物理新理论《比较物理学》(三)_杨升山狭义相对论研究网站
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物理新理论《比较物理学》(三)

杨升山 (mzhyss@126.com) 上传2008.10.05 访问199

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三:爱因斯坦四维时空理论的本质

物理学的发展是我们接触到了速度较高的运动,我们借以认识自然的媒介---光线---给我们出了些难题,由于它的速度是有限的,他就给我们提供了错误的信息,我们怎样处理这些信息,造成了物理学的危机。爱因斯坦用四维时空理论解释了这些运动,那么四维时空理论的本质是什么?

我认为,物体用三维就可以表示了,物体的光信号(包括自身发射的光与反射的光)用哪种方法表示,就会用到第四维了,为了区别几何体的三维,把时间为作为虚数维。这就是爱因斯坦的四维时空连续区的表达式表达的内容。光信号在运动方向上是可以叠放的,所以会有长度上的视觉收缩(爱因斯坦说得运动学形状)。

说光速c是一个普适常数,是爱因斯坦的言论,光速是速度的一种,与其他物体的速度并没有本质的不同,他是用改变时间长度的方法让光速保持为常数的,为此他让不在同一参照系中的物体有不同的时空基准,因为用这种方法可以解释大多数运动现象,因而受到了欢迎 。

物体运动与光速有什么关系?一点关系也没有,有光线时他在运动,没有光线时他也在运动,光线可能会影响这个物体的运动,对于大质量的物体,这种影响可以忽略不计。相对论把物体的运动与光线联系在一起,是因为我们观测物体的运动依靠这光线,它反映的时物体运动的光信号的传递规律。

从这个式子√(Δx^2+Δy^2+Δz^2)=cΔt 就可以看出

说明就是把物体的光信号的行程等于物体运动的行程了。

对于狭义相对论,讨论的中心还是时空观上的分歧。任何物质都可以有他们的生物钟,我们测量他的运动速度时,是不用去考虑它的生物钟状况的,我们只能用我们手中的尺与钟。

这个情况在对敌人的飞行器的测量中体现得很清楚,我们如果发现了敌人的飞行器,就会对他进行测量,敌人的飞行器上如果感到有人对他们测量就会运用反测量的措施,常见的就是敌人的飞机在空中撒布金属材料,让我们的雷达员无法从雷达回波中发现他们。

有矛就会有盾,根据多普勒原理,人们制造了动目标显示雷达,用于区分静止的目标与运动着的目标。现在不是经常可以看到有隐身飞机的消息么?敌人总是要千方百计隐藏他们的,要想得到他们的帮助就如同相互谋皮。

所以这里的测量,不可能要求敌人向我们提供它们的时空信息,我们只能依靠自己。

四:公式的错误推导导致狭义相对论的出错

大家知道,“狭义相对论”是爱因斯坦创立的,而使用的数学表达式却叫做洛仑兹变换。这就告诉我们,洛仑兹远在创立“狭义相对论”之前,就根据测量结果总结出了这种变换式。

对于相对以速度v运动的参照系来说,由于参照系选用的不同,此式子分成两组,即

1. 2

据说,这两组方程式互为反变换式。实际上把x与t同时代如原方程组,确能进行逆运算。从洛仑兹变换式中,长度与时间式中都有一个相同的因子β,所以它们的变化是相同的,不能舍弃其一。也就是说,时间膨胀时,长度也要膨胀。并不显示长度收缩。如果要长度收缩,时间也要收缩。

只是:按照教科书上的方法,原方程组取增量后,原方程组就成:

4

成了不能进行逆运算的两组方程了,因为这两组方程中都有比例因子β= 。可是这样一个比例因子的出现,使方程组变换成了单方向的。要想能互相变换,只有在v<<c时,才可以近似使用常规的数值运算法则。

因为常规的数值之间的关系,是

要想使这两组方程能够成为互变,却要求,这就必须使β=1。

式中的比例因子β= ,只有在v<<1时,才能近似等于1,也只有在这种情况下,变换式才可以称为正反变换。可是“狭义相对论”被誉为高速运动物质的运动理论,应用此公式造成的误差就太大了。

在这里, “狭义相对论”引进了运动学形状与几何学形状不同的概念,说改变的只是运动学形状,几何学形状并不改变。可运动学形状是无法测量的,而往往把运动学形状与几何学形状等同。

洛仑兹总结了这种变换式,但没法解决这个矛盾,所以创立不了“狭义相对论”。

爱因斯坦使用了“巧妙”的手法,即使用了“张量分析”,用数学运算掩盖了物质运动的实质。而所谓“长度收缩与时间膨胀”,是从反变换式中倒推出来的。把4和3 (或3和4)组成一组答案

5.

6.

再变换后,由5可变为

A

B

由6可变为

A

B

A和乙A即是狭义相对论的“空间缩短”和“时间膨胀”公式。

这两个式子不属于同一个方程组,所以不能同时应用。只能象张元仲书中的说法“也可以等价的用”,造成了似是而非的答案。

按同样方法,也可得出“空间膨胀”和“时间收缩”公式(甲BB)。不过把这两个式子作为增根看了,运算中并没有产生增根的过程呀!

实际上,“狭义相对论”的算式中,因有一个因子β= ,所以在物体运动速度远小于光速时,尚能得到近似正确的答案。但当时物体速度大了以后,误差就十分明显了。要知道“近似等于”,并不是“真正等于”,而这里的近似还是有条件的近似。“失之毫厘,谬以千里”,这不能不引起我们的注意。

平时,有同志开玩笑说:“报时台晚报了20秒钟。”这种说法,大家都知道不对。我们只能以报时台的时钟为准,这种差别只能说明那位同志的手表快了。可是科学上是不能开玩笑的,如果有人硬要依“狭义相对论”为准,那又有什么办法呢?

上传的公式没有显示出来,因为用公式编辑器编辑的公式没法复制。我说说主要方面:

从洛伦茲变换中,导出的时间变化与空间变化是同步的。时间缩短时空间也要缩小,时间膨胀时空间也要扩大。所以有四个式子,还有时间膨胀与空间收缩两个式子。爱因斯坦把另两个式子作为增根舍去了,两组方程中各保留一个。

可是运算过程中并没有产生增根的过程呀!这样处理是不当的。

事实上,这样的计算方法仍有问题,就是从可以进行逆运算的洛仑玆变换方程组中得到了不可逆的结论,取增量的方法不对。应该是长度与时间同时取增量,结果就是3式变为

4式变为4

根本不能导出爱因斯坦的尺缩与钟慢公式。这也可能是洛仑玆始终不承认相对论的原因。

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