相对论之误.doc

相对论之误李谋智【关键词】:相对论、光速不变假设、以太【摘要】:由于人们对以太的认识局限于传统的绝对静止以太观,由此得出如果存在以太,光行差实验与迈克尔逊-莫雷实验相矛盾的,以及电磁学与经典力学也会出现矛盾的错误结论。也是基于这种错误的判断,为了解决这一并不存在的“矛盾”,爱因斯坦以“以太的存在是不必要的”委婉地否决了以太的存在,然后提出有悖于逻辑的光速不变假设,并以此建立了错误的相对论。十八、十九世纪,物理学得到飞速的发展。然而,正当人们认为物理学上空万里晴空的时候,飘来两朵乌云,那就是难以解释的麦克尔逊-莫内实验的黑体辐射实验,这两朵乌云是如此的稠密,以至在较长时间内,人们都没找到解决问题的办法。为驱散麦克尔逊-莫内实验这朵乌云,爱因斯坦以光速不变假设作为出发点,建立了相对论。爱因斯坦在建立相对论时,首先提出了相对性原理和光速不变假设,但真正让相对论立足的主要是光速不变性假设。据光速不变假设,推演出同时性的相对性,否定绝对的同时性,代之以间隔不变性,再以间隔不变性导出洛仑兹变换,并以洛仑兹变换下的闵可夫斯基时空,创立了相对论的时空观,在相对论中时间和空间不可分割,参考系改变时,时空坐标互相变换,构成时间和空间密不可分的四维时空,据牛顿第二定律,物体可以无限加速,必然可以超光速,为了确保相对论的正确性,相对论又大胆的提出了运动质量和静止质量,并重新定义的动量和动能,建立起相对论的力学方程,和相对论的质能关系式,至此,相对论理论的框架也基本完成。可见,光速不变性假设是建立相对论的基础,如果光速不变性仅仅是一个假设,那么相对论也就仅仅是一个假说,也就是说要把相对论由假说上升为真理,首先必须将光速不变性由假设上升为真理!然而,相对论修正经典力学,修正电磁理论,修正量子力学,似乎其他的物理理论必须得到相对论的修正,才能确保正确性,足以见得相对论已成了现代科学的代名词。那么,相对论将光速不变性由假设到底是不是真理呢?先看光速不变假设内容:真空中的光速相对于任何惯性系恒为C。该假设是指光在相互运动的不同参照系中,光速均能保持不变。显然,光速不变假设是为经典物理学所不容的,因为根据经典物理学伽利略变换,如果在一参照系中光速恒为C,那么在另一相对运动的惯性系中,相对运动方向光速绝不可能恒为C!或者说从经典力学看来,光速不变假设是不符合逻辑的!以下对这种不合理性做深入的研究。为了研究光速,先来研究一下速度。速度是描述物体运动快慢的物理量,常见的速度可以归纳为两种,一类是普通物体的速度,包括宏观和微观的物体,另一类是波速,如声速和光速。要描述一个物体的运动,必须选定参照物,所谓运动的相对性,就是指物体速度(即物体运动的方向和运动的快慢)与参照系的选取有关,参照物不同,物体速度可能不同。关于运动的相对性,做一个形象的比喻,运动场上,某运动员健步如飞,相对于地面速度为c,若甲乙丙三个观众在直线跑道后面与运动员互动,甲相对于地面速度为v向前跑;乙相对于地面静止;丙相对于地面速度为v后退。以自己为参照物,在三个不同观众的眼中,甲觉得运动员速度c-v,乙觉得运动员速度c,丙觉得运动员速度c+v。而运动员以自己为参照物,在他的眼中,甲速度c-v,乙速度c,丙速度c+v。如果将跑道上的运动员换成光波,光相对于地面速度为c,若甲、乙、丙三个观众在直线跑道后面与光互动,甲相对于地面速度