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 周吉善 （jishanzhou@126.com） 2008.03.17 11:18:26
狭义相对论“三部曲”-- 跋语
牛顿的学说和相对论，属于两种完全不同的理论，前者适用于解决发生在地球表面上的问题，优势在于实用性；后者则是描述真实的自然运动规律的理论，优势在于真理性。伽利略变换和洛仑兹变换，是分别适用于这两种理论的、完全不同的T-L变换形式，根本差异就在于前者视两点间距离为直线，后者则取弧线。
可以从六个方面来证明：
首先，关于量纲式中的L和T，在牛顿学说中被认为是对物理过程不发生作用的、仅用于定量描述运动的参量；后者则认为用L、T的函数表述的物理量，是引起用M度量的质点之动量变化的第一因——实证的结果是：即使是在牛顿的学说中，用L、T的函数表述的g或a，也确实都是可以引起用M度量的质点之动量变化的第一推动者。
其二、在伽利略～牛顿体系中，相对于地面静止被定为静止参照系坐标的原点，把地面视为直角坐标系的水平轴，并且认为任何一个参照系中的时间都相等，即同时性是绝对的——而实际上运动物体留在空间中的轨迹，却跟地面上的轨迹完全不同，因为地球也在自转；故而这种理论就只能解决生活在地球表面上的人类所遇到的现实问题。经典物理学早已揭示出在高度或纬度不同的地方，同一台钟的快慢本来就不相同，即在空间中的不同位置，所谓的同时性本来就是相对的。由此可知，真实的时间间隔，是一个跟空间中具体的点的弯曲程度相关的物理量。
其三、物理学把米长定义为过巴黎子午线的四千万分之一，其中就包含着两个近似：一是忽略掉了弧长和弦长不等的误差，二是用弧长来定义直尺。故而可以确定：在经典物理学理论中，本来就存在着直尺不直、水平不平的常识性空白。
一百年来人们对“动尺变短”表现出的不可思议，就因为都没有去关注这两个近似：从蜗牛爬行和磁悬浮列车的对比中，并不难悟出其物理机制究竟是什么——当我们使用严格定义的直尺，分别去量度在相同时间内蜗牛和磁悬浮列车在地球表面上通过的距离时，由于弧长和弦长不等的误差而使列车产生的增值就不应该被忽略，故而用“直尺”度量所得到的数值就必然会增大，其直观效应就是高速运动物体上的量尺变短了。
其四、经典物理学研究的运动，其速度通常都是每秒几米或几十米，将它在地球表面上留下的轨迹视为直线尚且可以；当今现实生活中出现的磁悬浮列车和超音速飞机，每秒都要通过几百或几千米，仅从弧长和弦长不等的误差角度来讲，高速运动物体跟牛顿学说中的运动物体已经不可同日而语——仅从弧线和所谓直线之差异的角度考虑，对高速运动物体而言，如果不关注这种弧长和弦长不等的误差，出现“差之毫厘、失之千里”的结果自然也就不奇怪了。同理，由于这个误差的积累是物体运动速率的函数，故而时间间隔也就成了一个与速率相关的变量。
其五、伽利略～牛顿体系，总是把静止参照系作为优越参照系使用，其哲学理念就依旧停留在亚里士多德那“运动是相对的、静止是绝对的”基础之上，根本就没有冲破地心说的樊篱，所以牛顿就不得不宣称“我们必得承认有一个上帝”——把静止参照系坐标的原点认定为在地球的球面上，也就根本不能适用于描述发生在宇宙空间中的真实的自然运动。
相对论所描述的高速运动，静止参照系坐标的原点已经被定在地球的球心，航天飞行器的高度均取地球半径加上距地面的高度即为佐证。只有这种理论才真正达到了哥白尼《天体运行论》所确立的“运动是绝对的、静止是相对的”之哲学高度（实际上把地球的球心视为静坐标系的原点去描述深层太空的运动规律，依旧存在误差；当太空飞行器靠近太阳系边缘时，这种误差就必然会显现出来）。
其六、物理学理论中还存在一个自然运动和非自然运动不分的常识性误区。相对论所描述的均属于自然运动，而惯性系理论所描述的则是离不开“用人力同天然的吸引作斗争的必要性”的非自然运动。
惯性系理论实际上并不能适用于我们生活其中的三维弯曲空间，因为在这种环境中根本就不存在所谓的直线和直线运动！而相对论所描述的则是在弯曲空间中做高速运动物体的规律，与所谓的直线运动根本就风马牛不相关＃
（全文完）
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