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周吉善 (jishanzhou@126.com) 2007.10
针对“权威专家”用惯性系原理予以否定,我用物理方程给出了反驳。
——我们可以来推导一下“观测者静止”时的公式究竟应该是怎样的。
假定光源以速度v向着接收者运动,并在接收者的参考系进行计算。假设光源发出
N个波,在接收者参考系里所测得的tR时间里,第一个光波通过的距离为
ctR,而光源通过的距离为vtR。其波长便为λ
=(ctR
-
vtR
)
/N
。因此接收者观测到的频率为:

若光源的频率为f
0
,则在光源参考系里所测得
ts时间里,光源发出了N=f
0
ts
个波。这里
ts是本征时间间隔(在光源参考系里,第一个波和第N个波都是在同一地点发出的)。时间
ts和时间tR的关系由通常的时间膨胀公式
ts=tR/γ(式中 )给定。这样对于运动光源的多普勒频移效应,可以得到:


同样得出,当光源和接收者以相对速度v彼此分离时,

当光源相对于接收者垂直运动时,
.
评述:“权威专家”关于“观测者静止”时使用(2)式的说法错了!
实际情况则是,无论“观测者静止”或“观测者在作横向运动”,“洛仑兹收缩”都是“蓝移”而不是“光谱线的红向移动”,对应于“钟”就都是“时间变快”
——这一点跟“声波”的多普勒效应并不矛盾:声波的多普勒效应本来就只跟声源的运动相关,而当接收者运动、声源静止时根本就不存在多普勒效应。
那么,所谓“权威专家”的错误究竟是怎样产生的呢?
狭义相对论效应的必要条件是
观测方向跟运动速度方向相垂直
,所谓“观测者静止”或“观测者在作横向运动”的假定,根本就不能成立!
满足这个条件的惯性系运动只有一种形式,即发光体和观测者永远在做
等速同向的平行运动
,跟上述两种“假定”均不吻合;如果假定“观测者静止”,发光体就只能做
非惯性系
的圆周运动
——狭义相对论是描述非惯性系运动的理论,百余年来人们总是依据惯性原理对之提出这样那样的质疑和责难,是没有物理依据的。
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