1905年，爱因斯坦发表了《运动物体中的电动力学》，在这篇后来被称狭义相对论的文章里，提出了一种观点：在运动的参考系中，时间、空间和物体的质量都将发生变换效应。

相对性时空观打破了人们传统的时空理念，因此自问世以来，在学术界引起了广泛争论。作为学术界主流的支持者们认为，时空相对性效应是真实存在的，已经在试验中得到了检验，可靠性毋庸置疑。而反对者则对狭义相对论的“光速不变原理”和时空相对性提出质疑。不可否认的是，以双生子佯谬为代表的时空效应悖论，在狭义相对论中是无法自圆其说的，这一理论疑难反映出相对论的理论不自恰性，表明相对性时空观还有待于进一步完善和发展。

针对狭义相对论的理论疑难，一些研究人士提出了各种问题，并展开了广泛探讨。现摘录相关论坛的部分讨论，及质能场时空论对这些问题的解答，以飨读者。

光速不变怎么说？

根据爱因斯坦的狭义相对论，光速是不变的，可我搞不明白，光速不变到底是怎么个不变法，是相对不变？还是绝对不变？就好比一束光向前发出，同时一物体以光速向光的反方向运动，试问：相对那物体来说，光速是否以两个光速的速度运行，还是仍然一个光速？

光速不变原理

光速不变原理，在狭义相对论中，指的是无论在何种惯性系（惯性参照系）中观察，光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。这个数值是299,792,458 米/秒。

光速不变原理是由联立求解麦克斯韦方程组得到的，并为迈克尔逊—莫雷实验所证实。光速不变原理是爱因斯坦创立狭义相对论的基本出发点之一。

光速不变指：我们检测到的光速不变，相对观测者不变，不是相对被观测的物体不变。而根据麦克斯韦方程组计算出的，只是在一定的真空区域内，光速相对光源不变。这根本就不符合《相对论》的要求，和迈——莫实验证明的光速不变，根本就不是一回事情。

关于光速不变的疑惑

有一艘飞船以光速飞离地球，然后它向地球发射一束威力足够摧毁地球的激光。现在请问，地球能幸免吗？在飞船上的人就可能说，地球是以光速远离我们的，我们的激光不可能赶的上，就好像两台速度相同的汽车一先一后出发一样，后来的是永远不可能追上前面的汽车。地球人可能说：地球肯定完了，根据光速不变性，飞船的激光会以光速向地球射来，中了肯定玩完。那究竟地球的命运会怎样呢？

所谓相对论，自然要体现其相对性，因此，在地球人看来，激光永远到不了地球；但在飞船上的人看来，激光可以到地球，地球会被毁灭。

这个问题可以逆向思维:飞船静止，地球以光速远离飞船，飞船向地球发出的激光能追上地球吗？答案就不是很清楚了吗？

不管飞船以怎样的速度飞行，都不能影响飞船射出的激光的速度。那么飞船上射出的激光的速度就是光速；地球静止的——会毁灭地球。

地球只有一个，结果应该是唯一，不应该有两个不同的结果，即使是相对论也不会改变因果关系。如果地球会毁灭，不管在飞船上或地球上看好象都不符合最基本的逻辑——两个相等速度的物体分先后出发不可能聚头。但这和光速不变性的矛盾怎么解决？（别告诉我没有，除非基本逻辑有问题 ）

飞船以光速飞行的情况可能有点极端，这样吧飞船以光速的一半飞吧，在它距离地球30万公里处，向地球发出激光。那激光到地球的时间是一秒还是更长呢？（参考系可以是地球或飞船）

根据光速不变性原理，应该是1秒吧(相对论没学好不能肯定，请各位指正）。不管是多少，这个时间相对于地球来说应该是一个与飞船速度无关的定值吧，否则就不叫光速不变了。但是当飞船越飞越快并且达到光速，这个时间会由一个有限的定值突然变为无穷大吗？这样好象有点不可思议吧？

以静止的飞船为参照，地球以光速远离，激光从静止的飞船上发出，能追上地球吗？

如果以静止的飞船为参照，地球确实以光速远离，但是激光发出后，跟飞船就没有关系了，地球也就静止了，不会再以光速远离，所以激光最终会到达地球。

不对，参照物还是飞船。在飞船看来，地球和激光以同样的光速远离飞船，激光将无法追上地球。在地球看来，激光会有无限红移，激光离地球无穷远。所以无论以何为参照物，来研究这个问题，结果是一样的，激光无法追上地球。上述观点的错误是：飞船上发射激光后，飞船和激光的相对速度是2倍光速。其实飞船相对激光的速度，还是一倍。

说“光”可能会牵扯倒相对论，时空之类的概念。其实这个问题还可以简化为，飞船以子弹的速度飞离地球，飞船上射出的子弹能否击中地球的问题。

子弹在飞船内时，与飞船之间相对速度为零，与地球的相对速度就是飞船的速度（即子弹速度）。射出后，子弹与飞船的相对速度，是子弹速而不是两倍子弹速，与地球的相对速度为零。把子弹速换成光速，子弹换成激光问题也是一样，根本不和什么相对论，时空有关，这是个简单的运动问题。

质能场时空理论关于“光速不变原理”

质能场时空理论认为：光相对于光源始终以恒定的速度传播。这是因为光的本质是电磁波，它是原子的核外电子在发生轨道跃迁时的一种场能辐射；辐射波的速度就是质能场的传播速度，不管原子的运动速度如何，辐射波相对于原子的速度保持不变，亦即光相对于光源的速度保持不变。

当光源处于运动状态时，由于光相对于光源的速度保持不变，所以此时光的传播速度包含着光源的运动速度。一种比较直观的理解就是，在一艘以光速远离地球的飞船上，向地球发射一束激光，在地球上观测，由于激光的速度为光速减去飞船的速度等于零，因此这束激光永远无法到达地球。

狭义相对论的光速不变原理认为，光相对于任何参考系的传播速度保持不变，光的传播速度与光源的速度无关。如果这一假设成立，那么只有一种情况，就是光的传播速度为无限大。而实际情况并非如此，光速是一个有限量。因此光速不变原理是不成立的。

光速的测量

1. 双星现象

在离我们地球遥远的星际空间里，存在着一种被称为双星的天体系统，它由两个恒星A和B组成，相互绕着它们的质心O转动，对其中每一颗星来说，都在做近似圆周运动，如图（1）所示。

现在观察A星 图（2），当它在位置a时，是朝我们地球而来；在b时，离我们而去。如果A星的轨道速度为V，并且假设光传播时带有光源的速度，那么，在地球上测到的A星在a点发出的光相对于地球的速度为C+V，而A星在b点发出的光相对于地球的速度为C-V。

可见，在a点发出的光将比在b点发出的光跑得快。就算V不太大（比C小得多），但因A星离我们很远，因此，总可以假定A星在b点发出的光到达我们的眼睛时，它从b点经过一段时间（半周期）运动到a点时所发出的光也赶到了，我们将同时在a、b位置上看到有两颗A星。

假如在某一时刻在两个不同的地方看到同一颗星，这就是所谓“魅星”。

一般情况下不一定同一颗A星在轨道两端出现，但只要光速依赖于光源速度，则我们预期总能看到“魅星”出现，并且会观察到双星轨道有明显的畸变。

在天文观察中，人们所看到的双星系统都很正常，从未看到过“魅星”，这表明图2.2中A星在a和b点发出的光相对地球的速度是一样的，因此人们断定光速与光源的速度无关。

笔者认为，上述推测忽略了这样一种情形，如果我们观测的双星系统是由一颗正常发光的恒星和一颗白矮星组成，当发光恒星产生了“魅星”现象时，我们却以为看到了由两颗发光恒星组成的双星系统。这样由一颗发光恒星和一颗魅星组成双星系统，自然不会继续发生“魅星”现象了。如果这种可能性存在并得以证实，那么就可以断定光速与光源的运动速度有关。

2. 速度迭加原理

假设在地球上向4光年以外的比邻星发射一艘光子火箭，火箭以光速运行。在火箭离开地球的那一刻起，在火箭上向比邻星发射一束光信号。试问：在地球上计算，这束光信号需要多长时间到达比邻星？

按照经典理论计算，在光子火箭上发射的光信号相对于地球的速度为2C；因此这束光信号需要2年的时间到达比邻星。而在相对论中，无论是根据光速不变原理还是速度迭加原理计算，在火箭上发射的这束光信号相对于地球的速度都是C；因此得出的结论是，这束光信号需要4年的时间到达比邻星，即与火箭同时到达。

显然，根据光速不变原理或速度迭加原理得出的结论是不能接受的；因为在火箭上观察，当火箭运行到旅程一半时，光信号就已经到达了比邻星。如果地球人认定，光与火箭同时到达比邻星，那只能是一种假象或观测效应，而不是真实结果。

时间相对性效应——蜡烛问题

如果把有两只完全相同的蜡烛，分别放置在两列相向而行的火车上。在两列火车相遇时同时点燃它们，两列火车的燃烧环境完全相同。试问：两只蜡烛是否同时燃尽？

如果说同时燃尽，那么其中一列火车上的观察者（甲方），如何判定相对另一列火车（乙方）的运动行为呢？或者说两者相对运动产生的时间变慢效应如何体现呢？

这要看你问谁？如果问地面上的观测者，（两列车相对地面的速率相等）答案应该是同时燃尽；如果问车上的乘客，根据相对论的时间变慢效应，回答是对方的蜡烛后烧完。

那么，如果双方通过无线电通讯确认对方蜡烛的燃烧情况，情形又会怎样呢？甲方会告诉乙方，我看到你的蜡烛仍然在燃烧；而乙方会说，我的蜡烛已经燃烧完毕。难道甲方所看到的乙方列车上的蜡烛燃烧是一种假象，还是时间变慢效应根本没有发生？

蜡烛问题实际上是双生子佯谬问题的翻版，在两个完全平权的参考系中，是无法确认时间变慢效应的，它是狭义相对论的一个症结。

质能场时空理论关于“蜡烛问题”的解答

按照质能场时空论的观点，在两个完全平权的参考系中如甲、乙两列火车，无论发生怎样的相对运动，甲、乙两列火车上的时间节律都是相同的，即两只蜡烛将同时燃尽。具体的说就是，当两列火车对开的时候，火车上蜡烛的燃烧时间要比两列火车处在相对静止时的时间短（时间节律加快）；当两列火车相遇后背离而行，火车上蜡烛的燃烧时间要比两列火车处在相对静止时的时间长（时间节律变慢）。因为标准时间定义在相对静止的参考系之中。

特别需要指出的是，引起时间变换效应的本质是物质系统质能场交换量的变化。因此如若在两列火车之间发生时间变化效应，只有运动速度是不够的，还必须具备质量条件，即火车的质量必须足够大。如果火车质量较小，其中一列火车的运动不足以引起另一列火车质能场交换频率发生变化，那么火车内的时间节律将保持不变。

宇宙飞船上的时间变化问题

假设在地球上向太空发射一艘宇宙飞船，在环绕地球飞行数周之后返回地球。试问：宇宙飞船上的时间将如何发生变化？

按照狭义相对论的观点，由于飞船从起飞到返回地球一直处在高速运动状态，因此在宇宙飞船上将发生时间变慢效应。当然，如果以飞船为静止观察系，相对地来说地球则处在高速运动状态；那么，在飞船上也可以得出同样结论：地球上的时间要比飞船内的时间慢。这一时间效应悖论被称为双生子佯谬问题。

而根据质能场时空理论，飞船从起飞到返回地球将经历三个时间变化阶段。第一阶段，飞船起飞到即将进入环绕地球轨道，在这一时期飞船远离地球飞行，与地球间质能场交换量减弱，因此在飞船内部将发生时间变慢效应。第二阶段，飞船进入环绕地球轨道，在这一时期飞船绕地球做圆周运动飞行，与地球间质能场交换量保持不变，因此飞船内部的时间节律不发生变化。第三阶段，飞船脱离空间轨道返回地球，在这一时期飞船朝向地球飞行，与地球间质能场交换量增大，因此在飞船内部将发生时间加快效应。

那么，质能场时空理论是如何解答双生子佯谬问题的呢？，质能场时空理论强调：时间的变换依赖于质能场交换量的变化。在飞船与地球之间，由于飞船相对于地球的质量较小，飞船的运动不足以引起地球质能场交换量的变化，因此地球上将保持固有的时间节律不变，只有飞船上的时间发生了变化。

质能场时空理论区别狭义相对论之处在于，发生时间变化效应的参考系是确定的，而不是在运动中得出的观测效应，地球上的时间节律不会因为飞船的运动而改变，因此不存在时间效应悖论问题。