成一体，在一个惯性系统内，空间量度恒定，是人们测量空间的唯一标准 爱因斯坦在推导狭义相对论是对特定的宏观世界空间与时间的研究，他所用的条件是光速不变。其实他根本用不着再申明“宇宙间的速度不能超过光速”。现在宇宙间发现了超光速，也不必大惊小怪，只要不影响麦克斯韦方程中的光速常数即可。目前发现的是一种脉冲，不是物，更不是载物系统，进不了洛仑兹公式。如： 宏观空间中的电磁波或光子，经过在其他空间中处理、或进入某个特殊机关后，二次产生的高速或超光速。如粒子在势垒中是以超速成前进的；还有像卡而米反应等。 天体中发现的、在超新星爆发时，被喷射出来的带大能量的粒子（高温高压下，不可能是粒子，最多也只能是一种共振态）。这些，实际上是一种能量。 我认为，这些超光速是左右不了由麦克斯韦电磁波组成的宏观空间的。 3，爱因斯坦天运用了二个物理前题，是正确的；但是，他用数学推导是却犯了一个错误。 他离开物理实际，用空洞的数学语言定义了二个座际系统 ：“对观察者来说，二个系统都一样。” 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；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。纯相对是有问题的。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。 火车上的人看田野在运动，就像地球上看月亮的运动速度超出光速四倍，这些，都是不真实的。知觉有时是心理的，智慧才是正确的。 爱因斯坦像魔术师一样，在定了二个物理前题后，在观众面前，偷偷地把二只鸽子（纯相对）放了进去。可以看： 正确的洛仑兹时空可变公式是四个： t = T / W，T = t * W； x = X / W，X = x * W。 假若照爱因斯坦的说法，四个公式：t = T / W，T = t / W； x = X / W，X = x / W。 4，准确的处理时空关系。空间是人、生物、物的运动场所，人们身临其境。存在有质量的人与物才显示出空间，物质也必需占有空间，空间对应的是物质。在人们这个世界中，人们可以直接测量空间大小，用的是人们自己定义的尺子。 时间是人们头脑中，根据物的运动而抽象出来的。太阳当头，我在山东，下一次太阳当头，我在甘肃，于是人们想：“一天一夜我从山东到甘肃。”时间是二个不同视觉画面比较出来的。例如太阳一个重复称一天，沙子漏了一桶，称一个时辰。没有运动，世间没有变化，也就没有时间，运动靠力、能量，所以时间对应的是能量。 空间是可逆的，时间是不可逆的，床头柜从床东搬到床西，明天可以搬回去；老人不能变为年轻，被搬运的床头柜从昨天到今天，空间没变，柜的使用时期却少了一天。空间是：感觉的、质量的、可逆的；而时间是：抽象的、能量的、不可逆的。二者不等价，只是它们之间有一定关系。 时间与空间是二个完全不同的物理概念。 一般将空间分为三维，前后为一维，上下为一维，左右为一维，共三维。在数学上有个有趣的说法： 点无大小，只有位置。所以认为它是“无维”的； 点的移动成为线。线无粗细，只有长短，称谓“一维”； 线的移动成为面。面无厚薄，只有面积，称谓“二维”； 面的移动成为立体。体积是“三维”的。体积是实际的，点、线、面都是人们头脑中抽象出来的。 有人说：“立体”的移动是时间，时间是四维的，这种说法不合适，时间是：在同一空间内的物的移动，不是整个空间在移动，“时间”不能说是四维，也不能说是“一维”。 为什么“相对论”将时间定为空间的另一维？错误就在这个‘纯相对’上。纯相对得出狭义相对论的一个荒谬结果：T = t / Z；t = T / Z。这个荒谬结果使时间与空间产生了数学上的‘协变’。协变又使下式成立： - XXCT + XX +YY + ZZ = - xxCT + xx +yy + zz 这就不是明明的四维吗？ “纯相对“错了，时间与空间的协变也错了，四维说法也不成立，广义相对论的数学基础没有了，宇宙间本来就没有“爱因斯坦式的相对”。 5，人们对世界的深入认识从“光”开始： 光有二重性，在运用与处理上应各有方法： 用简单例子说明粒子（几何）与波动（能量）的性质，在物理与数学处理上有不同处。 一对孪生兄弟。哥在一公里外看弟，其身高像个三岁的小孩；反过来；弟在一公里外看过来，哥的身高也像一个三岁的小孩。这是几何关系，是相对的。 一块矿石看炉内高温的矿石是红的；反过来，从炉内看炉外的常温矿石是黑的。这是绝对的，能量的。 十九世纪是“光在以太中传播（波动）”；二十世纪的相对论是“光不需要以太来传播（粒子）；未来（二十一世纪）将应该用“粒子与波的光二重性”来解释与推导时空的可变。 6, 用光的二重性求导相对论(仅作参考)。 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 /C ) / w-----------（2） 反推导：x = (X+UT) / w--------（3） t = (T* UX /C ) / w-----------（4） 其中： w = 根号（ 1 -（UU / CC）），U是相对静止的系统中所测量之速度。下面以u表示为另一系统所测量之速度。 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 /C ) / w------------（2） 反推导： x = X * w + UT * w---（5） t = T * w + （U*X /C ）*w------（6） 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。 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。 |