普適相對論

相對論的兩條基本假設

愛因斯坦的相對論有兩條假設(論動體的電動力學原理):
1.物理體系的狀態據以變化的定律,同描述這些狀態變化時所參照的坐標系究竟是用兩個在互相勻速移動著的坐標系中的哪一個並無關係。
2.任何光線在“靜止的”坐標系中都是以確定的速度c運動著,不管這道光線是由靜止的還是運動的物體發射出來的。
在中國大學物理第五版中,已經被修正為:
1物理定律在一切慣性參考系中都具有相同的數學表達形式。
問題:一輛地面上勻速運動的車上,從車頂,自由掉下一個物體,車上的人,與車下的人所觀測到的運動軌跡不是相同的數學表達形式。不能用係數簡單的統一。這導致愛因斯坦推導洛倫茲變換的論據錯誤。
2光速不變原理: 在彼此相對作勻速直線運動的任一慣性參考系中,所測得的光在真空中的傳播速度都是相等的。
問題:人類沒有得到過物理意義上的真空,由其它所有波的規律表明,真空中沒有介質,波無法傳播。這是當初光粒子說的一個證據,也是以太假設的根源,但如果太空中稀薄的空氣,對光不成為真空,則上述三個假設都不成立。
修正如下:
1物理學定律在相同的條件下重複實驗,具有相同的數學表達形式。可以通過坐標變換進行不同參照系間的轉換。
2在均勻穩定的介質中,任何波的運動速度都相同。換句話說,任何波的運動速度,僅與介質相關,而與波源發出波後的運動無關。
這兩個假設其實是公理,不會有人反對,也就不用假設。
相對論變換與伽利略變換是兼容的,與速度疊加是相容的,不是對立關係。運動的火車頭髮出的聲音,相對地面靜止的空氣來說,聲速不變,符合相對論變換;相對火車頭是符合速度疊加,是聲速減車速,而火車內部的聲音,相對火車是聲速不變,相對外部是速度疊加。超音速飛機內部的聲音,相對飛機還是聲速,類似於相對論所說光速火箭發出的光,對火箭還是光速,符合相對論變換和伽利略變換;相對地面速度是聲速與飛機速度的合成,符合速度疊加。如果我們忽略介質,則得到哪種變換結果,都是可能的,這是愛因斯坦相對論沒有講清楚,而且很多人都沒有想明白的地方。
相對論結論之一:運動的尺縮短
那么我們在兩個參照系中各放一把相同的尺,由於運動的相對性,各參照系都會以為對方在動,尺應該短,這又是個悖論。
如果我們把愛因斯坦俠義相對論結果,當做測量者看到的現象,則所有悖論不再存在。事實上,很多人也是這樣理解相對論的,只是沒有更進一步的思考相對論問題。

普適相對論的推導

下面我們來用愛因斯坦的推導原理,論述一下聲速的相對論原理,從而得到可以運用於各種測量手段下的、普遍適合的相對論。
如果一個鍾,以0.5倍聲速從原點遠去,我們會聽到什麼現象呢?
一秒鐘時,它距離原點0.5聲秒距離報1秒,但這個事件我們在原點聽見,需要再過0.5秒,於是我們發現,在本地鍾1.5秒時,遠處的鐘報1秒,本地鍾3秒時,遠離的鐘報2秒,也就是我們在忽略測量時間時,誤以為遠去的鐘慢了。而且速度越快,鐘慢得越厲害。
假設有一把尺長1聲秒,而我們的測量地面上有一無限長尺子固定不動,運動尺頭尾各有一個探測裝置,在探測到與地面某一尺刻度重合時,用聲音報出該刻度,我們在地面尺原點接收聲音。尺勻速運動逐漸遠離,當尺尾報0聲秒時,尺頭已經距離我們1聲秒,而這個距離,要1秒後我們才能收到;當尺尾到1聲秒距離時,尺頭到2聲秒,還是要在我們收到尺尾報1聲秒後1秒,我們才能收到尺頭報2聲秒,於是我們會直觀的認為,尺尾先到刻度,尺頭後到達它本應立刻到達的刻度,感覺好象遠離的尺,縮短了。而且運動速度越快,感覺短的越厲害。
超過聲速我們將追上鍾以前發出的聲音,也就是先聽到鐘敲3下,報3點,再聽到鐘敲2下,報2點,然後聽到鐘敲1下,報1點,這就是超過聲速時間倒流現象!
鐘慢、尺縮、超光速時間倒流現象,都可以用聲音試驗做出結果,這只能證明愛因斯坦的結論有問題,他忽略了測量速度的問題,把現象當成了物理本質。照本文方法解釋相對論,雙生子悖論、子回到未生時殺父悖論都不存在。

普適相對論的評價

請朋友們注意了!千萬不要被以上內容所誤導!這是對相對論的一種流傳極廣的經典誤解。首先,它對“光速不變”的理解有錯誤。光速不變的意義,是真空中任意的光相對於任意的參考系速度都是c。聲波顯然不具有這個性質。為了讓兩條假設都成立,那就必須拋棄“絕對時空”的觀念。也就是說,相對論中是不存在“絕對時空”的。第二部分的論證過程有一個極大的漏洞,不知道朋友們發現沒有?偷換了光速不變原理的概念,注意第一部分,光速不變原理的概念已經被偷換了!他們把“絕對時空”引入了,也就是說,他們把要證的內容提前隱含在了條件里,然後煞有介事的參照《論動體的電動力學》的第一部分:運動學部分(因為他們看不懂第二部分)進行了一系列推導,然後得出了“相對論是錯誤的”的結論。
事實上,這篇“論文”的作者比其它草民科學家高明的地方在於,他讀過半篇愛因斯坦的論文,所以能把很大一部分人糊弄過去。這篇文章的作者的時空觀還是絕對時空觀,所以不能理解“光速不變原理”的意義而錯誤的認為相對論的兩條假設是互相矛盾的,為了使兩條原理“兼容”,對光速不變原理進行了錯誤的理解,從而得出了這種在牛頓時代就已經是廢話的似是而非的東西。其實,人們說的“十個人只有一個人懂相對論”不假,這是因為一般人都放不下絕對時空的觀念,我們看相對論,第一步就是要理解愛因斯坦所說的相對時空。最簡單的辦法,就是學好馬列主義哲學。
對上述評價的回覆:
“真空中任意的光相對於任意的參考系速度都是c”,所有科研工作者都知道這是個無法證明的假設,而根據其它所有波的可證實規律,光波在真空中的速度也應為0,這不是假設,這是推理。
相對的概念,全是處於特定角度的特定結果,不具有普遍公認的特性,科學不存在相對性。
例如相對於1,10是大數,相對於100,10是小數,因此科學論述,只講數值是10,而不講大小。可是愛因斯坦卻認為接近光速是高速運動,可是和我們根據經驗測量到的10倍光速相比,光速是低速。
絕對時空是因為愛因斯坦偷換了時間的概念,才不那么正確的,詳見《論動體的電動力學》,愛因斯坦假設時間是需要用“看”來確定的,而同理,我們用“聽”來確定時間,理論上沒有任何問題。這樣就會發現愛因斯坦定義的時間,與牛頓定義的不同,一個不同的計時方法,當然會發現時間與經典理論不同,計算出的速度也不同,可是我們有必要修改時間的定義嗎?為了得到若干不能統一,不能交流的結論?我們不是為拋棄絕對時空觀而拋棄,一定要有對解決問題有幫助。愛因斯坦的理論,對解決當時難以理解的光現象,提供了一種解釋方法,而今天我們有了普適相對論,可以很好解釋光現象,相對時空的解釋,就應該按照剃刀原理,給與剔除。
愛因斯坦當年找不到光的介質,認為太空是真空,而今天,我們知道,空氣、水、玻璃,這些光穿行其間的物質,決定了光速,而不是拖拽光速,因此這些物質,就是光介質,在這些介質中所做的邁克而遜莫雷實驗,必然得到0結果。
愛因斯坦不知道超光速現象:
在七十年代前後,射電天文學家發現,宇宙中有4個緻密的河外類星體射電源。河外射電星體有時會拋出一、兩對射電星雲——射電子源,這似乎是一次猛烈爆炸引起的,它們彼此高速分離,其中大約有半數出現超光速運動,甚至達到光速的5倍至10倍。
塞弗特星3C120的自身膨脹速度就超過了光速的4倍,類星體3C273,3C345,3C279各自的兩個組成部分的分離速度是光速的7倍,10倍,19倍。
愛因斯坦不知道玻璃決定光速,而不是拖拽光速。(水、空氣靜止時決定光速,這就是愛因斯坦要找的靜止系)
愛因斯坦不知道太空不是真空。
愛因斯坦對時間的定義,在很多常見的條件下都是錯的。他以為看到的時間,就是真正的時間。
愛因斯坦用係數湊出洛侖茲變換的方法,如果是國小作業,老師會劃一個大大的叉。在普適相對論里,對這個的解釋是:微觀運動,對多維空間起主要影響的物質發生運動,則空間的性質發生了變化,既然空間都變了,模型當然應該變,因此普適相對論,可以改變愛因斯坦相對論只適用於巨觀的問題,它可以適用於微觀。它甚至對所有相對論矛盾,都能給於比較合理的解釋,愛因斯坦相對論,只是一個特例條件下的特殊結果,套用範圍,只能是真空且模型特定的結果,其它情況,用普適相對論,可以解釋。
哲學是人類對世界的思考和認識,因此分為主觀和客觀兩種;而科學是可重複的客觀規律,因此哲學包括科學。在主觀哲學中,一種是站在特定角度,可驗證的主觀真理;另一種是從未驗證,卻認為對的,這裡包括宗教和迷信。
主觀的認識世界的方法,已經被大多數人拋棄,因為他們通常只是站在個人的角度去看問題,如果別人不知道論述人的角度,則不一定可以得到一致的結論,而論述人如果考慮到論述角度的問題,改用客觀的論述,就成了科學。
客觀的定義:不以特定人的角度去看待事務,也就是事務本身的屬性,不以人的意志而轉移。
科學就是客觀規律,無論什麼人,按照科學規律的條件做,一定得到科學規律論述的結果,否則規律就被證偽,證明有漏洞,不應再稱為科學規律。
常見對“客觀”的錯誤理解,認為是從其他人的角度看待問題,這其實是另一個“主觀”,而不是“客觀”。
科學的定義:對一定條件下物質變化規律的總結。
科學的特點:可重複驗證、可證偽、自身沒有矛盾。
科普是科學普及的簡稱。
講述自己的論據和結論,讓讀者自行驗證此結論是可重複的規律(科學)的過程,被稱為科普。
迷信是不希望聽者去驗證,只希望聽者接受講述觀點的傳播形式。
不經驗證的接受方式,也是迷信。
啟蒙的定義:在一些不知道新理論的人特別是兒童,不具備驗證科學知識的能力時,只能簡單使他們記住結果而套用科學知識,這種忽略證明過程的教育方法叫啟蒙。啟蒙常用的說理方法是用一些被啟蒙者已知的類似常識,來說明道理,而不是講述科學證明過程。而我們知道,由於條件不同,類似的道理,與實際可能是不同的,所以啟蒙,不能套用於科學理論的爭論。
迷信不一定是錯的,每個人都不是全才,都會或多或少的迷信權威、專家,不經驗證而相信。所以迷信不可怕。但分不清科普和迷信,就可能分不清科學和假科學。
公認,是指交談雙方認可的,不是虛指。
例如:8大行星說法的公認,是指科學大會通過決議,而不是地球上大多數人知道,或承認,後一標準是不容易驗證的。
但是科學家也有錯的時候:例如亞里士多德,是他那個時代最偉大的科學家,但是他的重物先落說被發現需要修正。
(注意:因為石頭和羽毛實驗可以證實一個規律,所以不能說他的理論完全錯)
修正後的論述:在做自由落體實驗時,如果兩物體受到相同的、與運動方向相反的空氣阻力,其它條件完全相同,則較重的物體先落地。
(注意:原結論重物先落證偽的最好實驗不是兩個不同重量的球做實驗,而是帶降落傘的人和小石頭比,石頭輕,但先落地)

最新實驗證據

2011年9月22日,歐洲核子研究中心發表論文,證實中微子超光速現象的存在,有力地支持了普適相對論對愛因斯坦相對論的修正。

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