运动学推迟效应的不对称

对电磁学和相对论有深远影响*

涂润生

[摘要]介绍 “只要场的传递速度有限，由运动造成的推迟效应就在四种基本相互作用中都存在” “推迟势的起因除场源变化外还有场源运动、推迟效应数学表达式中应含有场源速度因子”；“基本相互作用的推迟效应在描述同一个事件的层次上不对称”；“第二项发现对电磁理论和相对论的影响”三项发现。着重介绍相对论中的矛盾和“第二项发现对相对论的深远影响”（如，电磁相互作用的推迟效应不对称决定了电动力学相对性原理和电运动学相对性原理最多只能在低速条件下近似成立、类似的不对称破坏等效原理并增加引力几何化的难度，等等）。扩充的电运动学和引力运动学都不支持相对论。

关键词：推迟效应、相对性原理、客观存在的绝对性原理、引力运动学、绝对静止系

中图分类号：O412.1

Unsymmetry in Lag Effect of Kinematics Have Far-Reaching Influence on Electromagnetic and Relativity

by Runsheng Tu

Abstract

⑴There are the lag effects caused by source motion in four basic interactions, in the deciding factors of retarded potentials still there is the kinematics factor except the factor of source’s variation. ⑵The lag effect of basic interaction is unsymmetrical. ⑶There is the speed-factor of field-source in the mathematical expression of lag effect, and the second discovery has influence on electromagnetic theory and theory of relativity. Those three discoveries have been introduced. The contradictions in relativity and “the unsymmetry of the lag effect of basic interaction to have far-reaching influence on theory of relativity”, such as that the lag effect of electromagnetic interaction is unsymmetrical has decided the relativity principle of electrodynamics only being tenable under the condition of low speed, similar unsymmetry can destroy equivalent principle and increase the difficulty of gravitational geomatrization, etc., have been emphatically introduced. The expanded gravitational kinematics is the calamity of relativity.

PACS: 03.30.+p, 01.80.+b, 04.90.+e, 02.10.−v, 03.50.De

存在推迟势的另一种起因——场源运动。它既不是朗道在《场论》导出的匀速运动电荷的场又不是电荷变化导致的电动力学推迟效应。对于描述同一个事件，无论是否应用相对论，电磁相互作用之中仍然存在不对称的情况。可将场源运动引起的推迟效应推广到整个基本相互作用领域，从而使运动学因素推迟效应具有广泛的实用价值。

Einstein对以Maxwell方程组为基础的经典电动力学的不协调、不对称不满，所以寻找能满足更多的物理定律协变要求的数学方法和物理理论。结果找到了Lorentz变换和相对论。可是，不但没有消除电磁相互作用推迟效应的不对称，而且没有注意到又引起了新的不协调和不对称——相对论预言的“同时的相对性”、“时间膨胀”、“空间收缩”三大运动学效应的适用性并非与惯性系的选择无关（尽管它们在数学形式上可以做到与惯性系的选择无关）；光速与光源的运动状态无关允许绝对静止的事物存在。人们没有检查将相对论的运动学成果反馈到电磁理论之中是否会引起新的矛盾。场的Lorentz变换可以考虑到体系速度对电磁力的影响^[1,2]，结果却不得不以牺牲力（或场）的客观性来赞美和维护相对性原理的普适性（如果承认力和场的客观性，就必须承认存在优越的系统）。相对性原理的普适性是用场和力等的客观性换来的。人们已经在相对的道路上走向了极端：认为一切是相对的，否认一些事物的绝对性和客观性，以致犯了“否认场源、尝力的客观性和两物体之间相对运动（特别是匀速直线相对运动和不规则相对运动，下同）的绝对性”的严重错误还以为是领悟到了深刻的道理。人们还认为Lorentz变换和Mincowski几何的适用范围为无穷大，认为凡是由它们导出的物理学结论都是正确的。如果将力（或场）与速度的关系纳入电磁理论体系之中，就不得不承认电磁场的合成传播速度不是恒量c。已有的推迟势理论只是描述了电荷变化引起的场的变化的传递，而没有考虑场源的运动引起的有效场的传递。所以，现代电磁学仅考虑了低速运动的动力学效应（即非相对论的动力学效应），而没有充分考虑到电磁相互作用的运动学效应（从推迟势的数学表达式和Maxwell电磁学基本方程中不含场源速度因子可以直接看出这一点）。在Maxwell电磁理论和引力理论中仍然存在超距作用的影子。在引力相互作用中也存在由运动造成的推迟效应，它的存在及其左右不对称能破坏等效原理，增加引力几何化的难度。Maxwell理论中电磁相互作用的不对称是不能全部被消除的，即使去消除也可采取多种方式（见图2）。只有不会引起新的矛盾的那种才是我们所欢迎的。遗憾的是，Einstein的选择既没有解决电动力学的对称和协调问题（找不到磁单极子表明电与磁在场源层次上可能是不对称的，这个层次上的不对称就没有必要也不可能被消除），又引起了新的矛盾。即使找到了磁单极子，电与磁在基本单元的稳定性和分布，力线的形态等方面仍然是不对称的。人们逐渐发现了相对论在哲学、逻辑、与经验世界相符性等方面的问题（见《伽利略电动力学》等杂志中批驳相对论的文章和本文第二章）。即使有效电磁相互作用是完全对称的，也会因考虑“基本相互作用的运动学效应”而使“光速与体系速度无关”的定论受到破坏（动摇了相对论的根基）。如果光速与光源的运动状态无关，小光源的运动不能牵引光子，光子的运动路径就是绝对静止的。我们可以利用光速与光源的运动状态无关建构一个绝对静止系：杂乱的光源路径系统（微波背景辐射的整体与它对应）。我在第3.2节论证了：相对论允许利用有限的能源制造出无穷大的惯性质量。总之，似乎没有办法继续维护相对论的时空理论霸主的地位。抽掉相对论形成的“真空”会被允许质量、体积、时间和力等与运动有关的理论（如，相对绝对论）填补。

超光速的事实只是在观念上被否定，而不是不存在。要知道，相对性原理不是至理而只在是一定条件下近似成立的可能性也占50%。“大自然不会偏爱某一类系统”只是Einstein的一个直觉，人们被它牵着鼻子走了100年（即跟着感觉走了100年），现在该是清醒（不走修补相对性原理的老路，必须允许一些人选择新的思路）的时候了。

正文将介绍下面的内容。作者发现了电磁相互作用的推迟效应不对称。它决定了电动力学相对性原理最多只能在低速条件下近似成立, Maxwell 方程组中应该含有场源速度因子, 进而认可“电磁波的合成速度可以大于光速”的结论。Einstein 相对论不但无法彻底消除电磁理论中的不对称和不协调，而且能引起新的矛盾——他预言的运动学效应（如时间膨胀等）在适用性方面不是对称的和相对的；承认力的Lorentz变换真实，就必须否认力的客观性；光速不变原理具有内在矛盾且与相对性原理相矛盾；只要考虑飞船以内力推动，相对论就允许利用有限的能源制造出无限的惯性质量。抽出相对论形成的真空将由相对绝对论填补。能满足物理学定律形式不变性的数学方法存在，不能保证相对性原理绝对普遍地准确适用。

1可以找到绝对静止系

现有的关于推迟势的表达式中不含电荷速度项，表明它只考虑空间点上电荷数变化造成的势的推迟，属于电动力学推迟效应的范畴。一个质子从处运动到处，相当于处的电荷数从零增加到1，而处的电荷数从1减少到零。可以用现有的电动力学推迟势的计算方法计算这两处的电荷变化造成的势的推迟，也可以导出与电荷的运动速度有关的推迟势的表达式。这种电荷数不变但电荷运动，变化的大小和方向与电荷运动速度有关的推迟势是电运动学推迟势。换言之，推迟效应可以细分为运动学推迟势和动力学推迟势两个亚型。运动学推迟效应与动力学推迟效应是一对由场的传递速度有限导致的孪生兄弟，要否认其中的一个必须否认另一个。对于发现新的理论分支，就像发现新物种一样，难的是将新物种与已有物种区别开，我们也要花不少笔墨区分电运动学推迟效应与相对论效应和电动力学推迟效应（更多的理由和说明见补充材料）。电运动学推效应的存在性是值得讨论和验证的。

带电粒子穿过云室或气泡室时总会发生电运动学推迟效应。可将场源运动引起的运动学推迟效应推广到整个基本相互作用领域（另文详述）。Maxwell方程在导出时利用了压力与电场强度（或电势）的类比、电通量与低速的惯性运动流体的流量类比。这就相当于假定场源和场作低速惯性运动，其效果相当于忽略了电磁相互作用与场源速度的关系。也决定了，“Maxwell方程在Lorentz变换下协变”和“电动力学推迟势满足洛伦兹规范条件”都不能表明相对论效应能代替电运动学推迟效应，即不能否认电运动学推迟效应的存在。电运动学推迟效应的存在性与惯性系的选择的关系：若相对论成立则有关，若绝对运动存在则无关。因此，可以通过检验电运动学推迟效应的存在性而验证绝对静止系是否存在(即可以通过测量电运动学推迟效应而测出绝对运动速度并找到绝对静止系)。只要观测运动的裸场源，就有电运动学推迟效应；只要电运动学推迟效应存在，无论相对性原理是否成立，就都必须承认优越的惯性系存在。相对性原理与电运动学推迟效应二者之间只有一个是正确的，即使场的Lorentz变换（或Landau导出的运动电荷的场）恰好能描述所说的电运动学推迟效应，也不能解决电运动学推迟效应与相对性原理之间的矛盾。更何况，根据Minkowski四度空间得到的场的变换，考虑的是相对性效应和运动的电荷产生的磁相互作用和运动的磁场产生电相互作用，“相对性原理认为任何运动的系统对场都有100%的牵引效率”，这又决定了对于基本相互作用而言，不能有推迟时间Δt的概念（或落后的距离Δr的概念），不是对电运动学推迟效应的描述。利用相对论效应否认电运动学推迟效应一定是科学和世界观的发展史上的悲哀！电运动学推迟效应的发现本身是对电动力学推迟势理论的深入（如，揭示了推迟势与场源速度的关系），相互作用与场源的运动速度有关会对相对论与引力理论、宇宙学、粒子物理学、电磁理论都有深远的影响。即使电运动学推迟势完全属于已有的电动力学推迟的范畴，导出了推迟势与场源的运动速度的“与现有的相对论预言不同”的关系的工作也具有重大意义。认定场源对场的牵引效率不总是100%，又可以开辟一片新的理论天地。

1.1 电运动学效应对于同一个事件不对称

1.1.1 电运动学效应的表述和形成机理及存在的理由

在惯性系等价的前提下，与观察者相联系的系统是静止的。如果一个静电球以超过光速的速度从无穷远处飞来靠近一个导体（即站在电中性导体上观测向着自己运动的静电球），那么，在静电球掠过这个导体前这个导体中就来不及发生静电感应。因为与静止导体相联系的体系中的空间各点上的电场强度随时间而变，静电球比电场的运动速度还快，当静电球到达导体处时，静电理论认可的电场还没有传递到导体之中。这表明有效电磁相互作用力的大小与场源的速度有关。如果一个导体以超过光速的速度从无穷远处飞来靠近一个静电球（即站在静电球上观测），那么，在导体掠过这个静电球之前导体中就能够发生静电感应。因为与静电球相联系的系统中的空间各点上的电场强度不随时间而变，只要导体到达了某个点，其中的电荷就能立即感受到静电理论认定的电场的作用。将相对速度降低到光速以下，上述差别还是存在的（见图1）。这两个“如果……就……”的状语从句引出的结果表明，当裸场源高速运动时，电磁相互作用存在一种推迟现象（不能立即感受到静电理论认定的电场强度的作用）。这种效应就是电运动学推迟效应，它造成了电磁相互作用的新的不对称“大小的不对称”。爱因斯坦利用洛伦兹变换只是将 “上述电磁感应的大小相同而在不同系统中的解释不一样”的“解释不对称”消除了，而不能消除电磁感应“大小的不对称”。

下面用其他方式定量论证运动学推迟效应的存在。首先仅考虑x-轴正方向上的推迟势，然后推广。

x Dr r R 图1 当与同向时，电荷在处激发的势波到达处的t时刻，电荷在处。场点处的势，表观值由Q/r 决定，而实际值由Q/(r+Δr)决定。

有两个静电球甲和乙，甲在电场屏蔽的箱子中，乙在箱子外。在某个时刻甲突然破箱而出（它相对于箱子的速度很小，可以勿略不计）。与此同时，一根电中性的导体丙以接近光速的速度靠近这两个静电球。若惯性系等价，不存在绝对运动，或者，丙是绝对静止的，那么，站在丙上观测，甲就不能100%地牵引着它周围的场一起运动（电荷对自己激发的场的牵引效率随着距离的增加而递减），所观测的场不需任何变换就是丙系之中的场，也就不能使用场的Lorentz变换或“尺缩效应”来描述场强变化的推迟。如图1所示，点与电荷数为Q的电荷之间相向运动（匀速度直线地），激发的势波到达场点的t时刻，电荷在处。静电理论认为场点处的场强为kQ/r²。但是，该场点的场强是由电荷在激发的而不是在处激发的，故实际场强为kQ/(Δr+r)²。在t时刻，电荷在处激发的势刚刚开始传播（即传播的距离为0，也就是传播到处。势波传播R的距离所花的时间为R/c。可见，运动场源的场的相互作用推迟了的(Δr+r)/c时间（等于落后了Dr=υR/c的距离）。电荷在处激发的电场从处到达处，所需的时间Δt= R/c（忽略场源对场的牵引）, 场强落后的距离Dr=υR/c。它决定了处的观测者感觉到恒定电荷的有效场强小于静电理论预言值。就是说，对于图1所示的场点(，t)处的场强，当丙系中的观察者据静电理论预言值（即在某个时刻根据电荷和离电荷的远近利用库仑定律计算出的值）为kQ/r²时，而他所感觉到的有效电场强度为kQ/(r+Δr)²。丙观测静电球乙，也存在电运动学推迟效应。对于静电球甲，电运动学推迟效应与电动力学推迟效应以相同的机理而同时存在且融为一体，否认电运动学推迟效应，就否认了电动力学推迟效应，也相当于承认超距作用存在。如上所述，不同运动状态的观测者描述同一个现象的不一致，就是在这个层次上的不对称。物理学定律协变仅表示描述同类现象可使用数学形式相同的公式，而不表示描述同一个事件也使用相同数学形式的公式（上面所说电场强度就分别用kQ/(r+Δr)²和kQ/r²描述）。综上所述，电荷运动引起的电磁相互作用推迟现象，就是当电荷高速运动时距电荷有限距离处的静电学认可的场强与发挥实际作用的“有效场强” 不一致，“有效场强”要达到静电学预言的数值必须推迟一定时间的现象。形成的原因是场的传递速度有限。电运动学效应类似于点处的电荷数以一个恒定的速率增减所造成的电动力学推迟势。

朗道在《场论》中以《运动电荷的撤为一节的题名，并在该节中导出了推迟势的表达式。但在推导过程中以电荷的创生为前提而不是以电荷运动为前提。在导出的结果中既不含速度因子也不含矢径-速度夹角因子，该表达式与通常提到的电动力学推迟势的表达式完全相同。因此，朗道导出的推迟势仍然是电动力学推迟势，而不是电运动学推迟势。

1.1.2 电运动学推迟效应不是相对论效应的理由

相对性原理相当于承认运动的电荷始终带着一个无穷大的空间一起运动，也就带着从电荷处激发的势场一起运动，无论在什么系统中观察，都不能有推迟时间Δt的概念和落后距离Δr的概念。从Minkowski几何推导出的运动电荷的近似受力公式F=e(E+υ×B/c可以看出，力的变换的近似结果e(E+υ×B/c)只是考虑了运动的电荷产生的磁相互作用，虽有速度项，但没有考虑运动电荷的推迟效应。光速不变原理又决定了在x-轴正、反两个方向上，场的大小的变化必须是相同的。从电场的Lorentz变换公式

可以看出，场的相对论性变换中，表明场强的x分量不含速度项，y和z分量虽含有场源速度项但没有推迟时间Δt的概念。而（4）式表明有效场强的x分量也随速度而变，有推迟时间Δt的概念）。认为电荷带着一个虚构的无穷大空间一起运动，Landau (Ландау)导出了匀速直线运动的电荷的场：

。

从这个导出过程、（2）式与（3）式（4）式及（A-1）的差别以及相对性原理可以看出，（2）式而没有推迟时间和落后距离概念，是相对论效应，不是推迟效应。如果（2）式中也有推迟时概念和落后距离概念就违反相对性原理。另外的理由是，在沿x-轴的方向上，（2）式预言场强因运动变大，而（A-1）式预言在前方的场强变校就是说，（2）式与（A-1）预言的场强随速度的变化在大小和方向两个方面都有差异。

狭义相对论认为，每个惯性系（或匀速运动的物体）都带着一个无穷大的空间一起运动（如果不这样假定，就无法在两惯性系之间实施Lorentz变换）。但是，对于考虑非惯性运动而言，一个物体能够带着多大的空间一起运动，与该物体对自己激发的场的牵引能力有关。电磁波的运动不是惯性运动，在确定发射电磁波或场的系统的势力范围时应该考虑体系的空间对电磁波或场的牵引效率。这个牵引效率应该随着距离的增大而递减。Maxwell当年推导电磁场方程时，将电场传递的电通量与流体的流量类比，将电势或电场强度与流体压力类比，从而导出了电场强度等表达式。流体力学是建立在惯性运动流体低速运动的基础上的，而没有考虑场源对场的牵引作用也相当于只考虑了场源的低速运动。普通流体具有低速惯性运动的特点，这样类比的效果相当于完全在一个绝对静止的系统中研究低速运动场源的电磁相互作用规律。它决定了Maxwell方程只能在场源低速运动的条件下成立。由于忽略了电磁场及其相互作用与速度的关系，因此，电磁学定律在“只能在惯性系之间成立的”Lorentz变换下协变就没有那么大的意义。Maxwell方程在Lorentz变换下协变既不能维护相对性原理又不能表明电运动学推迟效应不存在，Maxwell方程在Lorentz变换下协变也不能成为狭义相对论的最后避难所。

只要有一类系统中存在裸场源的运动，就有图1所示的运动学推迟效应。人们在观察云室中的带电粒子时，就已经承认了裸场源的运动。在云室或气泡室之中，带电粒子径迹的前端的形成存在电运动学推迟效应：前端云雾或气泡的形成要比静电理论预言的要迟一点儿。根据径迹的长短计算粒子的寿命时，应该考虑这种因素。认为空间始终属于裸场源的，就已经认可了裸场源系具有一定的优越性。而承认电运动学推迟效应存在，又能找到绝对静止的系统（见第1.1.4节）。所以，只要电运动学推迟效应存在，无论相对性原理是否成立，都必须承认优越的系统存在。

总之，对于电荷在运动方向上的势和场，电运动学推迟效应描述前方的场强减小，而相对性效应描述场强增大。从这一点可以很直观地看出，电运动学推迟效应不是相对论效应，也不能被相对论效应取代。

1.1.3 电运动学推效应不是电动力学推迟效应的理由

通过“场的变换”得到的电势虽然既与速度有关又与夹角有关。但是，那是假定与运动电荷相联系的体系能带着场物质一起运动（相当于在静止系中观察到了场的传递速为无穷大）。

利用Dr=υΔt =υR/c及R=r+Dr的关系，将已有的电动力学推迟势中的推迟时间Δt换为落后距离Δr，就可以得到电运动学推迟势。只要已有的电运动学推迟势的计算公式没有错，本文导出的电动力学推迟势的计算公式就没有错。已经有的电动力学推迟势的计算公式之一为. 对于电荷从原点出发沿矢径作匀速运动的情况，在新激发的势到达的t时刻电荷在处。t-R/c时刻电荷一定在处，与之差等于Dr=υR/c，。令场源的速度为υ并假定场源对场的牵引效率被忽略。如果考虑场源对场的非100%的牵引，情况要复杂一些，但测量场源的绝对运动速度的过程与上述过程类似。当体系速度υ的方向与矢径的方向相反时，推迟势会出现无穷大。这是现有电磁理论认可电荷中心处的电场为无穷大的缘故。可以导出速度-矢径夹角为任意值时的推迟势表达式。

如图2所示，在电场从A点传播到C点的过程中，电场源则从A点以速度运动到B点，速度与现时的矢径之间的夹角为θ（以下称速度-矢径夹角）。由余弦定理可知，。|AC|也是电荷运动到B点的时刻，计算C点处的电场强度（或电势）所能用的距离。对于运动场源而言，BC是表观基本相互作用距离而AC才是有效（真实）相互作用距离。KQ/r*就是运动学推迟势。将之中的r从根号中提出来，可得，。根据正弦定理可知，。将它代入可得，. 所以，运动电荷的电场强度完全表达式（即运动电荷的有效场强表达式。电动运动学推迟势的大小等于电场强度的r*倍）为

.

式中，，, υ是场源的运动速度，θ是现时的矢径与场源速度之间的夹角，α是过去的矢径与速度之间的夹角。与（3）式对应的运动电荷的势为：

。

可见，推迟势可以细分为两个亚型：电动力学推迟势和电运动学推迟势。我们将“静止空间点上电荷数改变”导致的推迟势叫做“电动力学推迟势”而将“恒定的电荷运动”造成的推迟势叫做“电运动学推迟势”。这两种推迟势的异同见表1。补充材料A《电运动学推迟势的物理意义》也能说明电运动学推迟势与电动力学推迟势的差别。

表1 电运动学效应与电动力学效应及相对论效应的比较

	相对论效应	电运动学推迟效应	电动力学推迟效应
场源处的电荷的状态	电荷高速运动但电荷数恒定	电荷高速运动但电荷数恒定	电荷相对静止但电荷数变化
势或场与场源速度的关系	与场源速度有关	与场源速度有关	与场源速度无关
场点处的势与静电理论预言值的关系	二者相差的倍数为：	二者相差的倍数为：倍	在新激发的势波到达场点之后是一致的
站在与场源相联系的系统中观测，场源前方r处的势的恒定性	空间是与场源相联系的空间，惯性系等价决定电荷不变势就不变	若场源绝对运动，则势总是落后，即势持续推迟而与观察者的运动状态无关；若绝对运动不存在，则势恒定而不推迟	电荷的每一次变化都导致势在首次短暂地推迟了r/c之后就恒定而不再推迟。只有电荷的变化连续，势的推迟才连续
站在与场源相联系的系统中观察，源运动造成的推迟势的存在性	因电荷“静止”而使该效应不存在	若认为惯性系等价，则该效应不存在；若认为惯性系不等价，而场源绝对运动，则该效应仍然存在	无须变换， 该效应仍然存在
与观察者的运动状态的关系	有关	在相对论成立的前提下有关;在相对性原理不成立的条件下无关	无关
x-轴正、逆方向上场的变换结果	大小不变	大小变化	同一个系统中的场，不须变换
推迟时间概念	没有推迟时间概念	有推迟时间概念	有推迟时间概念
场相互作用落后距离概念	没有落后距离概念	有落后距离概念	没有落后距离概念

从上表可以看出，恒定电荷的运动产生的推迟效应既不是相对论效应又不是电动力学效应。可利用5C、6C和7C三个单元格中的结论区分不同的惯性系，检验绝对静止系是否存在。

1.1.4 根据电运动学推迟效应检验绝对运动的存在性

电运动学推迟是持续推迟，从而决定了测量该效应比较方便。

场点处由远处的运动电荷激发的场强为，式中υ是场源的绝对运动速度。考虑场源速度相对于光速来说比较小sinα≈sinθ且θ≈0的特殊情况，运动电荷的场强近似为 (1+υ/c)²KQ/r²。在场源的绝对速度未知之前，暂时用容易得到的观察者与场源之间的相对速度替换场源的绝对速度而得到预言值。若实测的场强不是这个预言值，就表明观测时所使用的相对速度是“观察者的绝对运动速度与场源的绝对运动速度”之合成速度。由于观察者的绝对运动速度对电运动学推迟效应没有贡献，因此，运动方向上某个点上的场强的实测值E一定是。令kQ/r²= E_s，就有

只要用别的方法求出了场强E就，可以求出场源在x方向上的绝对速度。（5）式适用于媒质对场没有牵引的情况。再根据已经知道的表观速度和可得到观察者在所考察的方向上的绝对运动速度。不管场源的表观运动状态如何，若在相互垂直的三个方向上实测的场强都是与静电理论预言值kQ/r²一致，就表明该场源是绝对静止的。

1.1.5 验证与讨论

在一个可以高速转动的绝缘体圆盘靠近边缘的地方挖一条垂直于半径的长方体形的孔，孔内抽成真空并固定一块永久磁铁，还放一块被弹簧秤拉着的小铁块。永久磁铁对小铁块的吸引力可以被弹簧秤称出来。如果所说的电运动学推迟效应存在，那么，当圆盘改变转动速度和方向时，小铁块受到的吸引力会发生改变。也可以将小铁块换为一台微型发电机，相同转速的发电机产生的电压会随着圆盘转动的速度和方向的变化而变化。由于发生电磁相互作用的两物体之间没有相对运动，因此，对于相对论效应，圆盘转动和不转动电磁力没有什么区别。如果说站在实验室系中观测它们有区别，就违反了“同一台仪器在同一时刻的读数的唯一性”原则。这样,运动学效应和相对论效应就被区分开了。即使电磁相互作用是交换光子，且所交换的光子的频率与电荷的多少正相关，情况也是如此。该实验能检验传递电磁相互作用的虚光子的频率是否与源的速度有关，也可以检验关于虚光子传递电磁相互作用的理论的正确性。

当电运动学推迟效应存在时，若认为相对性原理成立就有新的矛盾。在高速靠近电荷的电中性导体上绑一个静电感应测量仪（见图C-1），在惯性系等价的条件下，即使在同一时刻，在电荷上观测与在电中性导体上观测所得到的读数是不相同的，且都被认为是真实的。显然违反了“同一个仪器在同一时刻的示值的唯一性”原则。在本文以前，相关理论的格局是：用“电动力学推迟势+Landau导出的运动电荷的潮代替“电动力学推迟势+电运动学推迟势”描述有关的推迟现象。Landau导出的运动电荷的场的计算公式的推导过程和电运动学推迟效应计算公式的推导过程在各自的体系中都符合严密的逻辑。它们是用来描述同一类现象的，但它们形式就是不一致。所以，本文提出的与Landau导出的运动电荷的场不一致的电运动学推迟势至少是值得讨论和验证的。运动学推迟效应使运动场源的引力几何化的难度大大增加。传递引力相互作用的引力子还没有被发现，因此，运动学推迟效应至少在引力理论领域是不可替代的。

如上所述，场源运动引起的电磁相互作用推迟现象，就是当场源高速运动时距场源有限距离处的静电学认可的场强与发挥实际作用的“有效场强” 不一致的现象。当试验电荷与电量为Q的电荷相对运动且站在与试验电荷相联系的惯性系中观察时，在距离电荷源 r 的地方，经典电磁理论认为其电势为KQ/r，而考虑到推迟效应时，该处的电势实际大小（即有效电势的大小）为 . G. Stephenson 和C. W. Kilmister 在《Special relativity for physicists》中导出了力的变换公式^[2]，朗道在《场论》中导出了场的变换公式^[2]。但他们都认为力与惯性系的选择有关。改变运动的参照物不能消除两个物体之间的相对匀速运动。我们已经知道，力的存在性是不能被坐标变换消除的（力的存在一旦在两物体间的匀速直线相对运动差异上反映出来了，就不能被Lorentz变换或其他坐标变换消除掉），不能将“力的大小可以与坐标系的选择有关”推广为“场和力的存在性与坐标系的选择有关”。在Lorentz变换下力与惯性系的选择有关是一个与经验世界不符的结论。如果用精巧的弹簧秤测出了一个力，那个指示的读数就是客观的，不会与惯性系的选择有关。用不同系统中的秤测量同一个力，可能会得到不同的值，但不能将一个有限值测量为无穷校如果说通过变换能将一种相互作用力从“有”变为“无”或从“无”变为“有”，就否认了场或相互作用力的客观性（详见《补充材料1》）。作者宁愿相信客观事物（如场和力）的实在性而不愿迁就理论形式上的对称美。就是说，实际发挥作用的电势只能是和KQ/r之中的一种，被试验电荷系和试验电荷系二者之中最多只有一个与“能得出正确结论的优越的系统”相联系。

我们可以根据基本相互作用的推迟效应的不对称而区分不同的系统——站在导体上观察运动的磁铁，若没有推迟效应产生就表明与该磁铁相联系的系统是优越的系统。当磁铁的绝对速度υ很低时， r，用数学式表达就是， . 基本相互作用的推迟效应可以忽略不计（或消失），又变得不能利用磁铁与导体之间的相互作用的推迟效应区分那两个惯性系了。所以，电动力学相对性原理最多只能在低速下近似成立（或者只能在超距作用存在的条件下成立）。

1.2 非相对论性Maxwell电磁理论只能在低速条件下近似成立

该结论源于：只要电磁相互作用不是即时、超距的，电磁相互作用力的大小就与场源的运动速度有关，而Maxwell方程组中不含场源速度（或体系速度）因子。

这就像牛顿力学只能在低速条件下近似成立的情况一样。也可以说光速与时空性质无关是由没有考虑有效电场强度和有效磁场强度与时空性质的关系导致的。

设一个试验电荷以非常接近光的速度远离一个突然产生的电子(一个电子与一个试验电荷是平权的)，那么，在电场的传递速度不是无穷大的情况下，试验电荷所受到的电磁相互作用就只能是几乎恒定不变的。这与经典电磁理论的描述完全不一样（经典电磁理论认为试验电荷所受到的力与距离的平方成反比）。从这个角度看，现代电磁理论是“非相对论”的。从Maxwell方程组中不含体系速度可以直接看出Maxwell电磁理论是非相对论的。但是，如果将场源速度因素考虑到电磁相互作用当中去，就承认了场的合成传播速度与媒质速度和牵引效率有关，在Lorentz变换下Maxwell方程组保持协变就更加困难了。而这又破坏了“电动力学相对性原理”和“光速不变原理”赖以生存的基矗所以，承认Einstein相对论，就不得不承认电磁理论只能是非相对论的（即低速的或承认超距作用存在的）。

从点电荷的有效电势表达式可以看出，两点电荷做分离运动与做相向运动，发生的电荷相互作用是不一样的。有效场强与场源的速度和加速度有关。Maxwell. 电磁理论没有考虑到这一点。Maxwell及其后续者在建立他的方程组时仅考虑了电磁相互作用的动力学效应，而没有考虑电磁相互作用的运动学效应，没有得出光速与系统的选择有关的结论是必然的。Maxwell 电磁理论不能描述“光速与场源速度的关系”是由于它没有考虑有效场强与速度的关系，并不能表明“光速与惯性系的选择无关”是真理。光速变与不变也就与相对性原理及相对论没有强硬的关系。Einstein相对论并没有完全与经典电磁理论协调起来。有人零星地考虑了力（或场）与运动速度有关，但没有正式地纳入电磁理论体系之中，而且，采取放弃场和力的客观性的方式来迁就相对论。只要将Maxwell方程组中的电场强度和磁场强度换为有效电场强度和有效磁场强度从而使Maxwell方程组中含有场源速度因子，就必须承认场的传播速度与场源运动速度有关（详见《补充材料2》）。当c趋于无穷大或场源速度趋于无穷小时，才能变为经典的电势表达式KQ/r。所以有本节题名所述的结论。更详细的讨论见《补充材料4》。

以上两节的论述表明，无论电磁相互作用的运动学效应是否是对称的，都会动摇狭义相对论的根基。

1.3 对待Maxwell理论在经典理论体系中的不协调、不对称的方式不止一种

“不同系统之间等价只是近似的，严格起来就不等价”的可能性也是有的。在这种情况下，一种理论不能满足系统等价就是正常的。“不同系统系等价是至理，没有满足系统等价就是理论不完善”这种可能性也是有的（最多只占50%）。上述两种可能性代表了两种解决问题的思路。可是在长达100年时间里，人们都只选择后者。我们将利用图2作进一步地说明。存在一个人们坚持了多年且在哲学上仍然坚持的能与相对性原理抗衡的“客观存在的绝对性原理”（详见《补充材料1》）。

Einstein将作为理论依据得到的光速不变原理有内在矛盾（详见2.7节）。

→ * 原载《新科技》2007年1-4期。全面论述了运动学推迟效应对基本相互作用乃至时空理论的影响。将有效场强定律应用到电磁理论和基本相互作用之中，得到了含场源速度的麦克斯韦方程组和牛顿引力公式。运动学推迟效应是利用运动场源（如电荷等）位移造成运动路径前方空间点上电荷（或其他场源物质）增加而发生的有效场在空间中的分布的推迟，与已有的电动力学推迟效应中电荷增减的起因类似。如果说运动学推迟效应不存在（或已被相对论描述了），那么，电动力学推迟效应也就不存在（或没有必要作为电动力学现象讨论）。场的Lorentz变换结果与运动学推迟效应在大小和变化方向两方面都不一致。所以，场的Lorentz变换绝对不能描述运动学推迟效应。