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内容摘要:相背运动会使时钟变慢,并不是运动物体上的时钟真的变慢了,而是地球上的人看到运动物体上的时钟变慢了,运动物体上的人也看到地球上的时钟变慢了,这只是一种感觉,地球上的时钟和运动物体上的时钟都以相同方式运行,不会快,也不会慢,当两物体相向运动时,我们会觉得对方的时钟不仅不会变慢,反而会变快。 运动会使物体的长度缩短,也是两物体相背运动时的一种视觉效应,如果两物体相向运动,物体的长度又会变长。 关键词:相对论、光速不变、时钟变慢、运动尺缩短、时钟变快、运动尺增长 现在关于爱因斯坦相对论的辩论越来越激烈,站出来敢于反对的勇士们越来越多,还有多少敢怒不敢言的人们正在观望,反对的证据越来越充分,反对的浪潮越来越高,并建起了 挑战相对论网。 ( 参考文献1。赞成者们以雄厚的实力,强大的阵营,复杂的数学公式捍卫这相对论,他们坚信相对论准确无误,似乎有誓死保卫相对论的决心。虽然反对者现在还处于弱势,但赞成者似乎有招架不住的势头。例如 西南交大研究生胡清桂 质疑爱因斯坦的相对论(与四位教授)
“ 我按照相对论的理论推出矛盾方程,相对论的方法得出矛盾的结果,这足以证明相对论有错。 ”胡清桂 在图板上飞快地写下一组公式和符号,向专家们阐述自己的理解。
“ 你的立论有问题,导入的公式存在错误。” 没等胡清桂演算完毕,赵常德 就在图板上写下另一串公式。
两个人开始针锋相对,试图用自己的理论说服对方。论战进行了近两个小时也没有得出最后的结论。其他 3名专家认为,胡清桂的论文有些地方存在缺陷,由于探讨的问题较为复杂,还必须再做进一步的分析。但站在数学公式的角度,胡清桂没有犯错。 (参考文献)。
既然有那么多人反对,那就有他们反对的道理,我也对相对论十分好奇,十多年前就进行过认真思考,关于相对论我也有我自己的看法,现在在这反对声与日俱增的形势下,我又不由地想重新考虑考虑,打开网络,查找有关相对论的信息,看到了这样一篇论文,是王达水著的 《论相对论谬误的根源》,文章中有这样一段话:“ 当我们从新全面并深刻地审视相对论依据的洛伦兹坐标变换之理论前提,终于发现洛伦兹坐标变换的论证过程存在显然的 “不严密、不完备、偷换概念、偷换要素、随意扩大限制条件 ”等手段。” (参考文献3,我把整个论文看了之后,觉得有理有据,的确如此,与我正好产生共鸣,让我不得不再次怀疑相对论的正确性。爱因斯坦是怎么想的,他老人家真的错了吗?
I don’t know Chinese. Please speak English.”(我不懂汉语,请讲英语)。
I, I, I can speak a little English.”(我,我,我只会说一点英语)。
光在所有惯性系中速度相同 参考文献4 )这一观点吧 ”。
。再比方说,我们可以把某一高速飞行器看成是一个相对静止的惯性系,那么,在高速飞行器上发出的光信号,不论向那个方向,光信号的速度也都是 C。这就是光速不变原理。问题是,在那个惯性系发出的光信号,我们就必须站在那个惯性系来观测,现在人们错就错在,站在这个惯性系去观测另一惯性系发出的光信号,还要硬说是光的传播速度为 C,你说能不错吗?光速与发光体和观测者的运动无关,一定要使观测者和发光体处在同一惯性系中,否则就大错特错了”。
“这么说我们就可以接受了,就是说,只要观测者和发光体处在同一惯性系中,不论这个惯性系的运动速度有多大,我们都会发现光速永远也是 c。如果观测者和发光体处在不同的惯性系,光速就不再是 c了,比方说,一辆火车以速度 v在运动,在火车上有一灯光亮了一下,对火车上的人来说,光信号向各个方向传播的速度都是 c,对地面上的人来说,在火车前方观测,发现光速是 c+vc-v ,对吗?”
“对,就是这样。”爱因斯坦立即回答到。
我接着又说,“这个我懂了,那您再给我讲一讲您 那运动时钟走慢5 ) 一对孪生子,一个留在地球上,一个乘宇宙飞船以接近光速的速度在空间飞行。当他们再见面时,一个已经白发苍苍,而另一个则依然一头青丝。 ( 参考文献6 )
“比方这么说 ——你同你最亲的人坐在火炉边,一个钟头过去了,你觉得好像只过了 5分钟!反过来,你一个人孤孤单单地坐在热气逼人的火炉边,只过了5分钟,但你却像坐了一个小时。 ——唔,这就是相对论! (参考文献7 )。从我以前讲的这个有关相对论的故事说明,真实的时间是不会变化的,时间变快和变慢只是人们的感觉。 ”
“因为地球上的信息是以光速向外传播的,如果飞行者的速度等于光速,地球上的信息和飞行者是以相同的速度远离地球,所以飞行者接收到的地球上的信息始终是他出发时那一瞬间的信息,信息不会更新变化,因为地球上发出的信息与飞行者的相对速度为零,所以他看到地球上时钟停止了。当飞行者的速度超过光速时,飞行者就会追上过去地球发出的信息,所以对飞行者来说地球上的时间就发生了倒流。即当飞行者的速度小于光速时,他就会看到地球上的时钟变慢,飞行速度越快,时钟走得越慢。【注: t`=t×(1-v/c) , t` 为观测到的时间,t 为真实时间,c 为光速,v 为物体运动速度。远离时v 取正值,靠近时v 取负值】。
如果你觉得不好理解,那我们可以看看图 1,我们假设有一个飞行者,他以光速的一半速度远离地球飞行一年,这时他就到达了 B的位置,而从地球上与他出发时同时发出的光信息已到达 C的位置,这时飞行者只接收到了从地球发出的在 BC之间传播的信息,在 AB之间传播的信息还正在路上传播,未到达飞行者眼中,所以飞行者在这一年中只接收到了半年的信息。【注: t`=t×(1-v/c)=1 ×(1-0.5c/c)=0.5 年】。
如果飞行者是以光速远离地球,一年后也到达了 C点,他在这一年中一直看到的是他离开时那一瞬间的信息,这时他看到的地球和他离开时完全一样,没有任何变化,因为地球上与他出发时同时发出的那一瞬间信息和他是同步飞行,这一年的信息都在 AC之间传播着,所以他感觉到地球上的时间停止了。【注: t`=t×(1-v/c)=1 ×(1-c/c)=0 年】。飞行者要获得这一年的信息,他必须在C 点呆上一年,并且他所获得的信息永远也滞后一年,因为我们地球上的信息一年后才能到达 C点。
如果飞行者以 2倍的光速远离地球,飞行一年后到达 D点,停下来会发现,他看到的地球上的信息是他出发时一年前的信息,他会看到他自己是如何作准备飞行的,直至看到他是如何飞离地球的。因为我们地球上的信息两年后才到达了 D点,所以对飞行者来说地球上的时间的确是倒流了。【注: t`=t×(1-v/c)=1 ×(1-2c/c)= -1飞行者看到地球上的情况上面已经说了,那地球上的人看到飞行者又是怎么种情况?运动是相对的,那么地球上的人看到飞行者的情况也是一样的,当飞行者的速度小于光速时,地球上的人看到飞行者的时钟也变慢了,当飞行者的速度等于光速时,地球上的人看到飞行者的时钟也停止了,当飞行者的速度超过光速时,地球上的人就接收不到飞行者的信息了,因为他所发出的信息以光速远离他向地球传播,可他本身的速度又是以超光速飞离地球,所以他向地球发出的信息其实是在远离地球,永远也不会到达地球,地球上的人要得到飞行者的信息,除非地球改变运动方向,向飞行者追去。”
爱因斯坦讲到这里,停了下来,问我听懂了没有,我正听得入迷,赶忙说“懂了,懂了,太好了,飞行者的时间变慢是指飞行者看到地球上的时间变慢,并不是他自己的时间变慢。对吗?”
“ 对,你说得对,时间变慢只是感觉,是双方都看到对方的时间变慢了,自身的时间不会变化。 ”
我停了一会接着又说:“我们现在进行的就是超光速飞行,那让我看看地球过去的情况吧。”我调过头向后面看去,一片漆黑,什么也看不见,爱因斯坦笑着说:
“我们现在用眼睛是看不到地球的,一是我们离地球太远,信号太弱,二是我们现在正在进行超光速飞行,地球上发出的光信号早已变成了不可见光线,现在要看地球上的情况必须通过这台万能信号转换器才行”。
爱因斯坦说着,打开了万能信号转换器,在墙壁上的显示器上地球出现了,在爱因斯坦的调试下,地球由小变大,又逐渐由高空降到地面,接着出现的是一个村子,村前有条河流,我一下就认出来了,那就是我们村的旧貌,我非常激动,真的像是回到了过去,不一会,我看见了我那去世多年的父母从大门出来,可奇怪的是他们倒着走路,我赶忙问爱因斯坦,我父母为什么倒着走路。
“由于我们进行的是超光速飞行,我们在追逐着地球过去的时间,地球上的时间正在倒流”。
“那能不能让我父母正着走?”
“可以。”爱因斯坦按了一下按钮,飞行器开始减速,我父母倒退的动作开始逐渐变慢,直到停止不动,又变得向前行走,走的动作越来越快,当我父母行走的动作变得和我们平时的动作一样时,爱因斯坦按了一下停止键。
“我们现在的飞行速度是多大?”我问爱因斯坦。
“我们现在与地球是相对静止的,所以我们看到地球上的时钟和我们的时钟运行速度相同,我们看到地球上人的运动方式就和我们一样。”
“我父母既不倒退,也不前进的那一瞬间,我们的飞行速度是多少?”
“那一瞬间我们是以光速远离地球。所以我们看到地球的时间是停止了。”
“那是不是只要我们一直远离地球飞下去,我就一直能看到我父母在世时的情况?”。
“从理论上讲是可以的,可是由于信号会变得越来越弱,这台万能信号转换器的放大功能是有限的,现在还不行,也许永远也无法实现,理论上能讲得通的,在实际中往往实现不了”。
“这样我就理解了,运动会使时钟变慢,也是相互的,地球上的人和飞行者都看到对方的时钟变慢了,并不是只有地球上的人看见飞行者的时钟变慢了。并且这种时钟变慢只是一种感觉,其实双方的时间都没有改变,对吗?”
“对,就是这样,时光真的会倒流那就乱套了,我们只能看到过去,我们不可能回到过去。”
我接着又问爱因斯坦,“ 那运动方向上物体的长度缩短8 )又是怎么回事?”
爱因斯坦又接着讲到。 “再如图2 ,
有一物体AB 远离地球,B 点发出的光信号向地球传播,当传播到A1 的下方时, A 点正好移到了A1 点,即B 点刚才发出的信息这时和A 移动到A1 点时发出的信息一同向地球传播,也就是说当我们的眼睛收到B 点发出的信息时同时收到的是A 移动到A1 点发出的信息,并不是A 点发出的信息,A 点发出的信息提前早已收到了,因此我们看到的AB 的长度就只有A1B 那么长,运动尺就缩短了。速度越快,运动尺缩短的程度越大,因为速度越快, A向B 靠近的越快,(AA1 之间的距离越大),当物体的速度(V )接近于光速(C) 时,看到的物体的长度就接近于一个点,因为,A 点以接近光的速度向前运动,而B 点发出的信号以(C-V) 接近于零的速度向我们传播,自然我们会把物体AB 看成一个点。可你还要知道,要看到这个点也很难很难,因为物体AB 以接近光的速度远离我们,它向我们发射的光信号以接近零的速度(C-V) 向我们靠近,要看到这个点也不知要等到那年那月。”你听懂了吗?【注: L`=L×(1-v/c) ,L` 是观测到的长度,L 是物体的实际长度, c 是光速,v 是物体运动速度。远离时v 取正值,靠近时v 取负值。】
“懂了,我们把物体 AB的长度看成A1B 那么长,是因为当我们收到B 点发出的信息的同时收到的是A 移动到A1 处发出的信息,也就是说我们同时收到的是A1B 之间的信息。对吗?”
“对,就是这样,所以看起来物体变短了,其实它还是原来那么长。”
“您讲的我懂了。 ”我接着又说:“可运动有两种情况,一种是相互远离,另一种是相互靠近,您只说了相互远离的情况,可您没有说相互靠近的情况,按照您的解释,如果是相互靠近,那就不是时间加快,运动尺增长了吗?”(注:这样的观点也有人提出了, 爱因斯坦的狭义相对论,由于受洛伦兹变换的约束,只有尺缩和钟慢的结果。实际上相对论效应是存在相反的结果的,尺子可以伸长,时钟可以变快。 ( 参考文献9 )
“相对论,相对论,要相对而论,远离时时钟变慢,运动尺缩短,靠近时就应时钟变快,运动尺加长。
如图 1所示,当飞行者在 2光年的位置上以光速向地球靠近,在他到达 1光年的位置时,他用一年的时间可接收到两年的信息,因为他停在两光年的位置上不动,一年可获得一年的信息,他在返回时又多接收到了在路上传播的一年的信息。【注: t`=t×(1-v/c)=1 ×(1 +c/c)=2 年】。如果他以两倍的光速返回地球,在他出发时路上本身就有地球已经发出的两年的信息,再加上他要用一年的时间到达地球,所以飞行者在一年内可获得地球发出的三年的信息。【注: t`=t×(1-v/c)=1 ×(1 +2c/c)=3 年】。即相向运动会使时钟变快,速度越快,时钟越快。
再看看图 2,当物体A1B1 靠近地球时,当B1 发出的光线追上另一端A1 时,A1 已经到A 点了,所以B1 点的光线与A 点的光线同时进入地球人的眼中,即地球上的人看到物体的长度是AB1 那么长,也就是说,当物体向我们靠近时运动尺会增加,速度越快,增加的幅度越大。”
我说到这里,爱因斯坦拍拍我的肩膀说:“你解释的不错,看来你把我的相对论才真正理解了,并且后一部分是你说的,我看爱因斯坦相对论以后就应改叫爱杨相对论了,以后就看你推广我们的相对论了,要不然很快人们就会把我的观点给彻底否定了,谢谢,谢谢你小杨。”
“我尽力而为,可您的其它一些观点我还是有不理解的,是不是您的所有观点都是绝对正确的?”
“那怎么可能,我爱因斯坦也是人,不是神,怎么会没有错误,我的能力也是有限的,如果我什么问题都能解决,为什么我花了后半生的经历还没有把四大作用力统一,人类在发展,科学在进步,怎么能停留在我们那个时代。还需要你们继续努力才对。”
“您今天讲的我听懂了,以前您为什么要用络仑兹变换?”
爱因斯坦好像猛然记起了什么,说:“噢,对不起,我今天还有一件重要的事要办,时间来不及了,我们以后再探讨吧, 再见。”说完,他向远方飘去,我想加快飞行速度去追他,可总是追不上他,忙喊“老爱,老爱……”
参考文献: 1、 挑战相对论http://www.xdlbj.com/ 2、 记者赵倩 http://news.beelink.com.cn/20060620/2098514.shtml 3、 王达水http://column.bokee.com/181484.html 4、 http://www.mmskin.com/bbs/ShowPost.asp?ThreadID=304 5、 徐永煊 http://netschool.nuc.edu.cn/KJJD/PHYSICS/JIAOXUE/dzja/8/new_pa25.htm 6、 《大自然探索》杂志2006 年第10 期 http://www.donature.com/jingcaipianzhang/2006-10/guguai-ayst.html#SlideFrame_1 7、 http://www.xici.net/b346440/d19640438.htm 8、 http://netschool.nuc.edu.cn/KJJD/PHYSICS/JIAOXUE/dzja/8/new_pa25.htm 9、 杨金诚http://sea3000.net/yangjincheng/11.php
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