相对论是什么
苏钟麟
摘要:一什么是相对论 二相对论是什么?1相对论是一场天大的误会的产物;2相对论是两个“原理”相捆绑的矛盾组合;3似是而非的相对论时空观,子虚乌有的伪命题;4相对论误解了麦克斯韦理论的相对光速不变;5相对论混淆了绝对光速不变与相对光速不变,光速不变是相对真理,光速可变是绝对真理。
相对论问世百余年,但真正刨根问底了解相对论的来龙去脉及其内在本质的人不多,甚至很高层的专家学者,都把相对论(狭义,下同)与相对性划等号,你问一些相关问题,都没人答得上。
一 什么是相对论
相对论就是建立在“光速不变原理”与“相对性原理”两大基础理论之上的物理理论。
其中,相对性原理,认为,所有的惯性系对自然的描述都是等效的。这一原理称为相对性原理。 (见《相对论引论》绪论P3)
各位读者,我们应该肯定,相对性原理是正确的客观规律,爱因斯坦1905年发表的论文“论动体的电动力学”是无可非议的,问题就出在所谓的“光速不变原理”,它不是什么“公设”,而是起因于相对论的基础实验——迈克尔逊-莫雷实验(MM实验),千错万错就错在人们对1887年的这个实验零结果的误会,当初大家都不明白零结果的真相,因为找不到其他解释,就以为发现了新大陆——“光速不变原理”,几年后,洛伦兹用数学公式,来表达这种不变性,这就是著名的洛伦兹坐标变换方程:它一开始就假定光速的绝对不变性(见《相对论引论》34面),最后推出“洛伦兹坐标变换方程”(见《相对论引论》37面)其中的时间t*的变换和空间x*的变换都含有带根号的洛伦兹变换因子的分母,其中都含有参考系的相对速度v,这就是相对论的奇异效应的根源,但任何参考系不论它的v取何值,光速都是预定的常数c。
爱因斯坦他们都没有意识到MM实验没有观测到干涉条纹的移动是另有原因的(那就是反射定律“反射光的速率等于入射光的速率”)。1905年爱因斯坦发表 “论动体的电动力学”之后,为了扫清相对性原理的障碍,引入了上述的洛伦兹坐标变换,该变换认为对于彼此作相对运动的两个惯性系,光速是一样的,爱因斯坦并确认任何一束光对于任何相对运动的惯性系,光速都是不变的常数c,相对论就是建立在这种不明不白的“光速不变原理”和相对性原理基础上的物理理论。爱因斯坦似乎也没有意识到,这两个原理的组合是绝对与相对的矛盾组合,成为百年争论的种种悖论的根基。
引入“光速不变原理”以后,由于数学方程的关系,时间和空间的量值变成运动速度的函数,爱因斯坦便修正了空间和时间的固有性质,使空间和时间的量值必须随观察者的运动速度v的改变而改变,亦即“光速不变时空变”,从而带来异乎寻常的相对论“效应”,即所谓“钟慢”,“尺短”“质能互变”,......从而建立一连串相对论特有的数学公式,这就是相对论。
二相对论是什么?
1 相对论是一场天大的误会的产物。
那是误解了MM实验的结果,推出了“光速不变原理”,这种光速的绝对不变性其实不合逻辑,如果从地面发出一束光,一秒钟后走过30万公里,这一束光对于同时同向发出的火箭,一秒钟以后光的波前离火箭绝不再是30万公里,亦即,这束光相对于火箭的光速,绝不是30万公里每秒,除非火箭的速度为零。所以,这种光速不变原理是违背数理逻辑的。
说白了,相对性原理原本是正确的客观规律,包括电磁波和光速,相对性原理是一样成立的,可就是由于误会了MM实验零结果的真相,引入了“光速不变原理”,亦即,引入了光速的绝对性原理,把一个好端端的普遍相对性这个客观规律引入歧途,弄巧反拙。而且,把无中生有的光速的绝对性推出来的无中生有的钟慢尺短等异乎寻常的“效应”叫做“相对论”而且美其名曰“最伟大理论”。零结果的真相浮出水面以后,如果能理智一点这“光速不变原理”和“相对论”都是镜花水月,都应该全部撤销,可还骑虎难下。
相对性原理是没有错的,错就错在光速的绝对性,它与相对性是自相矛盾的,而且,这种绝对性是相对论的决定性因素,名义上是相对论,主体意识却是绝对论,所以,与其叫相对论,不如叫绝对论,把相对论“顾名思义”地与相对性划等号的人,说明他对相对论还没有入门。
2相对论是两个“原理”相捆绑的矛盾组合——相对论的内在矛盾和悖论
由于内部的矛盾组合,难免暴露它的自相矛盾,由一个参考系推出的结论,换一个参考系,就什么也不是,甚至相反,例如,按照相对性原理,飞船与地球一样等效,结果,说飞船上的双生子将比地球上的兄弟变年轻;也可以说地球上的兄弟比飞船上的年轻,如果说双生子悖论还可以找到诡辩的借口完全对等的“双飞船悖论”就找不到任何诡辩的借口了,“双生子佯谬”的西洋镜早已被戳穿。
这绝对与相对的矛盾也是人们难懂原因。与其说难懂,不如说相对论逻辑错乱,只因为无限炒作的结果,相对论形成绝顶权威,谁也不敢说相对论错了,据一位教师说了真话,教学的时候,只按照考试的要求教,而不管对错,自然是老师学生都没有真正理解,自然难学。这样的相对论,不仅带来物理学的危机,特别对于基础研究薄弱对中国科学,造成基础教育和基础研究的危机。
3似是而非的相对论时空观,子虚乌有的伪命题
相对论的“伟大”还得益于“相对时空观”,这相对时空观来自钟慢尺短的相对论效应,相对论认为,时间和空间的量值不是一成不变的,而是随着运动速度的改变而改变,这就是“相对”时空观。
须知,这时空量值的所谓“相对性”,其实来自“光速不变原理”,但是相对论问世的错误真相已经曝光,“光速不变”根本就不存在,那么,钟慢尺短根本就不存在,钟慢尺短带来的所谓“相对时空观”自然就不存在。
相对论认为经典物理的时间和空间的不变性是绝对时空观,须知,时间与空间不是物质实体,而且,物质实体的运动和变化,必须以时空量值的相对不变性为前提条件,因此时空的量值必须公设为相对不变性,经典物理无懈可击。
4相对论误解了麦克斯韦理论的相对光速不变;
相对论认为:麦克斯韦电磁场理论就是“光速不变”的依据,因为,由麦克斯韦电磁场方程组推出的光速公式:
c=1/(εμ)^1/2
因为其中,光速c 只决定于介电系数ε和磁导率μ,相对论学者就以为找到了光速不变的依据,认为光速与运动无关。须知,麦克斯韦只研究电磁波的传播与媒质的电磁系数的关系,因此公式中不含速度v,即v=0,表示观察者的参考系与光源固定,这是理所当然的选择,所以,这光速只限于光源参考系(静系),是属于“相对光速不变”,必要时,通过伽利略变换,叠加原理,求出与光源相对运动的参考系(动系)的光速。而相对论的光速不变,认为任何光束相对于任何参考系(包括静系和动系),光的速率都是不变的常数c,这分明是绝对光速不变,两种“光速不变”天差地别。
5相对论混淆了绝对光速不变与相对光速不变,光速不变是相对真理,光速可变是绝对真理。
很多人一开头就认定一个死理——真空中的光速是绝对不变的,似是至理名言,却是一种含糊的理念,它违背科学的严谨,就不问这光速基于什么参考?同在一种媒质中,在同一地点,从地面开一枪与从奔跑的火车上开一枪,会同时到达目标吗?光也一样。
通常,速度都是基于一定的参考系的,光也不例外。科学是严谨的学问,说“光速不变”,这话非常含糊,说“真空中的光速不变”,还是含糊,只有基于一定的参考系时,真空中的光速才是不变的,只有当参考系与光源固定时,光速才是不变的常数c。改变为相对运动的不同参考系时,速度是一定要变的,就不同参考系而言,速度就一定变,不同参考系的光速可变是绝对真理。
根据辩证唯物主义,客观世界存在相对真理与绝对真理,相对光速不变属于相对真理,包括麦克斯韦电磁场方程组和反射定律,但就改变参考系而言,任何速度都是可变的,包括光速,光速的绝对可变才是绝对真理!
绝对光速不变不是绝对真理,因为它不是客观存在的,纵然换一个宇宙,也难保有“光速不变原理”。