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马国梁 (emgl@sohu.com) 2007.04
摘要 指出了狭义相对论中的不足,在综合现有实验事实的基础上经过严密推导,提出了新的时空坐标变换方法,并将之成功地运用于运动学、力学、光量子学及电磁学等领域。讨论了同时性和因果律,近似静参照系的时空计算,单程光速的测量方法,光的多普勒效应及应用,光在运动介质中的传播问题。还对广义相对论的有关问题进行了浅略的分析。
关键词 绝对静参照系 绝对运动 单程光速
相对论是现代物理学的两大支柱之一。为了修正完善这一理论,我们先从其中的不足谈起。
1.
狭义相对论中的若干不足
狭义相对论中的不足是复杂而又深刻的。从根本上说主要有以下几方面:
1.1 一无所有的“空虚空间”。这样的空间不可能具有象物质一样的性质。物体在没有背景物质的空间中运动没有任何物理意义,物体的惯性也无从产生。物体彼此之间也不会有任何联系。
1.2彼此等价的相对运动。观测证明,物体彼此间的相对运动绝不是对等的,其质量因素不可忽略。例如小鸟和飞机间的相对运动不是对等的,地球和太阳间的相对运动也不是对等的。
1.3 单程光速不变原理。迄今为止所有的实验都不能证明这一点。迈克尔逊—莫雷实验和大多数光速测量实验用的都是往返闭合光路。而罗默的天文测量法则表明“木卫星光相对地球的速度与地球的运动方向有关”。
1.4 普遍适用的相对性原理。在各个惯性系中,点光源在各个方向的单程光速是否都对称,电磁现象及物体间的相互作用力是否与所在的惯性系无关,这些都缺乏令人信服的证据。
1.5 反映质量可变的质速关系。将物体所含物质的多少与物体的惯性大小混为一谈,将物体的惯性量随速度变化说成是质量随速度变化。惯性大小本与方向无关,但质速关系却与方向有关。因而给动量、动能的计算及质能关系带来了许多混乱。
相对论中上述的诸多不足不可再任其下去,它关系到现代物理学的基础是否正确可靠。
2. 现有实验所给予的启示
回顾近百年来物理学的发展历程,的确没有更多更有力的实验事实使相对论发生危机。然而如果大家改变旧有的思想观念,重新审视迄今为止所有的实验事实,通过比较分析,那么还是能够得到许多有益的启示,进而解决相对论中所存在的问题。这些启示分别如下所述.
2.1
空间是物质的。现代科学已经充分证明:在现实的空间中,即使是理想的真空也“不是一无所有的虚空,而是指没有实物粒子(如电子、质子、中子等)的一种总能量处于最低状态的场,即基态的量子场。真空具有真空涨落、真空极化、真空相变、真空对称自发破缺等特性。真空正是这些性质的载体,这说明真空是物质的一种形态。”[1] 真空也是电磁场、引力场、电磁波等现象的载体。
2.2物体的运动具有绝对性。物体的运动具有相对性,同时也有绝对性。物体相对真空场的运动即是绝对运动。绝对运动是使物体上的时空发生变化的前提,而真空场的作用则是局部时空发生变化的原因。
2.3 惯性系的选择方法。现代科学观测的结果证明,物质系统的级别越高,它做绝对曲线运动的情况就越简单,速度变化就越慢,因此就越适合作惯性系。例如用太阳作惯性系的精度很高,而如果用银河系作为惯性系则精度更高。在实验中还发现,参照物相对被研究物体的质量越大、尺度越大,就越适合作为惯性系。至于绝对静参照系则应是广大的真空背景物质,而实物的静参照系却是找不到的,因为所有物体都在永不停息的做绝对运动。但其绝对运动速度可通过某些物理现象的各向异性推算出来。
2.4 时空具有绝对性和相对性。现代天文观测结果已经证明:宇宙空间至少在上百亿光年远的半径范围内是连续统一的,宇宙的演化至少可以上溯到上百亿年的时间,这就是绝对的无限的时空。而通常所测量的物体长度、持续时间则都是局部时空的反映,都是相对的有限的。它完全可以随时间、随地点、随运动状态而变化。狭义相对论只研究在做惯性运动物体上的时空性质。而研究在不同空间区域内和在加速运动物体上的时空性质则是广义相对论的任务。
2.5 光的属性是客观存在的。光是一种物质现象,它不能脱离物质而存在。光的载体物质是电场和磁场,本质是电磁波。光在空间中的传播速度是由真空场的性质决定的,与光源的运动情况无关。而观测者对光速的测量结果则与观测者的绝对运动情况有关。因此测量到超光速的情况完全有可能发生。
2.6 “光速不变原理”的修定方法。“光速不变原理”不应再指“惯性系中各个方向的单程光速不变”,而应改为:“在任意惯性系中,光在各个方向的闭合回路上,做往返运动的平均速度总是一个恒定值。”这是一条经过反复实验充分证明的规律。迈克尔逊—莫雷实验所直接证明的正是这一条。在相互垂直的两个方向上,当两臂长相等时,从中点分开的两束光在往返汇合后并没有发生预期的干涉现象,这说明两束光的全程运动时间相同,两束光的总平均速度也相同;还有,当采用闭合光路时,用各种方法所测得的光速基本上为一恒定值[2] ,这也证明了新定义的“光速不变原理”。
以上事实揭示了人们过去在认识上的许多误区,并为新理论的建立奠定了基础。
3. 新的时空变换方法
3.1 时空收缩率。迈克尔逊—莫雷实验结果是一个无法逾越的事实。虽然从那以来,对它的解释多种多样,但经过细细考究后还是认为只有“时空收缩”的假说最为合理可信。这种解释不光简单,且有一定的物理基础。在动惯性系中,从原点o′发出的光在被反射后又回到原点o′。因为光在空间中总是以恒定的速度c传播,所以在静观测者看来,不管光的传播路径怎样,其平均速度总是一个恒定值;但在运动的观测者测来,由于物体运动的影响,所以如果单按经典速度合成方法,其结果则不再等于光速c .可是由于经过时空收缩的修正,结果使最终测出的平均光速恰好等于光速c .可以推出,在动惯性系中的时钟运行速率和物体在运动方向上的长度收缩率均为SQRT(1—uu/cc).这个收缩是在做绝对运动的物体上所真实发生的。由于时空收缩的共同性,所以在同一参照系中的观测者不论参照系是运动还是静 止,对内部测量的结果都是不变的。
3.2 时空坐标的变换方法。根据时空收缩率可以推出在动、静坐标系之间对同一点时空坐标的变换公式。分别如下所列:
x'= (x—ut) / SQRT(1—uu/cc)
y'= y
z'= z
t'= t SQRT(1—uu/cc)
这个变换以前也曾被洛仑兹等人多次提出过[3] ,它应是在绝对时空之上建立新相对论的的基础。下面将分别讨论它在各个领域内的应用。
4. 运动变换方法及光速的计算
4.1在动、静坐标系之间对同一动点的速度变换公式分别如下所列:
vx′=(vx—u)/(1—uu/cc)
vy′= vy / SQRT(1—uu/cc)
vz′= vz / SQRT(1—uu/cc)
由此变换的结果,使两坐标系做相对运动的速度在彼此看来都不再相等。如在静坐标系中看,动坐标系的运动速度是u ;而在动坐标系中看,静坐标系的运动速度则成了
vx′=(—u)/(1—uu/cc)<(—u)
还有,使用此法进行速度合成使我们有可能观测到超光速现象。例如在空间中当两电子都以0.5c的速度相向运动时,在它们彼此看来的相对速度是
vx′= [(—0.5c)—0.5c ] /(1—0.5×0.5)= —1.33c
但这只是在时空变化影响下进行测量的结果,并非它们在空间中实际运动的速度。
4.2 光速的计算方法。在动惯性系中,各个方向的单程光速为
c'=(c - u cosβ)/(1 -
uu/cc ) 式中β为光速方向与惯性系运动方向的夹角.
4.2.1当 u << c 时 c'= c - u cosβ 属经典速度合成.
4.2.2当 β=
0 时 c'= c c /(c + u)< c 得偏小光速.
当 u → c 时 c'= c / 2 即当“以光速追光”时得半光速 .
4.2.3当 β= 180°时
c'= c c /(c - u)> c 得超光速.
由上还可以证明:在惯性系中,测量任意闭合回路的平均光速都是一个恒定值。即从惯性系中的一点发出的光,不管其路径怎样曲折,只要它最终又回到出发点,那么其平均速度即恒等于c. 前面测往返闭合回路的平均光速只是其中的情况之一。
4.3加速度的变换方法。在动、静坐标系之间对同一动点的加速度变换公式分别如下所列:
ax'= ax /(1—uu /cc)^(3/2)
ay'= ay /(1—uu /cc)
az'= az /(1—uu /cc)
5. 新相对论力学
5.1
质量总是一个恒定量. 即 m′= m
因为物体所含物质的多少不随运动状态而变化。同一物体,其惯性大小也是一个恒定量。
5.2 力的变换方法。由于力是一个状态量,而反映其大小的效应又多种多样,所以对于力,在动静坐标系之间不存在统一的变换公式。但如果在动坐标系内力的定义为F′= ma′,那么在动、静坐标系之间力的变换公式即是
Fx'= Fx /(1—uu/cc)^(3/2)
Fy'= Fy /(1—uu/cc)
Fz'= Fz /(1—uu/cc)
5.3物体的极限运动速度。在动坐标系内使一个质点受到一个恒力作用,那么在静观测者看来,随着质点运动速度的增加,其受力还是要越来越小的。这是因为动质点的受力最终都是由其附近的物质施加的,随着运动速度的逐渐增大,它们间的相互作用过程减慢、作用距离缩短。 研究质点运动速度的变化规律须要考虑力的速度特性。力的速度特性不同,速度的变化规律也就有所不同。力的速度特性究竟如何,应根据实验结果来确定。可是根据目前已有的实验事实,还未能完全弄清力的速度规律。假如在动坐标系中,力真能够保持其不变性,那么在静坐标系中看来,力的大小将是
F= F′(1—vv/cc)^3/2
由牛顿第二定律得 m dv/dt = F′(1—vv/cc)^3/2
m dv/ (1—vv/cc)^3/2 = F′dt
两边都从0开始积分得 v = F′t c / SQRT(mc mc + F′t F′t ) . 由此可以看出
当 F′t << mc时 v = F′t /
m 速度的变化遵从经典力学的规律。
而当 t→∞时 则v → c
这就说明了在静止的观测者看来,为什么当质点质量不变时,无论怎样用力,其结果都只能使它无限接近光速,但却永远不能达到或超过光速。而不必再象以前那样用惯性质量的无限增大来说明。光速是 物体在绝对静坐标系中运动的极限速度。但在动坐标系内,由于时空变化的影响,使我们有可能观察到超光速现象。
5.4动能的计算。由于质点的质量不再变化,所以在静参照系中计算它的动能就又和经典物理学中的一样了:(设 积分区间均为0→s )
Ek = ∫Fds= ∫m ds dv/dt = ∫mv dv = mvv/2
∵ 质点的极限运动速度是c
∴ 其动能的极限值是Ek→ mcc/2
这是因为随着质点运动速度的增加,动力作功的有效性越来越小;当质点速度趋于光速c时,力的作功效率趋于0 .
但上述公式只适用于质量远大于光子的实粒子及粒子系统;而当粒子的质量很小以至与光子相接近时,由于它的运动情况变得复杂化,如波动性增强、还有自旋运动等,故必须寻求另外的动能计算公式。
5.5质能关系
5.5.1由于质点的质量不再变化,这样也就不再有动质量、静质量之分了,从而免去了光子的静质量为零的困惑。光子的运动速度恒为光速,且不能任意改变。它的动能公式为
E= mcc 比经典动能增大了一倍,这也是以光速运动的粒子类所特有的动能公式。
5.5.2当正、负电子发生湮灭反应时,它们的质量并没有消失,而是全部转化成了一群光子的质量;它们的电势能也没有消失,而是全部变成了光子的动能。正负电子相撞时都被粉碎,变成了一群光子向四面八方飞迸而去。
光子的总动能是E= (2m)cc= 2 mcc这也正是正负电子对在湮灭前所具有的静势能。
5.5.3由于任何粒子都有反粒子,任何粒子系物质都有反物质,所以任何粒子系物质也都具有潜在的静势能,其大小是 E。= mcc
这就是著名的质能关系式。不论正、反物质,只要有质量就一定有能量。只是这种潜在势能一般释放不出来。只有性质相反的两部分物质在相遇时才能通过湮灭反应释放出来。
5.5.4任何物质系统当以辐射形式释放能量时,由于光子的发射,其质量必然减少;反之,当有质量减少时,就说明它一定有能量释放。这个质量减少就叫“质量亏损”,它与能量释放的关系是
△E = △m cc
在一般的热辐射中,因为释放的能量很少,故质量亏损也很少,以至测不出来。但在原子核粒子重新组合时,往往有明显的质量亏损,故同时也会伴有巨大的能量释放。关于该质能关系也已通过大量的现代物理实验得到充分证明。反过来,当任何物质系统由于吸收辐射而使能量增加时,那么它的质量也必然随之增加,道理同上。光子被吸收后参与了物质系统的组织结构,其能量大部分被转给了其它的粒子。
5.6量子及其质量。由不同数量的光子所组成的各种团体我们都把它叫做量子。光所以有各种不同的颜色,就是因为它们的量子质量不同。因而它们所具有的动能也就都不相同。对于各种量子来说,其动能计算公式仍然是 E= mcc
由于光还具有波动性,所以对于不同颜色的光来说,除它们的量子具有不同的质量外,还对应有不同的波长。根据德布罗意公式,各种量子所对应的波长是λ= h / mc
∵ λ= c/υ
∴
mcc = hυ
可见对于每一种量子来说,都对应有一定的频率,且量子的质量越大,其频率就越高,直线传播性就越强。频率与质量成正比关系,并且是单值对应的。不同频率的量子质量为
m = hυ/cc
按照光量子自旋的理论,量子自旋的角频率是ω= 2πυ
动量矩是
L = Jω=
h/2π
则自旋动能是 E= (1/2) Jωω= (1/2) hυ= (1/2) mcc
为量子总动能的一半。显然另一半为运动动能。
设 各量子都为均匀小球,则
∵ 转动惯量J= (2/5)mrr将之代入E式
∴ 得量子的经典半径是 r = SQRT(5/2) c/ω= SQRT(5/2)λ/2π= 0.25λ
约为各量子对应波长的1/4.
6. 相对论电磁学
相对论电磁学完全可以建立在上述的时空框架内。研究证明,电磁系统也同实物质系统一样,在运动时纵向长度收缩、时率变慢。同时,对于不同的观测者来说,测量结果也会有所不同。只有电荷量、电(磁)力线条数不随运动速度的改变而改变,在不同参照系内对它们进行测量的结果都相同。
电场和磁场是两种不同的物质。虽然它们关系密切,可以共存于同一空间,也可以通过激发相互产生,但绝不是相互转化。由电场随时间变化而产生的磁场叫感生磁场;而由电场在空间中运动所产生的磁场则叫做动生磁场。在真空中动生磁场的强度为
B= Ev/cc其方向关系符合左手定则。
由磁场随时间变化而产生的电场叫感生电场;而由磁场在空间中运动所产生的电场则叫做动生电场。在真空中动生电场的强度为
E= Bv 其方向关系符合右手定则。
在电磁波中,电、磁场的关系是 E=
Bc 或 B= E/c .
7. 同时性和因果律问题
应用上述原理可一举澄清同时性和因果律中的混乱问题。同时事件可分为同地同时和异地同时两类;所有因果事件在时空上都是连续的。物体在空间中的运动是一系列因果事件,因为它的位置在不断变易;在空间中发生的波动也是一系列因果事件,因为波的位置和载体都在不断变易。还有信息的发出、传递以及被感知也都是一系列因果事件,因为信息不能脱离物质而运动。由于在空间中物体的运动不能可超过光速,所以当都用光来传递信息时,先发生事件的信息波总是在源物体的外侧,而外侧的信息波则总是先和观测者相遇而被感知。因此:
同地发生的同时事件是绝对的,对于所有观测者来说都是同时事件;
异地发生的同时事件是相对的,观测结果是否同时可因观测者的地点而异;
因果事件是绝对的,对于所有的观测者来说所观测到的因果顺序都是相同的。这一因果规律是由于光速不可逾越造成的,而绝非过去所说的“由于因果律不可违背而使得光速不可逾越”。
如果能有传播速度为无穷大的信息媒介,那么就可以将宇宙间所有的同时事件都统一起来。以至在每一个统一的时刻,都可得知各物体所对应的状态(统一宇宙时)。在两统一时刻中的一段就是统一的时间。
8. 近似静参照系中的时空计算
通常观测者都是以自己所在的参照系作为计量标准来进行测算的。虽然绝对静参照系不易寻找,但在许多情况下,观测者都可将自己所在的动参照系作为近似的静参照系。分别有以下几种情况:
8.1当只在惯性系内部进行时空测量和只研究各物体间的相对运动时可将自己所在的动参照系作为静参照系。如研究物体间的碰撞运动,研究物体中分子的热运动等等。
8.2当在低速惯性系内研究做高速(接近光速)运动的物体时,可将该参照系当作静参照系。
8.3当在惯性系中研究做闭合曲线运动的物体时也可将该参照系当作静参照系。
例如 地面上的时钟在每年、每个昼夜里都是做的闭合曲线运动,所以此时可以地心(轴)作为静参照系来计算赤道钟在一年的时间里比北极钟落后的时间。因为赤道运动速度是v。= 0.465 km/s,所以赤道钟运行一年后将比北极钟落后
ΔT = T′— T = T SQRT(1—v。v。/cc)— T = —37.9×10^(—6) (s)
如果条件具备可实地验证一下这一推断。
9. 对单程光速测量方法的研究
上述理论是否正确,必须有新的实验依据。其中单程光速的测量举足轻重,具有异乎寻常的意义。然而理论分析的结果证明:采用计时和测频率(周期)的方法都不可能测出单程光速在各个方向上的差异。唯一可行的方法就是“测量光的波长变化,并依此推出光速的变化规律”。
具体办法是:在地球表面的东西方向安装一朝向固定的激光源,在顺光方向的另一端安装一固定屏幕,然后观测光在一昼夜中干涉或衍射条纹的移动情况,由此就可推出光在各个空间方向上的速度变化规律,并进而推出地球在纬平面内做绝对运动的速度分量。计算公式是
u / c = Δλ/λ。= Δx / x。
估计数值会非常小,但不可能是零。
10. 光的多普勒效应
研究光的多普勒效应问题,不仅要考虑由光源运动和观测者运动带来的影响,还要考虑由他们的绝对运动所产生的时空收缩的影响,情况非常复杂。下面只研究在一般情况下的观测结果.
设 光源的绝对运动速度为v .运动方向与被观测光线的夹角是α;观测者的绝对运动速度是 u . 运动方向与被观测光线的夹角是β. 那么
他所观测到的光速是 c′= (c— u cosβ)/(1— uu/cc)
观测到的波长是 λ′=(c— v cosα)T。/ SQRT [(1— uu/cc)(1— vv/cc)]
观测到的周期是
T′= T。SQRT [(cc— uu)/(cc— vv)] (c— v cosα)/(c— u cosβ)
观测到的频率是
υ′= 1/ T′
例 当观测者静止 u = 0 . 光源做远离运动时 α= 180°时,可得 c′= c
λ′= c T。SQRT [(c+v)/(c—v)]
T′= T。SQRT [(c+v)/(c—v)]
11. 光在介质中的传播规律
11.1研究发现,对于一定频率的可见光来说,光的折射率与介质的密度大体成线性关系。
(n — 1) /ρ= 2.3 ×10^(-4) m^3/kg
光在介质中的传播与在真空中的传播并无鲜明的界限。当介质的密度趋于0时,即接近于在真空中的情形。
11.2 光在运动介质中传播时不仅其速度仍与光源的运动情况无关,且它在各个方向上仍不具有对称性。研究认为,在运动介质中从一点光源发出的光,在动观测者看来,它在各个方向传播的波面成标准的椭圆球形。速度大小的计算公式为
c′= c / (n + cosβ′u / c)
式中β′为在介质惯性系中光的传播方向与惯性系运动方向的夹角。这样以来,在介质内,光在任意闭合光路中传播的平均速度仍将都是
C ′=
c / n
但在静观测者看来,介质内光在各个方向上的传播速度却变成了(矢量用黑体字母表示)
v = u + (c – u) / n′= [ c + u (n′– 1) ]/ n′
其中 n′= 1 + (n – 1)(1– u cosβ/c )/ (1– uu/cc )
式中β为在静参照系中光的发射方向与介质运动方向的夹角。
当介质做低速运动即 u<< c 时,点光源周围光波面的形状近似为偏心球面。光速的大小近似为
v = c/n + (1—1/nn ) u cosβ
可见介质的拽引系数为f = 1—1/nn .这与前人的研究结果是一致的。
11.3 当光通过两种不同介质的分界面时就会发生折射和反射现象。界面运动时对光的折、反射规律与静止时的有所不同。但仍然可以按照惠更斯的波动原理来进行分析计算。
12.
广义相对论有关问题讨论
广义相对论是研究时空性质与物质分布及变速运动关系的科学理论。但其中有许多基本问题我们有必要重新分析认定。
12.1 质量具有多种意义。“质量”按其本义应该是指客观存在的各物体内所含物质的多少,但是任何测定质量的方法都必须根据物质所表现出来的某种性质进行,因此质量又成了对这种性质的量度。由于测量所依据的物质性质不同,因此也就产生了多种意义上的质量。现行的质量主要有以下几种:
物质的数量(个数,摩尔数)
引力质量(千克数)
惯性质量(千克数)
物质的体积(面积、长度)
物质的密度(浓度,场的强度)
12.2 关于力的问题。力是一个抽象概念,是从物体间的相互制约、相互影响中总结出来的。力可以产生多种效应,故其量度方法也有多种。所有实物体间的相互作用都是通过场来进行的。力的大小受多种因素制约,物体的受力情况可因时、因地、因运动状态而异,但是关于力的产生机制、变化规律以及运动特性至今不明。
12.3关于广义相对性原理。“广义相对性原理”也不成立,应改为“广义惯性系原理”。即“所有的参照系都可以作为惯性系。当参照系在引力场中做变速运动时须给其中的物体都附加一个预有场,该场的强度等于引力场与惯性场的矢量和。”
12.4 关于等效原理。等效原理仍然成立。即:物体的惯性质量与引力质量总是相等,参照系内的惯性加速度(场)与引力场可以完全等效。当参照系内的惯性场与引力场等值反向时,该参照系即可认为是一惯性系。例如太空中只在引力作用下做变速运动的星体质心就可作为惯性系。
12.5关于时空变化问题。时空变化仍应是局部时空的变化,仍然只是部分物质(如实物质)的时空性质的变化。作为背景的广大真空场的时空性质是不可能改变的。因此“弯曲的空间”并不存在。至于由引力场或惯性场引起的“尺弯效应”和“钟慢效应”现在还给不出有关的定量公式,它也不宜与由运动速度引起的这类效应混为一谈。
12.6关于广义相对论的几大验证.[4]
12.6.1由“水星进动”现象说明的是“水星所受的引力随速度的增大而增大”,而不是质量随速度的增大而增大,更不是水星所受的引力随速度的增大而减小。我所推出的进动角一般公式为
Δθ=τ2π( GM/cv。r。)^2
∵ 水星轨道很接近椭圆,此时 τ=
3 v。r。=
2πab/T = SQRT[ GMa(1 - ee)]
∴ Δθ= 6πGM
/cc a(1— ee) 与广义相对论的结果完全一致。
12.6.2 掠日星光的偏转现象不能证明是引力场的作用,也不能证明空间是弯曲的。而是证明了太阳大气的折射作用。偏角计算公式为
Δα=2(n。-1)SQRT(πr。/2H) 其中大气标高 H = RT /μg
参考地球大气折射数据用此公式所推算的太阳表面大气的折射率是 n。= 1.000 000 047
而密度则为
ρ= 2.1×10^(—4)
kg/m^3 这与实际情况是相符的。
12.6.3 光线在引力场中的“红移”现象只能证明光的能量衰减、频率降低了,但频率降低并不意味着该处的时钟变慢。即 hυ′= hυ—∫mg dr ( 积分区间
r。→ r )
12.6.4 雷达回波延迟效应只能说明是两束光的路程不同或局部空间段的光速不同,但它仍然不能证明空间是弯曲的。
12.7关于宇宙理论问题。宇宙的本义是指所有的空间和时间。宇宙的主体是物质,所以宇宙的性质和规律都是通过物质表现出来的。根据目前已有的科学观测事实,研究认为只有“均匀—等级式”的宇宙模型较为合理。在宇宙理论问题上我们应坚持辩证唯物主义的立场观点和方法。主要有以下几点:宇宙是物质的,物质的形态具有多样性;宇宙在空间上是无限的;宇宙在时间上也是无限的;宇宙内的运动和演化是永恒的;宇宙内的物质是相互作用的;宇宙是动态守恒的。宇宙往上是无穷大,各高级星系的分布趋于均匀(呈气体状);往下粒子的大小趋于零,并布满所有的空间;而中间各级粒子及粒子系统则悬浮、运动于无限的真空场中——这些观点应是构成正确的宇宙理论的基本框架。
结束语
实践是理论产生、发展和完善的依据,因此重新审视现有的实验事实很有必要。在众说纷纭的情况下,我们只能择其紧要事实来构建新理论的框架,然后再与实践去相互磨合。时空变换方法是新理论的关键。文中提出了新的时空坐标变换式并予以广泛应用,意在提请人们注意这一研究方向。只有方向正确了,才能为今后物理学的发展创新开辟更为广阔的道路。
参考文献
[1] 关士续,申仲英等.自然辩证法概论.北京:高等教育出版社,1991.5
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[3] P.G.柏格曼著.周奇,郝苹译.相对论引论.北京:人民教育出版社,1961.12
[4] 刘雪成,张维善主编.近代物理基础.郑州:河南教育出版社,1988.1
作者简介 马国梁,男,1959年3月出生,山东省济南市人。1982年初毕业于山东农业大学。毕业后多年从事中专物理教研工作,现为山东省章丘市第一职业中专高级物理教师。从1996年开始研究相对论问题,著有《经典相对论》一书并在网上发表。
通信地址:山东省章丘市明水汇泉路10号( 250200)
电话:0531-83213921
;电子信箱:emgl@sohu.com
英文摘要、主题词
Abstract The article points out the
shortage of Special Relativity, then brings forward a new transform method of
space-time coordinate, and applies the method successfully in the fields of
kinematics, mechanics, photonics and electromagnetic. And the article has
discussed the problems of simultaneity and the law of causation, the
calculation space-time in the approximate static reference, measurement of
one-way velocity of light, Doppler Effect of light and application, the spread
of light in motive medium, and simply analyzed the problems about General
Relativity.
Key Words absolute static reference .absolute
movement .one-way velocity of light
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