1、运动的相对性

在古人的观念中，天圆地方，大地是平坦的，天空是圆形的，在空间方位上，向上与向下有绝然的区别，“上”和“下”具有某种绝对性。随后随着引入球形大地和宇宙而实现了空间方向的相对性。

随着相对性现象的不断揭示，相对性思想也逐渐产生和发展起来。运动是相对的，为了描述一个物体的运动，就需要一定的参照物。而首先产生运动相对性原理思想萌芽的，却是中国古代科学家。我国汉代古籍《尚书纬考灵曜》用朴实无华的语言，早于伽利略一千多年提出了相对性原理的基本思想：“地恒动不止，而人不知，如坐闭窗船中，舟行而人不觉也。”

但相对性原理的明确提出，则是一千多年后伽利略的贡献。伽利略发现，不仅运动是相对的，运动的规律也是相对的。力学运动规律是相对于惯性系而言的，不管这个惯性系是地面还是匀速前进的船舱，力学规律的形式都一样。

然而，在牛顿力学中，仍然还保留有许多绝对的概念。牛顿说，绝对空间，就其本性来说，与任何外在的事物无关，始终保持着独立和不变。此外，在牛顿力学中，质量、能量、加速度等物理量都具有某种绝对的意义。

牛顿还有一种绝对运动观念，但牛顿所谓的绝对运动，并非今天哲学中所说的运动的绝对性，而是指物体相对于绝对空间参照系的运动。牛顿认为，把绝对运动和相对运动区别开来的有效原因，是背离运动轴的离心力。这种力是大还是小，那就要看物体相对绝对静止空间（绝对的）运动量的情况。牛顿并引用了著名的水桶旋转实验来说明，旋转水面的下凹程度（或离心力的大小）只与水相对绝对静止空间的运动量有关。

牛顿的这种，加速运动物体受到的惯性力的大小取决于物体相对绝对静止空间运动加速度的大小的观点，在今天看来是完全站不住脚的，因为加速运动物体受到的惯性力的大小取决于物体相对地球运动时的加速度。虽然牛顿的这种绝对运动观念，在牛顿的时代，就曾受到莱布尼兹与惠更斯的怀疑与反对，但他们并没有提出和牛顿观点不同的其他观点。因此目前通常认为，首先成功地对牛顿绝对运动观念提出批评的是马赫。在马赫看来，根本不存在相对于绝对空间的绝对运动，惯性力的存在，并不证明有相对绝对空间的加速运动存在。水桶旋转，水面变凹，这是由水桶相对于地球和其他天体旋转而产生的效应，而不是由水桶相对于绝对空间转动而产生的。旋转水桶中水面变凹只能证明水桶与宇宙间其他物质之间有相对转动，而决不能证明有绝对空间的存在。

然而，在今天看来，马赫的批评是苍白无力的，马赫用地球和其他天体取代牛顿的绝对空间，其实是不成功的，马赫认为加速运动的物体受到的惯性力的大小取决于该物体相对地球和其他天体运动时的加速度，但是地球和其他天体却不能被（同时）当作运动的参照物，因为地球和其他天体之间不但存在相对运动速度，而且存在相对运动加速度。因此马赫似乎是在告诉我们，当物体相对宇宙中各星球的质心加速运动时，才表现出惯性力来，而且我们还可以进一步证明，宇宙质心并不因天体的运动而改变，即宇宙质心是绝对静止的。我们看不出来该“绝对静止的宇宙质心”和牛顿的“绝对静止空间”到底有何区别。

牛顿通常被看作是坚持因果性的主要代表人物，然而牛顿自己的理论却经不起因果性推敲，既然牛顿认为，产生加速度的原因是作用力，而作用力是物质与物质之间的作用，运动也是物质和物质之间的相对运动，绝对静止空间有必要存在吗？

随着电磁理论的发展，这种相对性思想的发展却受到了阻碍，电磁理论承认一个以太绝对参照系，这就与经典力学的伽利略相对性原理很不协调。因为按照伽利略相对性原理，力学定律在所有惯性系中都相同，也就是说，在一个惯性系内部所作的任何力学实验都不能确定该惯性系是否相对于其他惯性系作运动。但与力学中相反，电磁理论却承认有一个特殊的以太参照系，电磁学规律在这个绝对参照系中显得特别简单。电磁学规律仅在某个特殊的参照系中成立，这种观点的理由非常充分，比如运动电荷与静止电荷之间有着截然不同的特征，通过量度这种差别，就可以判断电荷的运动状态——相对某特定参照物的运动。该特定参照物到底是什么呢？回过头来思考一下力学中的类似问题。在力学中，匀速运动的物体和静止的物体之间没有什么不同之处，但加速运动的物体与静止物体之间却有着截然不同的特征。比如加速运动的液体的液面不在水平，加速运动的气体的密度将不再均匀，加速运动的固体存在弹性形变等，而静止的物体并不存在这些特征，通过量度这种差别，就可以测量出物体的加速度——相对某特定参照物的加速度！该特定参照物又是什么呢？力学中的该特定参照物和电磁学中的特定参照物有可能是同一种东西吗？经典物理曾经认为它们就是同一种物质——牛顿所说的绝对静止空间。然而各种企图寻找该物质的实验却都以失败告终了。该物质有可能恰恰就是我们所生活的地球，至少在力学中，实验精度已足以明确地告诉我们，上述方法测量出来的物体的加速度是相对地球的，而且该测量结果与地球自身的加速度没有任何关系。

2、相对论对相对性原理的歪曲

在相对论之前，由迈克耳逊实验和特鲁顿实验引起的物理学危机，使得人们开始认真对待力学相对性原理于以太绝对参照系之间的不协调。可贵的是，彭加勒在爱因斯坦之前就已经考虑到解决问题的其他途径。彭加勒选择的路线是扩大力学相对性原理而否定以太绝对参照系，他说：“物理现象的规律，按照相对性原理，应该是这样的，不管一个观测者是固定的或者他是在作匀速直线运动，因此我们从没有也不能有任何方法分辨我们自己是否在作这样一种运动。”彭加勒甚至模糊地意识到，“应该构造一种完全新的动力学，那里的惯性随速度而增大，以致光速成为一个不可逾越的极限。”显然，彭加勒已经接近了狭义相对论的边缘。

彭加勒将伽利略相对性中的“力学规律”扩大为了“任何物理规律”，这样就轻而易举地“证明了”为什么特鲁顿实验和迈克耳逊实验与伽利略所掌握的任何“力学实验”一样，都无法用来验证地球的运动状态。然而这种推广却带来了另一种风险，伽利略相对性原理源于对广泛的经验事实的总结，比如，不仅仅在封闭的船舱中，无法通过任何力学现象来判断船相对其他物体是静止的呢还是运动的；而且在封闭的房子内，同样无法无法通过任何力学现象来判断地球相对其他星球是静止的呢还是运动的。而彭加勒对伽利略相对性原理的推广却并没有得到如此广泛的经验事实的支持，比如事实仅仅告诉我们，静止在地球上的特鲁顿实验装置和迈克耳逊实验装置，无法判断出地球是静止的呢还是运动的。而我们并没有在运动的船舱中作类似实验。因此经彭加勒推广后的“相对性原理”仅仅是一种假想。

事实上，伽利略的轮船和地球是完全不能等价的，在船舱中得到的经验事实推广到地球上时，就可能产生严重错误，至少在力学领域内这已是不争的事实，比如，当轮船加速运动时，就会出现一些不同的现象，船舱内的人们只需要一支弹簧秤就可以测量出轮船的加速度。而且当轮船的加速度的方向或大小改变时，都可以真实地反映到弹簧秤的读数上。这是绝对可靠的经验事实，但这种经验却不可以推广到地球上。比如地球相对太阳的向心加速度的方向时时刻刻都在变化着，而且该加速度的值相对我们的实验精度来说是很可观的，然而在轮船上大显身手的仪器在此处却无能为力。“轮船与地球不对等”这种经验是否可以推广到特鲁顿实验和迈克耳逊实验上呢？

按照经典物理的观点，力学实验可以测量出轮船的加速度，电磁学实验可以测量出轮船的速度，但电磁学的理论却并没有付诸实施，唯一的原因就是受实验精度的制约。

3、爱因斯坦与哥本哈根学派的争论

爱因斯坦高举反逻辑实证主义的大旗，与哥本哈根学派的错误哲学倾向进行了不调和的斗争。爱因斯坦在关于量子力学体系是否具有完备性的科学争论背后，敏锐地觉察到了哥本哈根学派的量子物理学家坚持着一种狭隘的可观察性原则。哥本哈根学派的这种哲学思想同贝克莱的原理“存在就是被感觉”如出一辙。

在爱因斯坦看来，一个命题是否正确，并不能单凭是否能直接观察来断定，而是看它是否与感觉经验有一定联系，并在理论体系中是否合理。

1926年春天，海森堡与爱因斯坦进行了一次谈话。

爱因斯坦说：“难道你是认真地相信只有可观察量才应当进入物理理论吗？”

海森堡回答：“你处理相对论不正是这样的吗？你毕竟还曾强调过这一事实，说绝对时间是不许可的，仅仅因为绝对时间是不能被观察的；……”

爱因斯坦承认，“可能，我是用过这种推理，但是这仍然是毫无意义的。一个人把实际观察到东西记在心中，会有启发性帮助的，我这样说，也许能够更加灵活地解释它。但是在原则上，试图单靠可观察量来建立理论，那是完全错误的。事实上，恰恰相反，是理论决定我们能够观察到的东西。”

在与哥本哈根学派的争论中，爱因斯坦坚持的哲学观无疑是正确的。但哥本哈根学派总是拿出相对论来作挡箭牌，大有只许你放火不许我点灯之势。然而爱因斯坦为相对论所做的辩护是没有说服力的。正如爱因斯坦所说 “是理论决定我们能够观察到的东西”，速度之所以能够成为可观察的量，是因为理论已经为我们定义了时间和长度。然而在狭义相对论中，在时间和长度未有定义之前却有了光速！

在爱因斯坦用著名的“爱因斯坦盒子”思想实验批判波尔的测不准原理的交锋中，波尔却利用爱因斯坦自己创立的广义相对论驳回了“爱因斯坦盒子”思想实验。

是经典物理的危机催生了相对论和量子力学，然而相对论和量子力学彼此都反对对方为解决危机所采用的途径。相对论试图解决经典物理面临的根本性困难，而量子力学试图解决经典物理面临的技术性问题或精度问题。当哥本哈根学派的绝大多数成员沾沾自喜于量子力学的理论与实验事实高度符合的成功时，爱因斯坦却提出了对量子力学理论不仅要进行经验性实证评判，而且要进行思辨性的逻辑评判，也即运用思辨方法检验量子力学理论的逻辑自洽性和理论完备性。

量子力学之所以会在微观领域大显身手，是因为它回避了一个问题，即地球自身的运动会不会对其所研究的微观粒子的运动规律产生影响。而量子力学中微观粒子的运动规律与实验事实高度符合，恰恰说明地球自身的运动不会对微观粒子的运动规律产生影响。然而量子力学却并不愿意回答这个问题，即为什么地球的运动不会对微观粒子的运动规律产生影响？量子力学似乎认为该类问题应该让相对论去解释，然而在其处理具体问题时却又将相对论甩在一边。

进化的力学

董 银 立

摘  要  因为绝对合外力是无意义的，所以绝对加速度是无意义的，牛顿在经典力学中引入绝对静止系（绝对空间）也是多余的。

地球上运动物体的加速度是相对地球的，所以惯性导航系统测量出的加速度值也是相对地球而非相对绝对静止系的。惯性导航系统测量出的地球的加速度永远是零，但地球相对其他星球的加速度并不是零。

因为不存在绝对静止系，所以地球上的光（电磁波）的速度就不可能是相对绝对静止系的。与惯性导航系统测量出的地球的加速度为零一样，麦克而巡莫雷实验和特鲁顿实验同样无法测量出地球的速度。我们不必为麦克而巡莫雷实验和特鲁顿实验的零结果感到可怕，因为地球上的麦克而巡莫雷实验和特鲁顿实验只能用来测量运动体系相对地球的速度。

电子（电场）加速运动时受到的惯性阻力为“电磁惯性阻力”，其本质上是电场力，这与牛顿力学中的实物体加速运动时受到的惯性阻力截然不同。因此牛顿运动定律不适合运动的电（磁）场。

主题词  绝对静止系  绝对加速度  绝对速度  无意义  多余的

第一章    经典力学在宇观的推广

第一节    经典力学的错误

正如大多数力学著作所说的那样，牛顿力学的最大缺点在于它没有说明“运动”（速度）、“运动的改变”（加速度）是相对哪一个参照物的。

牛顿当然知道力学所面临的这个难题，因此牛顿不得不引入一个第三者—“绝对空间”。牛顿认为绝对空间是绝对静止的，他所研究的运动就是相对该绝对静止系的“绝对运动”。即牛顿加速度a 的值（F/m）是相对该绝对静止系（或者说是相对于经典力学所谓的“惯性系”）的，经典力学进一步把牛顿的观点明确为，绝对空间以及相对于绝对空间匀速直线运动的参照系就是惯性系，由此而引出来的困难太多了。

第一个困难   牛顿力学中的逻辑循环问题。

如果问牛顿运动定律在什么参照系中成立，回答是惯性系中成立；再问什么是惯性系，回答是牛顿运动定律成立的参照系就是惯性系。形成了逻辑循环（爱因斯坦和英费尔德在《物理学的进化》中对这里存在的矛盾作过详尽的分析）。也就是说惯性系我们还没有找到，事实上惯性系根本就不存在。因为我们根本不能在宇宙中找到一个不受外力或所受合力为零的物质，而只有该物质才是经典物理所说的惯性参照物（系）。牛顿假想的“绝对空间”并非真正的物质，它只是一种精神产物，不能用来当作参照物。而且没有一种实验能证明“绝对空间”的存在，任何企图证明地球相对绝对空间绝对运动的实验都以失败告终了。

牛顿为绝对空间的存在提出了一个判据，即“牛顿水桶实验”。牛顿认为旋转的水面是凹的，是因为旋转的水是在相对绝对空间做加速运动。即水相对绝对空间或惯性系具有向心加速度，因此水面是凹的；而只有水桶在旋转时水面是平的，因为这时水虽然相对桶皮做加速运动，但水相对于绝对空间或惯性系的加速度是零。

牛顿为绝对空间的存在提出的第二个判据是：“双小球实验”。在“双小球实验”中牛顿认为：两个小球用绳子连接，通过测量该绳子的张力的大小就可以判断小球（相对绝对空间）加速度的方向和大小。

首先对“牛顿水桶实验”提出批评的是马赫。马赫认为水面呈现凹面是水相对于地球及无数遥远天体旋转的结果。我们认为牛顿及马赫的解释都不正确。正确的解释应该为，水只要相对地球（更准确的说是相对地球重力场）旋转时，水面就呈现凹面。解释如下：

如上图，我们可把“牛顿水桶实验”简化为加速运动的水杯。杯中水的水面将不再水平，而变得一边高一边低。我们的解释是，水杯只要相对地面或地球重力场做加速运动，水面将一边高一边低。即如果我们在四周有刻度的水杯中加入水，我们把该水杯固定在地面上或地球重力场中，那么水面四周所对应的刻度将永世不会改变。虽然我们知道地球本身也在做加速运动，而且6点钟时地球的加速度向东，大小为0.006米/秒平方(相对太阳)；18点钟时的加速度向西,大小为0.006米/秒平方(相对太阳)。“0.006”这个数字相对于具有高超实验水平、精确测量工具的人类来说，是一个非常巨大的数字，但是无论何时何地该水杯中的水将纹丝不动，即使太阳的质量突然增大一亿倍，地球或水杯的加速度也突然增大一亿倍，该水杯中的水仍将纹丝不动。

“双小球实验”同样无法证明小球的加速度是相对绝对空间的。我们假设两小球的质量相等且都为1千克，让两小球围绕绳子的中点转动，当绳子的张力是一牛顿时，两小球相对绝对空间的加速度值是1米每秒平方吗？回答是否定的，因为这时（早晨6点，绳子方向正东正西时），一个小球相对太阳的加速度值是1+0.006，另一个小球相对太阳的加速度值是1-0.006。但小球相对绝对空间的加速度是多少呢？永远无法知道，无法知道并不是不可知论，是因为绝对空间是不存在的，正如我们永远无法知道鬼是什么一样。与牛顿所期待的结果正好相反，通过测量绳子的张力和利用牛顿运动定律（a=F/m），我们得出的加速度值恰恰是相对地球的！经典物理却认为地球不是惯性系？！

再如：我们装在导弹或汽车上的惯性导航系统可以精确（其精度要比地球相对于太阳的加速度小的多）地记录下导弹或汽车每时每刻的加速度，但我们装在地球上的该系统却永世不能测出地球相对于其他天体的加速度。

这些现象一点也不奇怪。原因也十分简单，即实物的引力质量等于其惯性质量。比如头发相对于太阳的加速度完全是由太阳对头发的引力提供的，而非头皮对头发的拉力。因此，对于地球表面的任何检验牛顿运动定律的力学实验来说，地球是一个绝对精确的惯性系（这在经典力学看来是大错特错）。对于该观点，黄德民先生批评说，地球在自转，凭什么说地球是惯性系？我们的回答是：地球是相对太阳自转的而非绝对空间，研究太阳上的运动时，地球是非惯性系；但当我们研究地球上的运动时，我们对物体受力分析时使用的是重力，而重力是地球引力与地球自转离心力的合力，因此我们根本不必考虑地球自转，地球就是惯性系，

可悲啊！创造了高超文明的人类，居然不知道呈现凹面的水在相对什么参照物做加速运动。虽然我们的教科书尽量回避这类问题，但我们应知道这个问题是无法回避的。

由此可见，旋转的水面呈现凹面只能证明地球的存在；自转的地球变扁只能证明太阳的存在。它们都不能证明绝对空间的存在。

第二个困难  近代光学实验和电磁实验与伽利略相对性原理的矛盾。该矛盾也是由“绝对空间”、“绝对运动”等概念导致的，正是这种矛盾导致了相对论的出现。

狭义相对论企图通过否定经典时空观来否定绝对运动。但是，狭义相对论并没有确立运动的完全相对性。因为惯性系在狭义相对论中仍然具有象在牛顿力学中一样的特殊优越地位，加速度也仍然具有绝对性。和牛顿水桶实验类似，狭义相对论中也有双生子佯谬这样的判别性实验，通过比较重新会合的双生子哪一个比较年轻，就可以确定谁经历了加速运动。而只要运动的绝对性仍然部分存在，就不能说已完全否定了绝对空间。狭义相对论仅仅“前进”到这一步却付出了否定时间和长度的定义如此大的代价。

相对论总是这样批评牛顿力学，“由于无法证明绝对静止系的存在，所以无法定义惯性系，因此牛顿力学失去了根基。”但相对论却与它自己制造的“矛”相矛盾：首先，狭义相对论使用（应用）时仍然依赖牛顿所定义的惯性系，因为爱因斯坦并没有重新定义惯性系；其次，狭义相对论认为宇宙中存在一个极限速度——光速C，这就必然要承认宇宙中存在一个速度为零的绝对静止系。可见相对论对牛顿力学的批评无异于搬起石头砸自己的脚。

我们认为，时间、长度的定义是物理学的基本假设，即假设时间是均匀流逝的，不随参照系的不同而改变；物体的长度是客观的，不随我们所选择的参照系的改变而改变。如果没有这两个主观假设就没有速度的定义，就不会出现物理学。正如在数学中我们主观规定了每一个自然数与下一个自然数之间的间隔是相等的一样，我们无权通过否定这些基本假设来为一些难题寻找答案。

事实上，人类在定义时间时根本不知道光是什么东西，根本不知道光的速度是多少。在时间没有被定义之前，我们也根本无法测量光速。事实上，光作为一种时钟读数的信息载体，它并非时间本身，它与时间毫无关系。就象电影胶片一样，我们看到了60年代的记实片不等于我们就回到了60年代。

假设并不可怕，因为只有人类才需要假设，可怕的是我们不承认我们使用了假设或不知道我们使用了假设（事实上，经典力学中还隐藏着第三条假设，即空间是不存在引力场的绝对真空）。我们是通过否定绝对合外力来解决这个困难的，内容如下。

第二节   力学的进化

问题的提出：力具有绝对意义吗？

经典物理认为：力具有绝对意义。即力的大小和方向都与人主观选择的参照系无关。比如，火车受到1000牛顿的合力作加速运动，不论对地面上的人还是对火车上的人来说，该合力1000牛顿是绝对不变的（虽然在不同的人看来火车的速度不同）。因此经典物理认为火车的加速度是绝对的（F/m）。该观点并不错，但经典物理错误的认为该绝对加速度是相对绝对空间的，事实上该“绝对加速度”是相对地球的。我们只能说，机械力是绝对的，牛顿的“水桶实验”和“双球实验”都是通过测量机械力的大小来判断水和小球的加速度的。

我们认为新的运动定律应为：a=F/m。它与牛顿运动定律在数学形式上是相同的，但我们规定：

第一，所研究物体受的合外力（F）不考虑除了该物体所在星球对它的万有引力（即重力）之外所有其他星球对它的万有引力，即该合外力F是相对于所在星球这个参照系的。

第二，所研究物体的加速度是相对于所在星球的，而非相对于所谓的绝对空间的的。

第三，新运动定律成立的参照系为新惯性系。牛顿运动定律的错误，在于他没有考虑其他星球对他所研究的物体的万有引力，却认为该物体的加速度不是相对地球的，而是相对于所谓的绝对空间或经典惯性系的。（对此观点，有学者说，牛顿没有考虑其他星球的引力是因为其他星球的引力很微小，可以忽略不计，地球是个近似的惯性系。我们认为并非如此，一方面，太阳引力可以使地球上的火车产生0.006m/s²的加速度，0.006对于火车来说并不微小； 另一方面，牛顿当时不知道引力常数是多少（当然也无法计算引力）！而且其他星球的引力无论是非常巨大还是很微小，对我们在地球上“验证牛顿第二定律”的任何实验都毫无影响。绝对不是因为其他星球的引力微小的可以忽略不计！）

牛顿没有考虑其他星球万有引力的证据如下：

1、牛顿运动定律从来没有提到过太阳引力的影响；

2、经典力学受力分析时除了考虑重力外，根本不考虑其他万有引力；

3、牛顿先发现的三大运动定律，十多年后才发现的万有引力。即牛顿在研究运动定律时，根本不知道到太阳对他所研究的物体存在引力作用，更不知道该引力的大小是多少（当时也不知道重力就是万有引力产生的）。

事实上，在知道宇宙中共有多少个天体，以及它们的质量、离地球的距离之前，我们根本无法知道我们所研究的物体受到的绝对合外力。既然不存在绝对合外力，又怎能存在绝对加速度（即经典物理所谓的相对于绝对空间或惯性系的加速度）呢？

我们的教科书教导我们说，“在对物体进行受力分析时，不能漏掉物体所受到的实际存在的力，也不能凭空想象出实际不存在的力。”但事实上，这两点经典物理一个也没有做到。首先，牛顿运动定律没有考虑物体所实际受到的太阳以及其他星球的万有引力。其次，牛顿运动定律在研究物体运动时考虑到了重力，但是重力是万有引力与地球自转离心力的合力，而离心力是惯性力；经典物理认为惯性力是一种假象力，是一种“虚力”，可见，重力（实力与虚力的合力）是凭空形象出来的！

从以上分析我们得出结论：地球是否惯性系并不是精度问题，而与我们的合外力有关，如果我们的合外力中包括其他星球引力或不包括地球自转离心力（即使用地球引力而非重力）时，地球就不是惯性系。而直到目前为止，被关在实验室中的人仍然（永远）无法测量出太阳对他所研究的物体的引力和该物体随地球自转时的离心力。

由于经典物理没有考虑其他星球的引力，事实上就是引入了第三条假设，即空间是不存在引力场的绝对真空，所以我们根本不必考虑地球相对太阳的公转；由于我们受力分析时使用的是重力，而重力并非真正的万有引力，它是万有引力与惯性力的合力，所以我们根本不用考虑地球相对太阳的自转，就可以大声宣布，地球是一个绝对精确的惯性系，但我们必须承认这是建立在第三个假设之上的。

从以上观点我们可以得出以下三个相对性原理：

第一个相对性原理（实质上就是伽利略相对性原理）是宏观方面的，即在相对地球或地球重力场静止或匀速运动的参照系（即新惯性系）中，运动定律都有相同的数学形式：a=F/m  。

第二个相对性原理是宇观方面的！即在任何一个星球上，运动定律都具有相同的数学形式：a=F/m  。也就是说任何一个星球都是一个绝对精确的惯性系，而与该星球的运动状态无关。

第三个相对性原理，任何星球上的光电实验都有相同的结果，任何星球上都有相同的光速，而与该星球的运动无关。

第一个相对性原理――伽利略相对性原理，直接建立在第三个假设（空间是不存在引力场的绝对真空）之上。因此它只适用于宏观方面，但由于经典物理无视第三个假设的存在，就在宇观方面推广，最终导致了一系列尖锐的矛盾。

举一个简单的例子，我们就能认识到该相对性原理的局限性。例如，我们假想宇宙中有一个甲星球，它的质量、体积与地球相同（这主要是为了排除由于星球表面重力加速度的不同而造成的不同感觉），但由于空间存在引力场，我们假设甲星球相对地球的加速度为100米/秒平方，在甲星球和地球的水平面上分别停放着一辆火车。我们分别到这两个火车上做实验却发现：在这两个火车上运动定律a=F/m 都绝对精确的成立，任何力学实验都具有相同的结果，我们根本无法区分我们是在地球上还是在甲星球上。要知道，如果人坐在加速度为100米/秒平方的飞机中时，他将感觉非常痛苦，而且有骨折的危险。这个实验就足以把该相对性原理限制在宏观领域，因为在伽利略相对性原理看来，我们不能区分的仅仅是静止与匀速运动，但事实上我们甚至连加速运动与匀速运动也无法区别，如本例。

我们还有很多例子。比如，伽利略说，不论船运动还是静止，船舱顶落下的水滴都落到正下方，但很高的塔上落下的物体并不是落到该塔的正下方，而是偏东，而且地球转的越快偏东越明显；同种型号的远程导弹向西与向东的射程并不相等。站在赤道上，我们发现手枪向东和向西的射程是相等的，但我们用射速极高的大炮却发现，当向东发射的炮弹成了地球的卫星时，而向西发射的炮弹却落到了地面上！在此我斗胆问上一句：在我们的狭小的实验室中，我们发现向各个方向发射的光相对我们的速度都是3×10⁸米/秒，当这些光“飞”到离我们很远的地方时，这些光相对我们的速度还是3×10⁸米/秒吗？可见，伽利略从宏观得出的经验并不能推广到宇观。（这种推广带来的矛盾是在光学实验中才明显化、极端化了。这种推广带来的矛盾导致了相对论的出现。）

第二个相对性原理在经典力学看来是错误的，但实验证实它是正确的。我们认为第二个相对性原理的意义是，它指出了一切运动都是相对的，描述物体运动状态的物理量——速度、加速度都是相对的，物体受的合外力也是相对的。请注意，我们之所以说这里的加速度是相对的（虽然它仍是相对新惯性系的），是因为新惯性系本身就是相对的，即任何一个星球，虽然它们之间相互做加速运动，但是它们都是新惯性系。我们发展了力学，但我们却没有抛弃惯性系，这是因为只有在惯性系中运动定律才具有最美好的形式：a=F/m 。让我们听听马赫的教诲吧，“现在我们可以用两种方法来解决这一困难，或者一切运动都是绝对的，或者惯性定律表达的不正确。我定愿采取第二种方法。必须这样来构思惯性定律，使得由第二个假设能够得出与第一个假设相同的结果。由此，虽然在惯性定律的表达式中必须注意到宇宙的众多物质。”我们想这“相同的结果”可能就是相同的数学形式吧！其实任何企图把惯性系从力学中驱逐出去的努力都以失败告终了，虽然爱因斯坦和英费而德在《物理学的进化》中言，“我们可以把绝对运动和惯性坐标系的鬼魂从物理学中赶出去，而建立一个新的相对论物理学。”然而在以否定时间、长度定义为代价的狭义相对论中，惯性系却仍然具有像在牛顿力学中一样的特殊优越地位。广义相对论又如何呢？在王福山主编的《近代物理学史研究》中言，“爱因斯坦最初受‘马赫原理’的启发，要求承认加速度也是相对的，而提出广义相对论，但根据目前对广义相对论的理解，它也不是关于非惯性系的一般理论，而是在引力情况下惯性系的局域化理论。所谓‘等效原理’也只是一个局部定律，而不是整体定律。”可见想把惯性系从力学中驱逐出去是不可能的，我们只有找到了惯性系，才能找到出路。

第二个相对性原理使得力学不必再依赖绝对空间的存在而自成体系了。我们必须认识到牛顿是情不自禁地把绝对空间引入到力学中的，而绝对空间、经典惯性系等概念一直是包括爱因斯坦、马赫、彭加勒等在内的所有批评者进攻的对象。留着辫子让别人抓，不如我们主动把它砍掉。

第三个相对性原理可能比第二个相对性原理较难被人们接受。事实上既然第二个相对性原理否定了绝对空间及绝对运动存在之后，那么光速就不可能是相对绝对空间的了。因此我们就不必为地球上的光速各向同性而感到惊奇或可怕了。在经典力学看来，所有匀速运动的参照系都是惯性系，但在这无数多的惯性系中有一个“母惯性系”，它就是绝对空间。于是在经典力学中，绝对空间就理所当然地成了加速度以及光速的参照物。但遗憾的是这与实验不符。在我们的理论中，新惯性系的“母惯性系”当然只能是星球的重力场，因此也就只有重力场才能成为加速度以及光速的参照物。所不同的是，这里的“母惯性系”有无数多个，而经典力学中的“母惯性系”只有一个。可见空间充满了引力场，绝对真空是不存在的，而引力场正是光速的参照物以及光波的媒质。也正是人们没有认识到第三条假设的存在，才致使后人又象牛顿引入绝对空间一样也不得不再向经典力学中引入“以太”。人们主观上给以太想象出来的一些奇怪的特征不正好是引力场所客观存在的特征吗？空间充满了引力场，而属于星球的那部分引力场是随星球一起运动的，不正好是菲涅尔的部分以太曳引假说吗？因此每个星球表面上都应有相同的光速。

第三个相对性原理可以解释一切经典物理难以解释的近代光学现象，但却不改变时间、长度定义，而且可以解释狭义相对论不能解释的光波多普拉现象。该相对性原理与狭义相对论中的光速不变原理是不同的，因为第三个相对性原理与第一个相对性原理（伽利略相对性原理）是相容的。因为一个是宇观的，一个是宏观的。即我们认为地球上的光速是C，相对于地球以速度V运动的别的星球上的光速也是C，但相于地面以速度V飞行的飞机上测量光速是C+V。这是有实验事实支持的，即被动多普拉雷达原理。对于同一束雷达波，飞机静止时与飞行时飞行员所测的频率不同，而军事专家可以直接使用伽利略变换就可以正确计算出飞机相对地球的速度，他们根本不必学习罗伦兹变换。而光速不变原理与伽利略相对性原理是矛盾的。

我们先不考虑这些问题，不考虑其否定时间、长度定义的做法对与否，也不考虑其中是否存在逻辑循环。暂且先把争论集中在如下问题上：我们是应该把伽利略相对性原理限制在宏观领域，还是应该限制在低速领域呢？考虑到如果把它限制在低速领域的话，就将产生一个不可超越的极限速度的困难：我们认为宇宙是无限的，宇宙的质量也是无限的，而在如此一个宇宙中却存在一个极限速度是不可思议的，并且该极限速度仅为地球相对太阳速度的一万倍。考虑到我们是在考虑到一个重要线索的基础上得出结论的，该重要线索是，实物的引力质量与惯性质量相等，而狭义相对论却与该线索是矛盾的。如李醒明在《激动人心的年代》中言：“爱因斯坦是在建立狭义相对论后就试图着手建立引力的相对性原理。爱因斯坦起初想在狭义相对论的框架内构造引力理论，但存在一个难以克服的困难：根据狭义相对论中的质能关系式，物理体系的惯性质量随其总能量的增加而增加，但是根据1890年厄缶实验，物体的引力质量却与它的惯性质量相等，这显然与日常经验和该结论前提相矛盾。”。考虑到我们是应该否定绝对合外力，还是应改变时间、长度的定义呢？绝对合外力是不存在的，至少我们无法知道任何一个物质受到的绝对合外力已是不争的事实，而时间、长度定义是人类主观规定的最基本的假设，我们无法判断它的对与错。考虑到我们似乎根本付不起这个代价，如在《普通物理学》中言“牛顿运动方程，他自己给出的形式为f=d(mv)/dt，通过简单的数学变形得f=ma ，以后我们在讲到相对论时，知道物体的速度接近光的速度时，物体的质量将显著的改变，这时方程f=ma不再成立。但实验指出，方程f=d(mv)/dt仍然有效。”这意味着什么呢？意味着如果我们承认狭义相对论的话，就必须否定我们的整个数学体系！我们应该作出判断了吧！

第二章    经典力学在微观方面的推广

《电动力学》中言：“为什么用显然错误（不考虑‘辐射阻尼力’）的方法算得的结果会跟实验很好地符合呢？”《电动力学》认为“正确”的方法应是这样的：“电子作加速运动时激发电磁场，向外辐射能量和动量，这种辐射场的反作用称为辐射阻尼力F_阻，所以一个受外力F_外作用的质量为m的带电粒子，就按牛顿运动方程而运动：ma=F_外—F_阻 。但其荒谬的结论表明《电动力学》的局限性。”

我们认为，牛顿在创建经典力学时，可能不知道人们将来会发现另一种物质——电磁场，牛顿也没有说过他的运动定律适用于运动的电磁场，所以上述困难并非牛顿惹的祸，我们不应把所有责任都推到牛顿身上。

我们认为牛顿运动定律a=F/m只适用于实物质，而电磁场是一种与实物质有本质区别的物质。如彭加勒在《科学与假设》（李醒民译）中言：“故微粒——即所谓电子——当有两种惯性：力学的惯性和电磁的惯性。Abraham先生和Kaufmann先生，一位是计算家，一位是实验家，曾协力做这两种惯性的研究。因此他们不得不承认一种假设：当速度变更（变化）时，真正的质量，即力学的质量不变。这可以说原是它的定义，但有助于表观质量的电磁惯性，则随其速度按某定律而增加，研究结果真是可惊——真正的质量等于零。”

我们应从中受到启发，牛顿运动定律a=F/m是只适用于“力学的惯性”呢，还是既适用于“力学的惯性”也适用于“电磁的惯性”呢？其实前辈们的尝试已经给我们提供了宝贵的经验，即如果对这两种惯性一视同仁的话，我们将得出一些不可思议结论或假设。如，物质的质量随我们主观选择的参照系的不同而改变；长度随我们主观选择的参照系的不同而改变；甚至还得假设“在被匀速平移所激励的世界中，力不管它们的来源如何，是重力还是弹性力，都按照某一比率减少；或者更精确地说，对于垂直于平移的分力而言才会发生这种情况；平行于平移的分力不会变化。”（《科学的价值》彭加勒）（这种假设是当时对特鲁顿实验的解释，但并不能另人满意。）

可见，我们应该承认电磁场是与实物有本质区别的一种物质，场与实物的共同特征是它们都有惯性质量。场与实物的区别是，实物的惯性阻力本质上是万有引力，为什么呢？原因是实物的惯性质量与其引力质量相等；而电（磁）场的惯性阻力本质上是一种电（磁）场力，为什么呢？原因是电场的引力质量是零。电场不受万有引力作用，所以其惯性阻力不可能是万有引力而只可能是电场力。

我们的第一个证据是：有两个小球，一个带电，一个不带电，用天平测得它们受的万有引力相同；但用同一外力作用于这两个小球时发现，带电小球的加速度小于不带电小球的加速度，可见电场没有引力质量却有惯性质量。

我们的第二个证据是彗星尾巴现象。历史上对彗尾的解释首先是光压说，但是近代物理学家发现，光根本不具有如此威力，甚至光是否存在压力都受到了人们的怀疑。如彭加勒在《科学与方法》中言：“直接的实验验证是不容易得到的。首次努力导致了辐射计的建造。这个仪器发生了逆转，其方向与理论方向相反，自从它被发明以来，对它的旋转的解释是完全不同的。最后，一方面使真空装置更完善，另一方面不给叶片一面涂黑，直接使光线束照射在叶片一面上，终于取得了成功，辐射度的影响和其他扰动原因经过一系列的预防办法被消除了，人们得到十分微小的偏离，不过这看来好象是与理论符合的。”然而当前些日子媒体披露密立根油滴实验是一个骗局后，我们似乎更有理由怀疑这个实验了。

我们有权利欺骗自己，却无权利欺骗别人，因为我们不是教皇。

军事专家的观点更支持我们。《军事学教程》中言：“激光武器的特点：不产生后坐力，是一种无惯性武器。”近代实验也发现原子核向外发射出能量极高的 Y 光子时并不做反冲运动（近代理论认为能量越大的光子其动量越大）。我们应该怀疑麦克斯伟所预言的光压了。

后来又转用太阳风来解释彗尾，但目前的研究发现，地球外的宇宙射线是各向同性的，来源于太阳方向上是宇宙射线并不比其他方向上是多，而且宇宙射线来源于那里至今仍是个迷。后来人们发现宇宙射线中有一些“低能质子”的多少与太阳黑子活动存在某种联系，于是认为“低能质子”就是太阳风，但仍然存在两个困难。一是“低能质子”也是各向同性的；二是我们还不清楚是“低能质子”的变化引起太阳黑子活动呢，还是太阳黑子活动引起“低能质子”的变化。

我们认为彗尾形成的原因很简单，它就是一个早已被人们公认的事实：彗尾是带电的。即彗尾的部分物质——电场——只有惯性质量而无引力质量。万有引力不能吸引这部分质量，因此整个彗尾相对于太阳的加速度是由太阳对彗尾的引力及彗核对彗尾的引力（彗尾的重力）两者的合力提供的。

可见我们应把运动定律a=F/m进一步进化为a=F/m_引 ，使得运动定律只适用于实物体而不适用于微观运动的电磁场。在微观，运动定律的形式为a=F/m_惯 ，但我们必须规定这里的合外力F是不包括自感引起的反作用力的。因为该反作用力只是一个“电磁惯性阻力”，正如在经典力学中合外力是不包括惯性阻力一样。但由于我们不习惯把一种电场力（即电磁惯性阻力）当作一种虚力（正如对实物体来说我们不习惯把惯性力当作实力一样），我们将如此来表述电场（磁场）的运动定律：无论电（磁）场处于何种运动状态，它受到的合力都是零。该运动定律可以解释关于电子的一切运动。我们先表述一下电子的特征：《电磁学》和《电动力学》都认为电子（不同于质子）只有电磁质量而没有机械质量，即电子的质量完全来自周围电场的能量。我们认为“电磁质量”和“机械质量”的提法不太合理，应表述为电子只有惯性质量而无引力质量。

电子的第一种运动状态：即导线中的恒定电流，电子在该运动状态下受的合力为零（电场力与电阻阻力的合力）。

电子的第二种运动状态：既在不考虑电阻的纯电感电路中，在该运动状态下，电子受的合力为零（因为自感产生的反电动势正好和外电动势大小相等方向相反）。

电子的第三种运动状态：即在电磁波发射塔中的电子（将在第三章中解释），电子受的合力为零。

电子的第四种运动状态：即在真空中电磁场作用下运动的状态，电子受的合力为零。因为该运动状态其实与上述第二种运动状态是相同的。第一，反电动势的产生只与加速运动的电场（电子）有关，而与导线是否存在无关；第二，电阻为零的纯电感电路与真空对电子的作用效果是相同的，即两种物理模型在本质上是相同的。

下面我们以匀强电场为模型来定量地解出电场的惯性质量：

设上图为一平板式电容器，两极板为边长为L的正方形，两极板间距为s，且L＞＞s，其间为匀强电场E₀。假设两极板（包括电荷）的引力质量为零，当一个外力F（如上图，其方向平行于电极板，垂直于电场E₀）作用于它时，它必向右以某一加速度值a做匀加速运动。因为只有这样，电容器所在空间内才能产生垂直纸面且匀速增强的磁场B；这个均匀变化的B又产生一个恒定的电场E；这个E作用于两极板的电荷，产生一个恒定的阻力f，f 的大小正比于电容器的加速度a，当a=某值时，f=F。这时电容器（实质是电场）做匀加速直线运动,其惯性质量m_电=F/a。下面来解m_电的值。

1、运动的电场E₀（运动方向与E₀垂直）产生磁场B₀（B₀垂直于纸面)。

B₀=E₀V/C²（V为电容器的运动速度。C为常数，其值与光速巧合）

即：dB/dt=E₀a/C²（a为电容器的运动加速度） …………①

2、截面积为L×s（电极板边长×极距）的变化的B，在其边界产生一个环形E_环。

E环=（dB/dt）×（L×s）/（2L+2s）因为L＞＞s，所以E_环=（dB/dt）×s/2=E₀a/C²×s/2         …………………………②

3、m_电=F/a=f/a=2E_环q/a    （q为一个电极板的电量）

把 ② 式代入该式得：

m电=2（E₀a/C²×s/2）×q/a=E₀sq/C²    …………………③

平板电容器场强E₀与电量q之间的关系为：

q=ε。E₀×L²（L²为电极板的面积） ……………………④

把 ④ 式代入 ③ 式得：

m_电=ε。E²₀L²s/C² =  ε。E²₀V_e/C²    （L²s=V_e为E₀的体积）

4、电场E₀的内能：W_e=qU/2=ε。E²₀V/2

所以W_e=m_电C² /2     （真正的质能方程）

我们解出的质能方程虽与狭义相对论的W=mC²不同，但能量守恒定理能证明我们的是正确的。如下：

以速度v运动的上述电容器产生的能量：

W_B=ε₀E²₀V_ev²/2C²，而以速度v运动的上述电场E₀的动能=m_电v²/2=ε₀E²₀V_ev²/2C² ，两者正好相等，并且等于外力F做的功。

请注意，电场周围的磁能W_B来源于何方？其实来源于外力F做的功，电容器受到的阻力f只是一个电磁惯性阻力。对实物体来说，外力克服惯性力作功并不向外放出热量（与摩擦阻力不同），而是完全转换为实物体的动能；此处F克服电磁惯性阻力f作功并不向外发射电磁波，而是完全转化为电场的动能。该观点在《电动力学》和经典电磁理论看来是错误的，但事实证明加速运动的电场并不辐射能量。如：原子的稳定性（虽然电子围绕着原子核作加速运动）及本章第一段；再如：《量子力学》认为两个电荷之间通过交换“虚光子”作用的，即加速运动的电荷向外辐射出“虚光子”（能量为零的光子）。这也证明，加速运动的电荷不辐射能量。《电动力学》当然知道其中的困难，并把这称为“自身的局限性”，但又无法抛弃这个观点（即加速运动的电荷向外发射能量）。这是因为，如果抛弃这个观点的话，它将面临一个更大的困难———电磁波是如何产生的呢！？（我们将在第三章中解释）

也许有人要批评我们了，他们会说，运动的电子周围存在着“速度场”和“加速度场”，可是电子的动能仅仅储存在“速度场”中，而“加速度场”是要向外辐射电磁波的。

我们认为“速度场”本质上是磁场，其强度与电子的速度成正比，其能量（磁场能）与速度的平方成正比；“加速度场”本质上是电场，其强度与电子的加速度成正比，其能量（电场能）与加速度的平方成正比；但加速度场与速度场一样，它们只是储存能量，并不向外辐射能量，而且正是加速度场（电场）作用到了电子身上才产生了电磁惯性阻力。让我们看看实物的情形吧，我们说外力对物体作的功等于该物体获得的动能，即Fs=mv²/2，事实上该等式并非绝对精确的成立。因为任何物体都有弹性，而绝对刚体是不存在的。但外力作用于一物体上时，它将获得两种能量，一种是“速度能”它正比于物体的速度的平方，其值为mv²/2；另一种是“加速度能”（弹性势能），它正比于加速度的平方，其值为ka²，因此Fs=mv²/2+ka²才更精确。但是没有人能阻止我们使用刚体模型，我们仍可以宣布我们的动能定理是绝对正确的。正是由于上述物体形变了，才产生了与合外力抗衡的反作用力，我们才可以说该物体具有惯性。同样道理，对于我们上面研究的电子，我们仍可以说外力做的功完全转化为电子动能了。

第三章  电磁波是如何产生的

第一节   机械波的研究

按我们第二章的理论，加速运动的电子不向外辐射能量，那么电磁波是如何产生的呢？我们先从机械波说起吧。

按照人们对事物的认识规律，在牛顿创立动力学之前，早已产生了静力学。静力学中有一个重要的定律——胡克定律：f=-kx，即作用在弹性物体上的力与其形变量成正比。但我们有了动力学的知识后（如：a=F/m或s=at²/2），我们就会发现胡克定律并非一个广泛的真理。因为胡克定律与牛顿定律正好相反，它是建立在完全弹性模型之上的，牛顿运动定律是建立在完全刚性模型（即完全惯性模型）之上的，而宇宙中不存在只有弹性而无惯性的物质，包括电场和磁场。

胡克定律f=-kx中，f（力）与x（形变）并非瞬时对应关系。当然经典物理也不认为它们是瞬时对应关系，并且把该定律归为静力学之下，这正是经典物理可以正确解释机械波的原因。我们举个例子：我们用手以一个周期性变化较慢的力作用在一个弹簧上时，我们会发现，当手上的力最大时，弹簧的形变量最大；当手上的力为零时，弹簧的形变量为零，于是我们可以得到如下图象：

我们的结论是：手的平均功率为零，无论手如何努力，也不会创造出机械波。但我们必须明白，我们使用的完全弹性模型，没有考虑弹簧的惯性。

我们再举个例子：我们用手以一个频率很大的力作用在同一弹簧上，我们发现，当手上的力最大时，弹簧的形变量却是零（即手的作用点位于弹簧不受力时的位置上）；当手上的力最小时，弹簧的形变量却最大，我们发现弹簧这时只有惯性而无弹性，胡克定律完全不适用了。于是我们得到如下图象：

我们的结论是：手的平均功率为最大功率时的一半，机械波产生了！

我们研究机械波时不能使用胡克定律，而只能使用牛顿运动定律及微积分，我们以绳波为例来证明，我们仍用手来提供外部策动力，如下图：

此为一波形图，从波源O到第一个波峰或波谷A处，这段绳中所有质点的加速度都是由手上的力提供的，为什么仅仅是这部分质点呢？原因是绳子中A处的张力为零或至少在与波速垂直的方向上即所有质点加速度的方向上的张力为零；又因为这些质点的加速度的大小与该质点离开平衡位置的距离成正比。因此手上的力就应与下图所示阴影部分的面积成正比。

从图象上我们可以看出：1图的面积最大，3图的面积为零。可见手在平衡位置处时（或速度最大时）受到的阻力最大，手在最大位移处时（或速度为零时）受到的阻力为零。该结论同样适用于电磁波，并将对电磁波的研究具有重大的指导意义。（对于电磁学来说，当电流的频率很小时，电流周围的磁场才与电流强度成正比，当频率很高时就要用该“面积定律”）

第二节   经典电磁理论的局限性

人民教育出版社的《电磁学》中言：“麦克斯伟总结了电磁场的规律，并加以补充和推广。除了涡旋电场和位移电流假说外，他还假设电学的高斯定律和磁学的高斯定律在非稳条件下仍成立，这样就得到在普遍情况下电磁场必须满足的方程组。”该书中又言：“频率再高，似稳电路中一些基本概念（如电压）和基本定律（如基尔霍夫定律）开始失效，到了微波波段，似稳电路的成立条件彻底破坏。”该书自相矛盾的说法已经很清楚了，即麦克斯伟不应假设电磁学的高斯定律在非稳条件下仍成立。我们有必要研究清楚麦克斯伟及其以前的整个电磁理论是建立在什么假设之上的，它们是否可以在非稳条件下推广。

模型假设    上述《电磁学》中言：“电容上电压的位相落后于电流的π/2，其根源在于任何瞬时电压都和电量成正比。”事实上经典电磁理论认为，某一电容器两端的电压与其两极电量之间的关系为U=kQ，其电场势能与电量的关系为We=kQ²。这是无可非议的，但如果认为电容器两端的瞬时电压都和电量成正比就是错误的。正如弹簧两端的压力与弹簧的形变之间的关系为F=ks、弹性势能与形变之间的关系为W=Ks²一样。但经典力学并不认为弹簧两端的瞬时压力与形变成正比。因为经典力学知道，只有弹性没有惯性（及密度为零）的弹簧是不存在的，只有在某些不必考虑弹簧惯性的特殊情况下。如：在机械振荡中，我们只考虑振子的质量，而不必考虑弹簧的质量的情况下，才能近似的认为瞬时压力与形变成正比。对于电磁场来说，事实上只有当电容器只有电容性而无电感性时，经典电磁理论的观点才正确。然而电容器实质上是位移电流，而位移电流与传导电流一样，都能产生反电动势，都具有电感性（电磁惯性），绝对的纯电容元件和纯电感元件是不存在的。可见经典电磁理论是建立在完全电容性（电磁弹性）这个模型假设之上的，因此它只能完美的解释电磁振荡，却不能解释电磁波（它只相当于胡克定律）。因为在电磁波中，电容器（实质上是位移电流，涡旋电场也是位移电流）当只表现为电感性而不存在电容性。

可能有人要有疑问了，为什么麦克斯伟却能用这些理论计算出电磁波的速度等于光速呢？我们认为，第一是其证明过程有错误；第二是因为这只是个巧合。我们完全有理由相信这是一个巧合，如爱因斯坦和英费尔德在《物理学的进化》中言：“麦克斯伟的理论，在一些不以波的真正传播为对象的简单实验中的数据的支持下，作了一个明确的答复：电磁波的速度等于光速。”以及好些物理学史方面的都透露，麦克斯伟是先发现一个常数与光速非常接近，然后就故意去寻找该常数与其方程组之间的关系。我们再看其证明过程，其实“麦克斯伟的 和  与右手平直定则（出自于孟庆信《相对论电磁学》）B=Ev/C²、E=Bv是等价的，可以互推的。”实质上就感生电动势与动生电动势的数学形式在本质上是相同的。我们仔细研究其证明过程就会发现其实质是：假设有一以速度v向右运动的电场E₁（电场方向与速度方向垂直），则产生一个磁场B₁，且B₁=E₁v /ε₀μ₀=E₁v /c²  ；假设这个磁场B₁也向右以速度v运动时，产生一个电场E₂，E₂=B₁v=E₁v² /c² ；当v=c时，E₁=E₂，所以电磁波的速度为c。可见这个证明过程是十分荒唐的。上述第二个假设（即假设这个磁场B₁也向右以速度v运动）是错误的，因为在公式B₁= E₁v /ε₀μ₀=E₁v /c² 中，如果E₁相对某参照系的速度为v ，则B₁相对该参照系的速度为零，E₁和B₁根本不会同速前进。我们再看其重要结论：真空中的光速为c，这句话本身就是无意义的，与“水（空气）中的声速是v”不同，因为真空(与水、空气不同)非物质，它不可能成为速度的参照物，正如牛顿力学中有加速度的值却找不到其所相对的惯性系一样，这里电磁波的速度也从来没有找到过参照物。速度的参照物从此被弄丢了，从而给了爱因斯坦以可乘之机。