相对论的正确与错误

相对论的正确与错误内容摘要：本文认为，狭义相对论的同时性的相对性原理是正确的，光速极限原理是正确的。广义相对论的等效原理是正确的，钟慢效应是正确的。这四大原理，足以让相对论在物理学上划一个时代。但是，狭义相对论的光速不变是错误的，质速方程是错误的，质能方程也是错误的，尺缩效应也是错误的。这四大错误，足以让相对论永远遭人反对。所以，只有发扬相对论正确的原理，抛弃相对论错误的假设，才能真正使物理学得到进一步发展。关键词：光速极限等效原理钟慢效应光速不变质速方程质能方程尺缩效应一四大原理足以让相对论在物理学上划一个时代1同时性的相对性原理足以让相对论在物理学上划一个时代我们先来看狭义相对论。物理学认为，时间是运动着的物质存在的基本形式。时间是物质运动的延续性、间隔性和顺序性。表明一事物和另一事物，一运动过程与另一运动过程先后顺序，过程之间的间隔长短、事物存在和过程的延续久暂。时间的特点是一维性，即不可逆性。同物质运动不可分离，物理学证明没有在时间之外存在的运动。这就是说，时间与运动是不可分的，如果没有运动，也就没有时间。静止不动的物质是无时间可言的。牛顿力学还没有将时间与物质和运动三者的关系搞清楚，所以，就错误地认为时间与空间一样，也是绝对的，不变的。爱因斯坦从同时性的相对性出发，证明了时间是相对的，而不是绝对的，是可变的，而不是不变的。从而，将牛顿力学大大向前推进了一步，或说，继牛顿之后又将物理学划了一个时代。说同时性的相对性正确，是因为它符合热力学第二定律，符合量子力学测不准原理，同时，也符合弱宇称不守恒的实验结果。反相的人从伽利略变换出发，认为洛仑兹变换是错误的，这是他们站在牛顿绝对论的立场上看问题，相反，如果站在相对论的立场上看问题，那么，就可以发现是伽利略变换错了，绝对时间正是牛顿方程近似正确的根本原因。爱因斯坦发现同时性的相对性的意义在于，彻底解决了牛顿一直想解决而没有解决得了的第一推动问题。其实，星球的旋转，不仅要第一次推动，而且要连续推动，否则，星球的转动就会停止，陀螺的旋转就证明了这一点。推动星球转动的力就是恒星发出的光电能量，所以，同时性的相对性是光电效应的进一步深化。2光速极限原理足以让相对论在物理学上划一个时代狭义相对论还有一条光速极限原理。光速极限是由极限信号速度演变来的。极限信号速度是指物体传递信号所能达到的最大速度。在牛顿力学中，物体间的相互作用是超距发生的，是瞬时传播的，也就是说相互作用的传播速度是无限的。爱因斯坦的相对论改变了这种观念。实验证明，瞬时传播的相互作用在自然界中是不存在的，相互作用的传播速度是有限的。通常把从一个物体向另一个物体传播的相互作用称作“信号”，而把相互作用的传播速度叫“信号速度”。因此，极限信号速度就是相互作用的最大传播速度。从相对论可以推断，极限信号速度是光速。极限信号速度的存在，也就意味着物体运动速度存在极限。这是否定牛顿力学关于超距作用的一大历史性跨越，所以说，光速极限是正确的。当然，这也只是教科书的说法。其实，星球引力速度与光速根本就是两回事。星球引力是即时的，只要你在星球引力范围内，你就不可避免地受引力的影响。比如，只要你在星球引力范围内，你就不可避免地有自身重量，这里不存在速度问题，所以，说它是超距作用也不是不可以的。光与星球引力是两码事，是两个东西，不是同一个东西。光没有引力，只有斥力。之所以说光速极限是正确的，是因为世界上任何物体的速度都不可能超过光速。原因就在于光的静止质量为零，而静止质量不为零的物体因为受质量的拖曳，所以，不可能达到光速。因为，物理实验已经证明所有的光速粒子质量皆为零。这是光速极限的根本原因之所在。其实，光有两种:一种是慢光子，一种是快光子，这是教科书上说的。所谓慢光子就是每秒三十万公里的光子，这种光子是波粒二属性的光子。所谓快光子就是远超每秒三十万公里的光子，这种光子是波动一属性的光子。这就说明，光原本是波动一属性的波动，只是在进入地球大气层时，有的波动浮获了地球大气层中的粒子，从而形成波粒二属性的光子。这里要明白一点，无论是慢光子，还是快光子，它们都是光。它们的速度都是光速。一些反相的人，一发现超c，亦即超过每秒三十万公里的光，就兴奋地宣布:发现超光速粒子了，相对论被推翻了。其实，超光速的粒子还是光，不过是波动一属性的光而已。因为，质量不为零的粒子绝对不可能超过光速。因为，它要受质量的拖曳。有的人说，电子的速度有可能超光速。目前，对此还没有确切的实验依据，即便是电子的速度真超光速，那也没有什么奇怪的，光电同一，光电效应说明光可以变成电，电也可以变成光。实验证明，电子的速度是光速。3等效原理足以让相对论在物理学上划一个时代我们再来看广义相对论。广义相对论的核心理论是等效原理。我们知道，物体所受的引力与物体的质量成正比，同样，物体所受的惯性也与物体的质量成正比。如果分别把这两种质量叫引力质量和惯性质量，物理实验证明，这两种质量实际上是不可区分的。因为，到目前为止的一切实验都没有找到它们的差别。所以，惯性质量与引力质量等价，才能成为爱因斯坦广义相对论的基础。有学者将广义相对论的等效原理区分为强形式和弱形式，我认为这是不能成立的。因为，实际上根本就不存在等效原理的弱形式。所以，把永久性引力场与非永久性引力场视为同一，这是广义相对性原理成立的先决条件。爱因斯坦发现等效原理的意义在于为惯性找到了原因。我们知道，牛顿一直困惑于惯性的原因，爱因斯坦证明了惯性质量就是引力质量，惯性力就是引力，这为重新认识牛顿力学打开了一扇大门。牛顿正是由于没有找到惯性的原因，所以，他把惯性定律和引力定律分为两个定律。其实，如果按等效原理的思路，惯性定律和引力定律是同一条定律。惯性定律就是引力定律，引力定律就是惯性定律，二者本质上是一回事。将牛顿力学的两条定律合成一条定律，这物理学意义还小吗？4钟慢效应足以让相对论在物理学上划一个时代广义相对论还有一个原理是钟慢效应。钟慢效应是爱因斯坦广义相对论的一个基本推论。时间延缓效应在高能物理中得到大量实验证明，不稳定粒子静止时有一定平均寿命，当它们高速运动时测得的平均寿命可以比静止时大得多。同时，在有加速运动的情形下，时间延缓导致绝对的物理效应，当一个时钟绕闭合路径作加速运动，最后返回原地时，它所经历的总时间小于在原地点静止时钟所经历的时间，或说，在宇宙飞船上进行了太空旅行的那个兄弟在返回地球后，确实要显得比留在地球上的兄弟年轻些。这种效应通常称为双生子佯谬。其实，中国古老的道家文化中早就有这种“天上一日，世上千年”的说法。因为，时间是运动的量度，或者说，时间与运动同在。有运动就有时间，没有运动就没有时间。所以，光的时间与火车的时间肯定是不一样的。广义相对论还说到时间弯曲，时间弯曲其实是运动弯曲，多走了路，所以就多用了时间，仅此而已，并无别的意义。二四大错误足以让相对论永远遭人反对1错误的光速不变假设足以让相对论永远遭人反对光速不变假设是爱因斯坦狭义相对论的两个假设之一。它可以陈述为：真空中的光速是个普适常数C，与传播方向、光源的性质和运动无关。这是爱因斯坦从光速极限引出的光速不变，并把这一假设作为证明质量相对的前提。但是，现实情况是光速极限并不能说明光速不变，光速极限是正确的，而光速不变是错误的。首先，光速不变假设直接违反相对论原理。前边说了，相对论的核心原理是同时性的相对性。光速不变是绝对论，而不是相对论。由此可见，狭义相对论的两个假设本身就是自相矛盾的，或者叫二律背反的，自己否定自己。这种不自恰的理论能不永远官司缠身？其次，我们知道，光波是光幅射的一种形式，而光幅射是要遵守幅射衰减原理的。或说，世界上根本就没有不衰减的光幅射。既然光幅射是衰减的，那么，在相同的距离内，光速是不变的，但不同距离之间的光速则是变化的。太阳到地球之间的光速是不变的，但其他星球到地球的光速则是变化的。至于地球上发出的光旳光速更是变化的。如果光速不变，那么，地球上就不会出现夜黑佯谬。因为，宇宙中发光星体多的是，如果光速不变，那么，它们的光线就都可以从四面八方达到地球，从而地球就会像医院里的无影灯一样，永远也不会有黑夜。同样的道理，地球上的地方也不会有背面和阳面之分了。再次，光速不变假设还违反量子力学的测不准原理。这是反相的人认为相对论与量子力学不自恰的根本原因。本来，相对论与量子力学二者是一回事，相对论说的是宇宙自然的宏观领域，而量子力学说的是宇宙自然的微观领域。都是说的光电能量的相对性与测不准性。根据物理学的宏微同性原理，说明二者是一回事。但光速不变假设割裂了相对论与量子力学的统一，从而使它永远纠缠在官司之中。最后，光速不变假设违反弱宇称不守恒的实验结果。我们知道，在电磁场中，磁场作用是强作用，而电场作用是弱作用，弱电已经统一起来就是证明。在宇称实验中，弱宇称是不守恒的，但是，光速不变假设却违反弱宇称不守恒的实验结果。因为，光速不变是守恒的，而不是不守恒的。既然违反实验结果，那就注定了它会官司缠身。2错误的相对论质量足以让相对论永远遭人反对相对论的质速关系式，这是害死相对论的一个致命错误，相对论遭到全世界物理学界长期的反弹，与这个不能成立的质速关系式有极大关系。所谓相对论的质速关系，就是在相对论中，物体的惯性质量分为静止质量和相对论质量，两者的关系式即质速关系。质速关系又称为质增效应。质速关系式为：式中，c为光速，v为物体的运动速度。两者之差定义为动质量m=m-m。，狭义相对论预言，物体的惯性质量随其运动速度的增加而加大，速度趋于光速时，惯性质量趋于无限大。其实，这只是一个在数学上成立，而在物理学上根本就不成立的公式。因为：物体的惯性质量随其运动速度的增加而加大，直接违反牛顿定律。我们要问：还要不要牛顿定律？或说，牛顿定律到底还是不是定律？光子的速度是光速，请问：光子的质量是无限大吗？宇宙中存在无限大的质量吗？物体的惯性质量随其运动速度的增加而加大，这就是说，运动的皮球可以变成星球，请问：宇宙中那一颗星球是由皮球变来的？对于相对论质量，爱因斯坦自己在晚年已经将其否定了，认为是动量，而不是质量。爱因斯坦在1948年写给L.Barnett的一封信中说：“引入一个物体的质量的概念是不好的，它没有给出明确的定义。除了“静止质量”m之外，最好不要引入其他质量。与其引入m，不如提及运动物体的动量和能量表达式。”（LevB.Okun,Theconceptofmass,其中有letterfromEinsteintoL.Barnetton19June1948.PhysicsToday,June1989,42；31-36.）由此可见，爱因斯坦自己都否定了相对论质量，我们还有什么必要再把动量当相对论质量？3零结果的质能方程足以让相对论永远遭人反对由质速关系式推出的质能方程，即E=mc。式中，c为光速，m为物体的质量，E为能量。实验证明，光子质量为零，也就是说，所有达到光速的物质都要将其质量光化为零。光速极限，就是由于它没有质量，凡是有质量的物体，必然达不到光速。既然光速条件下质量为零，零剩以任何数结果皆为零，这个方程有意义吗？显然，这只是一个在数学上成立，而物理学上根本不成立的方程。怪不得这个方程自打出来之后，根本就没有任何一项工程用到过它。包括宇宙飞船在内，用的都是牛顿方程的修正值。拥相的人说:原子弹爆炸用的不是质能方程吗？其实，这完全是一种想当然的说法，原子弹爆炸是释放出了原子中的光电能量，而不是质子变成了电子。物理学中有质子变成电子的说法吗？况且，原子弹爆炸的计算过程，也不是用的质能方程，而是用的薛定谔方程。这种百无一用的零结果方程，不遭人反对才怪哩。4错误的尺缩效应足以让相对论永远遭人反对尺短效应是爱因斯坦广义相对论的又一个推论。证明尺子短了的那个原始实验，是火车上悬挂的一根杆子。由于火车飞速前进，所以，车上的人测得的杆的长度与火车下的人测得的杆的长度不同。这个理论能成立吗？难道一个人坐上火车与下了火车的质量就不同了吗？那为什么会发生上述效应呢？这只能说明这是一种视觉效应——钟确实变慢了，但尺子并没有缩短。这种远小近大的视觉效应根本不能作为证明质量相对的依据。长度测量与运动无关，或说，长度测量与参照系无关，这是基本常识。从时空度规函数的角度来分析，我们知道，牛顿空间是不显时间的空间，是三维空间，也就是欧氏空间，那么，取笛卡尔坐标长、宽、高乘以长、宽、高，3×3＝9，一共9个分量。而闵可夫斯基的四维时空是与时间相联系的弯曲时空，需要用非欧几何，即黎曼几何来表示。在四维时空的坐标中，长、宽、高、时间乘以长、宽、高、时间，这样，4×4＝16，就成了16个分量。其中，由平直空间移植过来的长、宽、高9个分量，再加上一个时间分量，一共是10个独立分量。而其他6个分量就是弯曲了的时间，或说是慢了的时间。这里，我们并没有发现“尺短”的数学依据。由此，我们还可以发现时间弯曲了，能量弯曲了，但空间并没有弯曲，质量并没有弯曲。因为，时间弯曲是由引力引起的，引力的源是物质。物质没有弯曲，并不影响时间的弯曲。其实，运动的物体既没有变大，也没有变小。物体还是那个物体，说它变大了是随着速度的增加