<![CDATA[力电磁光是什么？]]>

<![CDATA[力电磁光是什么？]]> http://yeboyebo.blog.163.com zh-CN Wed, 23 Jul 2008 18:15:46 +0800 Wed, 23 Jul 2008 18:15:46 +0800 http://blogs.law.harvard.edu/tech/rss 120 <![CDATA[力电磁光是什么？]]> http://yeboyebo.blog.163.com/style/common/user_default.gif http://yeboyebo.blog.163.com <![CDATA[第二十七回什么是物质]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/3233338200811051757546

第二十七回什么是物质

诸位，我们天天和各种各样的物质打交道，要说什么是物质，你能说清楚吗？不信试试？

“喂，导游，物质不就是各种东西吗？”

“哪什么是东西呢？”

“东西就是东西，没有什么不什么的。啊，对了，东西就是客观存在。”

“那海市蜃楼、影子和图象也是客观存在的，它们是不是物质呢？”

“……”

在生命和人类诞生以前，物质就是存在的，世界和人类都是因为物质的存在而存在。物质构筑了纷繁美丽的大千世界。因此，世界是物质的。

什么是物质？

列宁给物质下了一个哲学定义：“物质是标志客观实在的哲学范畴，这种客观实在是人通过感觉感知的，它不依赖于我们的感觉而存在的，为我们的感觉所复写、摄影、反映。”

在哲学中，物质是不依赖人的意识而存在的客观实在。物质是第一性的，意识是第二性的，物质决定意识，意识从属于物质。

意识是有了人类以后才有的。即使没有意识，物质也照样存在。因此，不应该把物质同意识扯在一起。没有意识，什么是物质？所以，应该在客观世界中去寻求物质的定义。

什么是物理意义上的物质呢？

只要全面认真地考察一番，不难知道物质是对空间的占有。这里占有空间的泛指石头、水、原子、中子等任何一种客观实体。

具体地说，已占据了某空间的物质就会反抗别的物质来占领该空间，这就是碰撞。因此，凡是能相互碰撞的双方都是物质。

在碰撞过程中，总动量保持守恒。这就是动量守恒定律，也是碰撞过程的规律。当然，这里的碰撞包括人们宏观上看得见的和微观上看不见的。

我们知道，意识或精神是不会占有空间，它们是不会发生碰撞的，因此它们不是物质。

物质的这一定义是不会产生任何矛盾的，而且和人们哲学上的物质概念也是兼容的。

人体是靠视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉来感知物质世界的。人体的感觉并不一定是完全可靠的，同时人体的感觉只能感知自然界很少的一部分。例如，我们看到的影子、虚象、海市蜃楼等就不是物质，因为它们不会占有空间，不会发生碰撞。但是它们是客观存在，可见客观存在的东西并不一定是物质。只有客观实在的东西才是物质。我们看到的世界只是客观世界的很少的一部分。原子分子和暗物质我们就看不到。人们听到的声音不是物质，是空气分子运动而产生的声波。同样地光也不是物质。嗅觉、味觉和触觉所感知的当然是物质，但也只是物质中很少很少的一部分。

质量是物质一个重要属性，什么是质量？质量是对物质的量化，也就是物质的多少。物质和质量是互为存在的，没有无物质的质量，也没有无质量的物质。

怎样来求出质量的多少呢？实际上，可以根据动量守恒定律来测量物质的多少。可用“千克原器”的仿制品作为质量的基准，使它去碰撞待求质量的物体，只要测出它们碰撞前后的速度，就可以用动量守恒定律公式求出另一个物体的质量。

质量基准是由人们规定的。1791年法国政府规定1（分米）3的纯水在4℃时的质量为1千克，并于1799年用铂制成质量与此相等的圆柱体，叫做标准千克，保存于法国档案局。因此也称之为“档案千克”。1872年经过精确测量发现，档案千克比4℃时1（分米）3的纯水质量小0.04克。此后就选取了档案千克作为质量单位的基准器。

1883年，用铂铱合金制出的质量基准器1千克原器是仿照档案千克制定的。它是一个高和直径都为39毫米的圆柱体。当时共制成41个千克原器的质量基准，现在在国际单位制中仍采用千克原器作为质量的基准。

测量物体质量最简单的方法是利用受力平衡，例如使用天秤或弹簧秤。称量的方法归根到底仍然是在使用碰撞的方法，只不过这种碰撞是人们看不到的。因为力是物体间的相互碰撞，我们会在第二章中详细地讨论这一问题。

占据空间、客观实体、能碰撞和有质量是同一个意思。“实”就是占据了一定的空间。有质量，就意味着有碰撞能力。反过来，占据空间的多少、碰撞能力的大小就含有质量多少的意思。质量是通过碰撞过程来测量的。物质和质量是整体和部分的关系，有质量的地方就一定有物质。空间和物质也是整体和部分的关系，因为物质只占有空间的一部分，另外一部分空着。

什么是物体？物体这一概念可以看作是不言自明的，如果硬要下个定义，则物体是由各种物质和各种层次构成的某个整体。其实物质也是有一定层次的，因此物体和物质并没有一个严格的界线。只不过在物体和物质这两个名词同时使用的时候，似乎物体的层次和结构要更大一些，所包含的物质种类要更多一些。

从所掌握的资料来看，物质结构有一个重要的特点，那就是物质以不同的层次分布，这种分布是不连续的。目前，通常认为可分为微观、宏观和宇观三个大的层次，每个大的层次又可以再分为若干个小的层次。

1、微观系统的层次

微观系统是指目前已知的分子、原子、原子核和基本粒子所构成的物质系统。

2、宏观系统的层次

宏观系统包括地球上的物体、卫星、行星和恒星所构成的物质系统。

3、宇观系统的层次

宇观系统一般是质量或尺度很大物质系统。它包括星团、星系、星系团、超星系团和总星系所构成的物质系统。

物质的层次是互相联系和无限可分的。任何一个物质层次无不都是上有更高的层次，下有更深的层次。层中有层，层层相联。任何一个物质层次只是无穷层次系列中的一个“关节点”，从而形成层次的等级性。某个层次总是由下一个或下几个层次所组成。

物质的种类极其繁杂，性质也千奇百怪。就拿恒星来说吧，太阳只是一颗普通的中等恒星。恒星中有光度比太阳亮几十万倍的巨星，也有光度只及太阳几十万分之一的矮星；有的恒星体积比太阳大千、百倍甚至百亿倍，但密度只有地面空气的千、万分之一，有的恒星体积比地球甚至月亮还小，但密度却大到水的密度的几万倍甚至于上亿倍；恒星的质量有比太阳质量大或小几十倍的，恒星的表面温度有几万到十几万度的，也有表面温度只有几百度的红外星；中子星的直径只有20到40公里，质量却同太阳相当，密度大到每立方厘米上亿吨，表面温度高达一千万度。

在自然界中，物质以各种形态出现。例如大家熟知的固、液、气以分子或原子为基本单元的三种不同的聚集状态。此外还有由高速运动着的正离子和电子组成的等离子态、有由中子构成的中子态、有弥漫于较大空间的各种场态物质、还有所谓的由正电子反质子反中子构成的反物质等等。

总之，辽阔的大地，巍巍的群山，无边的星辰，微微的粒子都是由物质组成的。

]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/3233338200811051757546 0 http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/3233338200811051757546 Sun, 10 Feb 2008 17:17:57 +0800 2008-02-10T17:17:57+08:00 <![CDATA[第三章时空探奇]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/3233338200811051444483

第三章时空探奇

前言

诸位，我们又要起程了，这次我们要到时空中去探奇。

时空本来是很简单的，但人们把它弄得极为复杂，复杂得人们无法理。很多人这样认为：只有把简单的东西弄得复杂无比，那才叫做有水平！就拿时间来说吧，不同的人有不同的理解。有位网友这样说道：

斗转星移，日月盈仄，寒来暑往，潮涨潮落。自然界是在永无停息地运动和变化着的，一件事接一件事，一个过程跟着另一个过程，绵延不断。

在人们的心目中，“时间”是一个不言而喻的概念，没有人怀疑过它的存在。

文人骚客将“时间”比作一去不回头的“光阴之箭”，道出了哀叹人生不可逆转的悲哀。在他们的眼里，时间是唯一方向的。前苏联大文学家高尔基说：“世界上最快而又最慢，最长而又最短，最平凡而又珍贵，最容易被人忽视而又最令人后悔的就是时间。”

基督信徒认定，是上帝第一个拨动了时钟，用七天的时间缔造了我们今天的一切，上帝决定了“时间”。

佛教信徒则认为，“时间”是对人生的考验，生死轮回、因果善缘，蝼蚁也不能幸免。“时间”是循环的。

商人则将“时间”视为金钱，跌宕起伏，从来就没有个满足。

生物学家认为，“时间”就是生命，它决定着着生命消亡、物种进化。

哲学家们将“时间”则变为一种佯缪，说龟兔赛跑乌龟能胜出。

最关注“时间”的就是物理学家们了，而物理学家们却各执己见。

经典物理学的奠基人牛顿说：“绝对的、真实的、数学的时间，由于它自身的本性……，于任何外界事物无关地、均匀地流逝”。他认为“时间”是绝对的“瞬间”。

爱因斯坦在他的相对论里，则把“时间”变成了一个“怪物”，它可以随速度膨胀、收缩，它可以钻进“虫洞”，让我们自己将自己扼杀在出生的时刻。直到后来，在它的广义相对论里，“时间”和光线一起又被引力给拉弯曲了，又变成解释空间的一个“维”。难怪他在临终前在一封信里感叹地写道：“对于我们这些坚信物理学的人来说，过去、现在和未来之间的区别，尽管老缠着我们，不过是一个幻觉而已……”。

代表当今前卫物理学的“量子理论”中，“时间”的地位被削弱了，处于二级量的位置，被称作“时间算子”，作为一个特殊的数学工具，可以在波函数中提取可观察的信息。特别是给“时间”还加上了哲学的色彩，弄出个“量子猫佯缪”，让天下的哲学家们大伤脑筋。

“混沌学”的出现，似乎又将“时间”这辆“太阳马车”拉了回来，它将一切一切都赋予了一个“初始条件”，无论是物理的相互作用，还是化学反应，或是生命的遗传变异，“时间”创造了一切。同时它又告诉我们，“时间”似箭，是不可逆的。宇宙中的一切，在“自组织原则”下，无须上帝的“第一次拨动”，也没有什么“轮回”。“时间”就是一种作用的表达。无论人们或“神们”如何看待“时间”，而“时间”就是那么自然而然。

]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/3233338200811051444483 0 http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/3233338200811051444483 Sun, 10 Feb 2008 17:14:44 +0800 2008-02-10T17:14:44+08:00 <![CDATA[第二十六回爱因斯坦悄然醒悟]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/3233338200801393153996

第二十六回爱因斯坦悄然醒悟

诸位，狭义相对论主要是爱因斯坦提出的，我们这就去充分了解一下爱因斯坦。爱因斯坦是一个人不是一个神。

导游，你怎么看爱因斯坦？

爱因斯坦是一个伟大的思想家，他光明磊落，虚怀若谷，勤俭朴素，反对崇拜迷信。敢于承认错误，是一个品德高尚的人。

你不是说狭义相对全错了的吗？这怎么理解？

人非圣贤，孰能无过？客观地说，狭义相对论的主要观点不完全是爱因斯坦一个人提出来的，最先是由菲兹杰拉德和洛仑兹提出来的，即使没有爱因斯坦也会有人提出相对论。

爱因斯坦的品德有很多闪光点，下面我们就来着力描述它。

爱因斯坦1879年3月14日出生在德国西南的乌耳姆城，爱因斯坦的父母都是犹太人。

爱因斯坦小时候并不活泼，三岁多还不会讲话，父母很担心他是哑巴，直到九岁时讲话还不很通畅，所讲的每一句话都必须经过吃力但认真的思考。

爱因斯坦在念小学和中学时，功课属平常。由于他举止缓慢，不爱同人交往，老师和同学都不喜欢他。教他希腊文和拉丁文的老师对他更是厌恶，曾经公开骂他：“爱因斯坦，你长大后肯定不会成器。”而且因为怕他在课堂上会影响其他学生，竟想把他赶出校门。

爱因斯坦十六岁时报考瑞士苏黎世的联邦工业大学工程系，可是入学考试却告失败。他接受了联邦工业大学校长以及该校著名的物理学家韦伯教授的建议，在瑞士阿劳市的州立中学念完中学课程，以取得中学学历。

1896年10月，爱因斯坦跨进了苏黎世工业大学的校门，在师范系学习数学和物理学。

1900年，爱因斯坦从苏黎世工业大学毕业。由于他对某些功课不热心，以及对老师态度冷漠，被拒绝留校。他找不到工作，靠做家庭教师和代课教师为生。

1902年2月21日，爱因斯坦取得了瑞士国籍，并迁居伯尔尼，等待专利局的招聘。1902年6月23日，爱因斯坦正式受聘于专利局。

1905年6月，爱因斯坦完成了开创物理学新纪元的长论文《论运体的电动力学》，完整的提出了狭义相对论。

1912年，爱因斯坦回到苏黎世母校工作。在他的同班同学、母校任数学教授的格罗斯曼帮助下，他在黎曼几何和张量分析中找到了建立广义相对论的数学工具。经过一年的奋力合作，他们于1913年发表了重要论文《广义相对论纲要和引力理论》。

爱因斯坦因为在科学上的成就，获得了许多奖状以及名誉博士的授予证书。如果一般人就会把这些东西高高挂起。可是爱因斯坦把以上的东西，包括诺贝尔奖奖状一起乱七八糟地放在一个箱子里，看也不看一眼。英费尔德说他有时觉得爱因斯坦可能连诺贝尔奖是什么意义都不知道。据说他在得奖的那一天，脸上和平日一样平静，没有显出特别高兴或兴奋。

少年时代的爱因斯坦在瑞士生活时，过的是穷学生的生活，他对物质生活要求不高，有一碟意大利面条加上一点酱他就感到很满意。成名后，成为教授以及后来为了躲避纳粹的迫害移民美国，他是有条件过很好的物质享受生活的，但是他仍保留像穷学生那样简朴无华的生活。

当爱因斯坦来到普林斯顿的高等科学研究所工作时，他的年薪只要３０００美元，并说：“倘若在普林斯顿维持一年生活不需３０００美元，还可以再低一些” 。一个堂堂最高研究院里的世界著名科学家，年薪只要３０００美元，这怎么说得过去呢？到最后，研究所几乎是恳求爱因斯坦增加年薪。几经“讨价还价”，总算说服爱因斯坦接受１６０００美元的年薪。

爱因斯坦对自己的衣着也是不注意的，长年披着一件黑色皮上衣，不穿袜子，不结领带，裤子有时既没有绑皮带也没有吊带，他和人在黑板前讨论问题时，一面写黑板，一面要把那像要滑下的裤子用手拉住，这种情形是够滑稽的。而他的头发却留得长长的，不加修饰。这对当年“贵族学府”普林斯顿大学的学生来说是惊异的事，难怪他们要希望上帝叫他把头发剪掉。

爱因斯坦是很节俭的人，他在计算的纸上是两面都写，而且他把许多寄给他的信的信封裁开，当作计算的草稿纸，不让它们在进了纸篓之前失掉可以再利用的价值。爱因斯坦在外出时经常坐二、三等车，平时只吃一些简单的食物。

1909年7月，爱因斯坦应邀到日内瓦，参加隆重的日内瓦大学三百五十周年校庆和纪念建校人加尔文的庆祝活动，并接受日内瓦大学颁发给他的荣誉博士学位。在庆祝活动的游行中，学校里的显要人物和政府中的大人物，都身穿燕尾服、头戴高礼帽，或者身穿中世纪式的锈金长袍，头戴平顶丝帽，而爱因斯坦却穿着一套平时上街穿的衣服，戴着一顶草帽。

爱因斯坦自己曾说过：“安逸和幸福，对我来说从来不是目的。我称这些伦理基础为猪倌的理想……”。他甚至拒绝自己被安排在上流社会中，而居于与众不同的地位，对社会上对他的特殊照顾感到愤怒。

爱因斯坦是很珍惜时间的人，他不喜欢参加社交活动与宴会，他曾讽刺地说：“这是把时间喂给动物园。”他集中精神专心的钻研，他不希望宝贵的时间消耗在无意义的社交谈话上。他也不想听那些奉承和赞扬的话。他认为：“一个以伟大的创造性观念造福于全世界的人，不需要后人来赞扬。他的成就本身就已经给了他一个更高的报答。”1929年3月，为了躲避五十寿辰的庆祝活动，他在生日前几天，就秘密跑到柏林近郊的一个花匠的农舍里隐居起来。

作为人们眼中物理学革命中的伟大科学巨匠，爱因斯坦从来没有自认为是一个超人。他认识到，自己所走的道路是前人走过的道路的延伸，科学的新时代是在前人工作基础上的合理发展，因此他总是抱着感激和敬仰的心情赞赏前人的贡献。

在谈到相对论的创立时，他说：“相对论实在可以说是对麦克思韦和洛伦兹的伟大构思画了最后一笔，因为它力图把场物理学扩充到包括引力在内的一切现象。”爱因斯坦曾几次在信中对赞扬他的成就的朋友写道：“我完全知道我没有什么特殊的才能：兴趣、专一、顽强工作，以及自我批评使我达到我想要达到的理想境界。”

爱因斯坦是“相对论之父”，他并不认为认为相对论是革命性的，他倒明确地说过，洛仑兹的理论才是革命性的。

面对着崇拜者们的颂歌、鲜花和邀请签名，爱因斯坦并不感到高兴。他说：“夸张的言词使我感到肉麻，不管这些言词是关于相对论的，还是关于任何别的事物的。”

爱因斯坦认为：“我自己受到人们过分的赞扬和尊敬，这不是我自己的过错，也不是由于我自己的功劳，而实在是一种命运的嘲弄。”

第二次世界大战结束前夕，美国在日本两个城市上空投掷原子弹，爱因斯坦对此强烈不满。战后，为开展反对核战争的和平运动和反对美国国内法西斯危险，进行了不懈的斗争。

爱因斯坦在去世之前, 把他在普林斯顿默谢雨街112号的房子留给跟他工作了几十年的秘书杜卡斯小姐，并且强调：“不许把这房子变成博物馆。”他不希望把默谢雨街变成一个朝圣地。他一生不崇拜偶像，也不希望以后的人把他当作偶像来崇拜。

爱因斯坦生前不要虚荣，死后更不要哀荣。他留下遗嘱，要求不发讣告，不举行葬礼，他把自己的脑供给医学研究，身体火葬焚化，骨灰秘密的撒在不让人知道的河里，不要有坟墓也不要立碑。在把他的遗体送到火葬场火化的时候，随行的只有他最亲近的12个人，而其他人对于火化的时间和地点都不知道。

爱因斯坦曾经说过：“我自己不过是自然的一个极微小的部分”，他把一切献给了人类从自然界获得自由的征程，最后连自己的骨灰也回到了大自然的怀抱。但是正如英费尔德第一次与他接触时所感受到的那样：“真正的伟大和真正的高尚总是并肩而行的”，爱因斯坦的伟大业绩和精神永远留给了人类。

爱因斯坦的一个重要品质是能勇于承认自己的失误，谦虚地回顾自己已被世人承认和称颂的成就，说明了爱因斯坦实事求是，尊重科学的坦荡胸怀。

爱因斯坦曾担心：“很多试验不能证明相对论，只要有一个反例就可以推翻相对论。”

狭义和广义相对论已构成了半个多世纪以来大部分物理思想和探索的的基础，但令人惊异的事实是：对这两个理论的正确性就连爱因斯坦也进行过反思。甚至在晚年被他自己所否定。这是多么高贵的品质啊！

在爱因斯坦去世的前六年，他在给一个朋友的信中写道：“你料想我是怀着怡然自足的心情来回顾我一生的工作吧。但是仔细分析一下，却完全不是这么一回事。没有任何一个概念是我深信能站得住脚的，我也不能肯定总的来说我是否在正确的道路上前进。”（摘录于《国外科技动态》80年8期）

另一个翻译是：爱因斯坦本人在其70岁生日时给老友索洛文的信中，他写道：“你一定想象我在此时此刻一定是以满意的心情来回顾我一生的成就。但是仔细分析一下，却完全不是这么一回事。我感到在我的工作中没有任何一个概念会很牢靠地站得住的，我也不能肯定我所走的道路一般是正确的。……但是确实有一种不满足的心情发自我自己的内心，这种心性是很自然的，只要一个人是诚实的，是有批判精神的……”（《爱因斯坦文集》第１卷，商务印书馆1976年，许良英、范岱年编译，第485页）。

“没有任何一个概念是我深信能站得住脚的，我也不能肯定总的来说我是否在正确的道路上前进。”这就充分说明晚年的爱因斯坦已经悄然醒悟。

导游，爱因斯坦悄悄地把他自己完全否定了，他否定了什么，对此你怎么看？

他当然是否定了相对论，爱因斯坦的名字总是和相对论连在一起的，我同意爱因斯坦的这个看法。因为迈克尔逊——莫雷的试验在当时的解释是错的，人们沿着这一个错误解释的道路前进，当然任何一个概念都是站不住脚的，也不是在正确的道路上前进。

导游，既然狭义相对论完全错了，有不有一个正确的理论来代替它呢？

有呀！狭义相对论完全否定了以太，这是不对的。就象在泼洗澡水时把小孩也泼掉一样。以太是一种物质，对于弄清光的本质是非常关键的。我们只要顺着以太和光的本质这样一条路子走下去，只要使用牛顿的理论就行了。

这就是我们下一章的内容：以太探奇。欢迎诸位和我一道再到以太里去探险。

]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/3233338200801393153996 0 http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/3233338200801393153996 Sun, 13 Jan 2008 09:31:53 +0800 2008-01-13T09:31:53+08:00 <![CDATA[第二十五回从诺贝尔奖的评选看狭义相对论]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820080974128483

第二十五回从诺贝尔奖的评选看狭义相对论

诸位，这一回我们要了解一下诺贝尔奖的评审者们是如何看待狭义相对论的。

导游，什么是诺贝尔奖啊？

好啊，那我就先来介绍一下。

诺贝尔奖是以瑞典著名化学家、工业家、硝化甘油炸药发明人诺贝尔的部分遗产作为基金创立的。诺贝尔奖包括金质奖章、证书和奖金。

诺贝尔生于瑞典的斯德哥尔摩。他一生致力于炸药的研究，在硝化甘油的研究方面取得了重大成就。他不仅从事理论研究，而且进行工业实践。他一生共获得技术发明专利355项，并在欧美等五大洲20个国家开设了约100家公司和工厂，积累了巨额财富。

1896年12月10日，诺贝尔在意大利逝世。逝世的前一年，他留下了遗嘱。在遗嘱中他提出，将部分遗产作为基金，放于低风险的投资，以其每年的利润和利息分设物理、化学、生理或医学、文学及和平五项奖金，授予世界各国在这些领域对人类作出重大贡献的人或组织。

诺贝尔奖自1901年颁发以来，诺贝尔奖已经走过了107年，在这个人类历史上最为变化无常的世纪中，它曾经因为世界大战而暂停评审、它的颁奖准则曾经饱受争议。没有人能做到完美无缺，诺贝尔奖也不可能做到八面玲珑。但是，这并不能阻止诺贝尔奖成为全世界人民给予那些最杰出的精英们的高贵荣耀。

有六位华人获诺贝尔科学奖，他们分别是李政道、杨振宁、丁肇中、李远哲、朱棣文和崔琦。 1957年，李政道和杨振宁因“发现宇称原理的破坏”而被授予诺贝尔物理学奖。 1976年丁肇中因“发现一类新的基本粒子”而获得诺贝尔化学奖。 1986年李远哲因“发明了交叉分子束方法使详细了解化学反应的过程成为可能，为研究化学新领域—反应动力学作出贡献”而获得诺贝尔化学奖。 1997年朱棣文因“发明了用激光冷却和俘获原子的方法”荣获诺贝尔物理学奖。 1998年，崔琦与德国的霍斯特·斯托尔默和美国的罗伯特·劳克林因在量子物理学研究做出的重大贡献而获诺贝尔物理学奖。

但是，到目前为止，还没有中国国藉的人获得诺贝尔奖，诸位，加油啊！

好了，很多人都说狭义相对论是经过试验证实了的，真的是这样的吗？我们现在就来回顾一下狭义相对论关于诺贝尔奖的评选的真实情况，这个问题就会有答案了。

《相对论革命》一书对此有较为详细的介绍，大致是这样说的：

1922年11月10日，瑞典皇家科学院秘书奥里维留斯签署了一封给爱因斯坦的信。信的正文如下：

“我已经打电报告诉过您了，在昨天的会议上，皇家科学院决定把去年的诺贝尔物理学奖授予您。因为您在理论物理学方面的研究，尤其是您发现了光电效应定律，但是没有考虑您的相对论和引力论的价值，这要在将来得到肯定之后。”

这封信上所说的“将来”，至今尚未实现。

爱因斯坦获得诺贝尔奖的原因，不是相对论而是光电效应。但是，在人们心目中，爱因斯坦的名字却更多地是与相对论联系在一起的。那么，相对论与诺贝尔奖又是怎样一种关系呢？

事实上，从1910年到1922年爱因斯坦获得光电效应的诺贝尔奖为止的13年间。相对论共获得诺贝尔评奖委员会11次提名。只有1911年和1915年除外。

第一次提名爱因斯坦的狭义相对论应获诺贝尔奖的是物理化学家奥斯特瓦尔德。奥斯特瓦尔德对相对论的提名兴趣不是作为新运动学理论的相对性原理，而是质能转化关系式E=mc²，他认为，自从发现能量守恒与转化定律以来，相对论是最深刻最有影响的新理论。质能关系式把古典的质量守恒和能量守恒两大定律统一起来了。这一发现，显然符合奥斯特瓦尔德的唯能论哲学。

此后，1912年和1913年，质能关系式继续获得两次诺贝尔奖提名。提名人有普林辛姆和维恩。提名的理由与奥斯特瓦尔德所言相近。边续三次提名，均未获得通过。有人分析过质能关系式在这三年的提名中未获得最后通过的原因。主要是该关系式获得经验检验的证据在当时尚不够充分。首先，阴极射线和射线的实验对质能关系式尚不具备关键性的证明力。其次，关于物质、能量、自由电子速度之间的爱因斯坦关系式的证明尚有争议。最后，索末菲的光谱线精细结构理论是在1916年以后才出现的。1919年，索末菲出版《原子与光谱线》一书，这本书被称为“原子物理学的圣经”。在索末菲的理论基础上，可以令人信服地检验爱因斯坦的质能关系。索末菲的乐谱理论与氢谱线的精细结构已为我们提供了确定电子质量的速度依赖关系的更精确的方法。依据这些方法，确认了电子质量满足相对论公式。可是，这种更精细的检验，只能检验电子质量。对电子之外的粒子质量的相对论可变性效应，因为太小而无法检验。即使是快速的α粒子，也还是太小了。

除了以上的分析外，佩斯先生认为，爱因斯坦的质能关系式在1916年以后也没有获奖，是由于人们的注意力从此转向了广义相对论所致。看来这种说法不能成立，至少不是主要的。依笔者看来，E=mc²尽管得到了电子粒子的检验，但它毕竟没有得到普遍性的检验。诸如此类，恐怕仍是它没有获得诺贝尔奖的更重要的原因。

1914年，爱因斯坦的狭义相对论、辐射理论和广义相对论的引力理论均获得诺贝尔奖提名。1916年，爱因斯坦的布朗运动、狭义相对论、广义相对论获得提名。这些提名均未被通过，诺贝尔评奖委员会还在评述报告中特别指出：“后一项工作（指广义相对论）尚未完成。”

1917年，爱因斯坦的引力理论格外引人注目。但是，在提议爱因斯坦应获诺贝尔奖的项目中，多集中于光量子假设、光电效应、统计力学、比热和狭义相对论，广义相对论也被提到了。但是，诺贝尔评奖委员会的评述报告并不支持把诺贝尔物理学奖授给相对论。报告中这样写道：“看起来无论爱因斯坦的相对论在其他方面有多少优点，它都不值得被授予诺贝尔奖。”

1918年，相对论再次被提名。提名者建议洛仑兹和爱因斯坦共同获奖。但是诺贝尔评奖委员会未予支持。

1919年，老资格的物理学家普朗克提议爱因斯坦的广义相对论应获诺贝尔奖，并称赞他“迈出了超过牛顿的第一步”。但是诺贝尔评奖委员会的述评报告建议要等待“引力红移”和“光线弯曲”能否被证实。因为，1917年圣约翰在威尔逊山测定广义相对论预言的“红移”失败，到1919年，这一失败尚未被澄清原因，另外，科学家也指出5月29日会出现日蚀，爱丁顿就这次日蚀做出了广义相对论的现象预言，后来的观察完全支持广义相对论。但是，这一支持尚未获得其他独立的经验事实的进一步支持。

1920年，提名相对论应获诺贝尔奖的委员至少有5人。其中包括老资格的洛仑兹。洛仑兹对1919年爱丁顿的日蚀观察成果特别重视，称赞它是对广义相对论的一个“最辉煌的证实”。尼尔斯玻尔也说，在爱因斯坦所有的成就中：“最重要的是相对论”，因为“它是物理学发展中最具有决定意义的一步。”其所以没有授奖，症结仍然是“红移”问题。评奖报告仍然认为：“相对论暂时还不具备授予诺贝尔奖的基础。”

1921年，由普朗克等三人提名爱因斯坦的光电效应，爱丁顿等七人提名广义相对论。诺贝尔评奖委员会分别起草了关于“相对论”和“光电效应”的述评报告。投票结果，两项都没有通过。

1922年，鉴于爱因斯坦的社会声望，诺贝尔评奖委员会几乎到了非授给爱因斯坦诺贝奖的地步了。法国数学家、物理学家马塞尔路易斯布里渊作为这一年度的评委之一，他在给诺贝尔评奖委员会的信中这样写道：

“请试想一下，如果诺贝尔获奖人的名单上没有爱因斯坦的名字，50年之后会有什么样的舆论。”

普朗克提议，爱因斯坦和玻尔分获1921年和1922年的诺贝尔物理学奖。但是，应该授给爱因斯坦的哪一项成就呢？劳厄、朗之万、诺德施特拉姆、索末菲等至少有14名委员提名“广义相对论”；奥西提名“光电效应”。但是，相对论的评述报告仍然包含了对广义相对论的疑虑。这个疑虑主要源自瑞典眼科专家、几何光学家阿尔发古尔斯特朗的一篇论文。古尔斯特朗认为，广义相对论解释的行星近日点进动，只是数学的——它与坐标有关——不是物理学的。行星近日点的进动效应可以用二体牛顿动力学剩余效应予以解释。因此，以广义相对论的理论价值评价应该重新考虑。红移问题尚未被澄清，这里又增加了一个理论问题。这对广义相对论摘取诺贝尔奖桂冠，无异于雪上加霜，古尔斯特朗是1922年广义相对论述评报告的起草人，他还把自己的论文复制附在报告的后面散发给了评委。显然，诺贝尔评奖委员会的委员们充分考虑了古尔斯特朗的意见。因此，广义相对论的提名没有获得通过。投票的结果，爱因斯坦的光电效应被授予1921年度诺贝尔物理学奖。

爱因斯坦终于获得了诺贝尔奖。但是，舆论认为，瑞典皇家科学院是迫于舆论压力和爱因斯坦的声望不得已而为之。

相对论从1910年起就一直参与诺贝尔奖的评选。但它终究未能获奖。这给科学认识论留下了许多话题。

诺贝尔奖评选委员会的评委们不懂相对论吗？相对论得到了试验证明吗？这只有天知地知你知我知。

]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820080974128483 0 http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820080974128483 Wed, 9 Jan 2008 19:41:28 +0800 2008-01-09T19:41:28+08:00 <![CDATA[第二十四回科学家看狭义相对论]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820080804230105

第二十四回科学家看狭义相对论

各位，又启程了，今天我们要去听听科学家们对狭义相对论的看法。

导游，你懂狭义相对论吗？

说实话，懂一点，但懂得不太深。

不懂相对论，又怎么能推翻相对论呢？

哦，是这样的，要推翻一个理论，并不一定要彻底弄清这个理论。比如，要推翻上帝，并不一定要能背诵圣经。推翻地心说也不一定要彻底弄懂80多个本轮和均轮。只要能找到比上帝更合理的无神论，比地心说更合理的日心说就行。

那么，你找到了比狭义相对论更合理的理论了吗？

那当然。我用唯物主义的观点找到了“以太对光呈固体”的解释迈克尔逊——莫雷试验的方法，比用唯心主义的相对论观点来解释迈克尔逊——莫雷试验的方法要合理得多。用以太论来代替相对论也更加合理，这是后话，将来会详细谈到。

我虽然不太懂狭义相对论，但是洛仑兹可是狭义相对论的先驱者之一，他至死也不接受相对论。何况狭义相对论是抬高洛仑兹的声望，它完全采用了洛仑兹变换所有公式。

好了，我们来看一看国内外著名科学家对狭义相对论的看法吧！他们中不泛相对论高手啊！

历史地看，有一些科学家认为狭义相对论是正确的，如普朗克；大多数的科学家只是听说狭义相对论是正确的，跟着潮流走；也有为数不少的科学家认为狭义相对论是错误的。下面就对国内外反对相对论的科学家做一简要介绍。

请注意，下面的许多资料，来源于书上或网上，本人未作一一核对。

1、爱因斯坦同时代的著名科学家洛仑兹、彭加勒和卢瑟福等不赞成相对论。

2、被爱因斯坦誉为相对论先驱的马赫，竟声明自己与相对论没有关系，“不承认相对论。”

3、大多数物理实验学家如拉海利、艾弗斯、沙迪、格兰纽父子、马林诺夫和帕帕斯等不认同相对论。

4、著名迈克尔逊莫雷实验的主创人迈克尔逊因自己的实验“引出相对论这一怪物”而饮恨终生。

5、英国国家实验室时间频率部主任艾森博士：“物理学家对相对论的态度普遍是：并不理解它，但它既然获得公认想必不会错。必须承认直至近年我也一直这样。” 他经过钻研，终于发现相对论“是自相矛盾漏洞百出的”。

6、原相对论赞扬者丁格发现相对论谬误后，毅然反戈一击，疾呼“科学处在十字路口”。

7、国际著名科学家、诺贝尔物理学奖获得者阿耳文痛斥相对论“不过一小摆设”，“抹煞了科学与伪科学之间的界线”。

8、得克萨斯大学终身荣誉物理学教授伯纳斯称相对论是“一场灾难”，“是改变盲目迷信相对论的时候了！”。

9、英国赫尔大学梅利•达宁-戴维斯教授指出当今物理学权威们固守于相对论的一般性理论，对于向狭义相对论提出的论据充分的科学异议，不是依科学的论据予以封杀，而是通过将爱因斯坦教条地崇拜成越来越宗教化的偶像的方式予以封杀。”

10、著名的物理学家康特(W.Kantor)剖析了60多个相对论“实验验证”的第一手资料后认为：全都基于错误的方法或无效的逻辑。

11、毛泽东也反对相对论，还曾经成立过一个反相研究小组。

12、原国务委员、国家科委主任、全国政协副主席、中国工程院院长宋健大胆质疑爱因斯坦，呼唤青年科学家敢于创新。

13、著名理论物理学家卢鹤绂院士耄耋之年冲破重重阻力，向世界推出“向爱因斯坦挑战”的檄文后留有遗言：“一般编辑部不敢登这篇文章，他们迷信爱因斯坦，怕人家说他们不懂物理学。

14、中国科学院力学研究所郑铨研究员从1961年就反对狭义相对论，自费出版多部反相对论专著。

15、航天工业部高级工程师，国际相对论问题专家许少知发表文章说：必须重新评价“相对论”。文中详细列举了反对相对论的种种理由。

16、1995年，在美国匹兹堡世界应用物理大会上，5千多位与会者的热门话题不是什么新发现或新发明，而是“物理学还有没有发展的前景？”1997年在德国科隆物理学研讨会惊呼：“物理学正处在宛如开普勒三大定律拯救天文学之前夜”！1998年在圣彼得堡由俄罗斯科学院等主办的自然科学基本问题国际学术会上，300多与会者取得共识：当代科学基础理论问题严重，相对论漏洞百出……。

17、象丁格那样相对论的反叛者越来越多，批评相对论的国际学术活动更是高潮迭起频繁有加；自然哲学联盟、非正统哲学联盟和物理促进协会等“非正统”学术团体一个个相继问世；批评相对论的学术期刊如Galilean Electrodynamics，Apeiron ，Hadronical Journals 和Physics Essays等犹如雨后春笋，批评相对论的学术论文专著势如潮涌。

国际学术组织自然哲学联盟每年都在北美召开多次“向当代物理学和宇宙学挑战”学术报告会或研讨会。俄科学院等主办的批评相对论的国际学术会已连续举行了6届，一届比一届规模更大、更隆重……正如美国著名《能源》和《伽利略电动力学》杂志主编贝克曼(P.Becmann)教授所总结的：“从加拿大到南非，从欧洲到澳大利亚，从圣彼得堡到北京 ……相对论在‘空前成功’了近90年后仍遭到如此广泛的抵制”，声势之大为历史所未见。

中国目前反对相对论的潮流也是一波未平一波又起，一浪盖过一浪。全国民间科技发展研讨会已经办过两届。第一届在湖南长沙，第二届在四川成都。西安举办了相对论及现代物理创新国际学术会议，深圳大学举办了深圳首届科技创新论坛。北京相对论研究联谊会已经举办了四届年会。在以上这些会议中反相者是主流派。

现在社会上也能见到一些反对相对论的的著作，我手头就有黄德民先生的《论物理现象的本质》、地震出版社的《相对论再思考》、《时空理论新探》和叶波的《物理学统一原理》。

反相的论坛也有许多，比较出名的是：西陆挑战相对论论坛：

丁一宁的中国反对相对论网：

总而言之，中国反对相对论的大好形势，可以用这样一句话来总结：

杨柳不遮春色断,一枝红杏出墙头。

]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820080804230105 0 http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820080804230105 Tue, 8 Jan 2008 12:42:30 +0800 2008-01-08T12:42:30+08:00 <![CDATA[第二十三回北戴河反相对论会议]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820080425511734

第二十三回北戴河反相对论会议

北戴河海滨地处河北省秦皇岛市的西部，这里气候宜人。有二十里长、曲折平坦的沙质海滩，沙软潮平；有背靠树木葱郁的联峰山，自然环境优美。万里长城犹如一条巨龙，“龙头”入海处的山海关就是中国唯一以皇帝名号命名的城市——秦皇岛。

2007年8月18-19日，相对论时空观问题讨论与决议会议这里的燕山大学举行。这是一次小规模的反相会议，燕山大学李子丰教授发起并组织了本次会议，他个人承担会议的一切费用，少说也有几万元，其中包括了伙食和住宿。

李子丰何许人也？河北省迁安市人，男，中共党员和民盟盟员。1983年毕业于大庆石油学院钻井工程专业；86年获硕士学位； 92年获博士学位； 92年获力学博士后。97年为研究员,博士生导师；现任燕山大学教授、博士生导师。有位记者这样评价他：不教浮云遮望眼，一身肝胆勇攀登。

来自国内11个省市和香港的16位代表参加了这次会议。第一天与会代表争先恐后地发表了自己的观点，真的是百花齐放百家争鸣，五花八门的观点应有尽有。记得我也有一篇《以太的主要力学性质》的发言呢！

第二天，与会代表对相对论时空观问题进行了热烈的讨论并与牛顿时空观进行了比较，达成了一致的决议：

一、用唯物主义世界观指导物理学研究

在物理学研究中，必须坚持唯物主义、反对唯心主义和神创论。将人们能够通过各种观测和感知确认的物理现象和规律，纳入科学的范畴。将人们在已有的物理现象和规律的基础上外延而得到的、但没有被验证的预测和设想，纳入假说的范畴。科学是确定的、正确的。假说不一定是正确的。

二、坚持唯物主义时空质能观

（1）空间。空间是物质的存在形式之一。空间是不依赖于人们的意识而存在的。空间是连续的、无限的。空间是三维的、各向同性的。空间是可以用各向同性的坐标系统进行标识的。

（2）时间。时间是物质的存在形式之一。时间是物质运动过程的持续性和顺序性，是不依赖于人们的意识而存在的，是永恒的。时间是连续的、单向的、均匀流逝的、无始无终的。时间是可以用均匀计时系统进行标识的。

（3）质量。质量是物质的本质属性之一。质量是物体包含物质的多少。没有质量小于或等于零的物质。

（4）能量。能量是物质运动的状态属性。从宏观上，物质的能量有几种存在形式。物质内的能量在不同形式之间可以互相转化，但总能量不变。

（5）时间与空间的关系。时间是时间，空间是空间，它们都是客观存在。时间不是空间的函数，空间也不是时间的函数。它们都是描述物质世界的基本量，是定义之后就不再变化的。

（6）能量与质量的关系。质量是质量，能量是能量，它们都是描述物质的基本量。质量与能量不能互相转化。

（7）数学空间与物理空间。在数学中，多维变量可以称作多维空间。在物理学中，有一维空间（线）、二维空间（面）和三位空间（体）；不存在大于三维的物理空间。数学中的多维空间，不能直接移植到物理学中；只有在维数小于等于3（不包含时间）时，可以对应。

三、相对论是错误的

狭义相对论中的光速不变假设和洛仑兹变换及其推论都是错误的。忽略了不同坐标系之间的相对运动，从而导致一系列谬误。

在狭义相对论中光速只是作为传递信号的速度出现的，没有用到光的任何特殊性质。如果将传递信号的速度由光速改为声速，那么就会得出任何物体的速度不能大于声速的荒谬结论。

四、利用牛顿时空观解决运动物体观测问题

用牛顿时空观可以解决运动物体的观测问题。运动不会产生长度变化、时间变化和质量变化，不存在光障。应该放弃狭义相对论。

散会前，代表们认真严肃地在决议上签上了个人名字。有两位因为大会反对光速不变原理的说法，而他们又有不同的观点，实际签名人数14人。另有17人因故不能到会而委托签字，总签字人数是31人。

这次会议的一个重要特点是会议是自发的，另一个特点是把五花八门的观点梳理成大家都能接受的大会决议。

诸位，让我们利用散会之机，好好地游览一下北戴河风光吧！

北戴河是神州九大观日处之一。这个机会当然不能错过。天刚蒙蒙亮，我们就到了鸽子窝公园的至高点“鹰角亭”，面对烟波浩渺的大海，正静静地等待日出。看！太阳出来了！当一轮红日刚刚升出海平面的时候，似乎下面还粘着另一轮红日，只见两个太阳一样的大，一样的红，分不出哪一个是真的哪一个是假的。瞬息间，上面的红日突然一跃，粘在下面的红日，迅速潜入海底。此时的海面上呈现出一条金光大道，把太阳和每位游客都连接起来，好象请您沿着这条金光大道到日出的深处去探询大海的奥秘。

这个奇景原来有个好听的名字呢！它叫“红日浴海”。

诸位，看完日出，让我们跟着导游一起去欣赏欣赏大自然的瑰丽景色吧！

鸽子窝公园是北戴河风景名胜区四大景区之一，位于海滨的最东端，占地300余亩，以观海上日出为盛景。那么为什么叫鸽子窝公园呢？公园内有两块巨大的岩石叫鹰角岩，也叫鸽子窝。因为在这两块巨大的岩石上，裂隙十分发育，是海鸟栖息出没的好地方，海鸟中又以海鸥居多，当地的人把海鸥叫海鸽子，后来随着居住的人越来越多，这些海鸽子逐渐飞走了，但鸽子窝的名称却留了下来。

我们现在登上了鸽子窝公园的至高点“鹰角亭”。啊！烟波浩渺，一望无际的大海美景呈现在我们面前，我想大家此时的心情都是在惊叹大自然的鬼斧神工，造就了如此奇妙的人间仙境，真是让人心旷神怡。

请大家向北看，这里是著名的鸽子窝大潮坪。鸽子窝大潮平是观察现代海岸沉积的良好场所，可以见到波痕、雨痕、龟裂、生物洞穴等沉积构造，与柳江盆地古老地层进行对比研究，将今论古，可破译大量古地理、古环境、古气候之迷。秦皇岛一带，每天是一次涨潮、一次落潮，而且潮差很小，大多在一米之内，海水的深度比较稳定，特别适合海浴和游泳，“沙软潮平”就是一句恰如其分的评价。北边的这个大潮坪，相当于一个三角河口，大潮坪往上走，前方却略嫌狭小，潮水不能分散，就被慢慢地、远远地推向内陆。在这里看大潮，又和钱塘江的不一样，钱塘江大潮排山倒海、汹涌澎湃、雷鸣轰响、气势磅礴。鸽子窝大潮却展现了一种从容不迫、志在必得的大家风范。不知不觉中，从我们脚下到西边赤土山大桥，700多米长的大潮坪，一会儿就变成了一片汪洋。在这里观海，大自然之壮美杰作，令人踌躇满志，充满希望和理想。

再看看那一汪湖水，这里原来是一片滩涂，地势低洼，常年废弃不用。后来在1985年，修建拦海堤坝，利用涨潮开闸注入海水，闸落即形成一个平静的小湖，起名叫鸳鸯湖。湖中有一小岛叫情人岛，每年暑期，有不少热恋中的青年男女在林中卿卿我我，甜甜蜜蜜，充满浪漫情趣。

这里有一块石碑，毛主席雕像高3.2米，仿花岗岩基坐高2.7米，基坐东部用大理石刻着毛泽东的词《浪淘沙"北戴河》。塑像是北戴河区政府1992年为纪念毛泽东诞辰100周年而敬塑的。

1954年7月26日，毛泽东第二次来到北戴河，目的是筹备召开第一届全国人民代表大会。8月10日，北戴河地区暴雨成灾，戴河水位猛涨，甚至危及京山铁路。毛泽东触景生情，写下了《浪淘沙"北戴河》。

大雨落幽燕，白浪滔天，秦皇岛外打鱼船，一片汪洋都不见，知向谁边？往事越千年，魏武挥鞭，东临碣石有遗篇，萧瑟秋风今又是，换了人间。

毛泽东主席的这首词揭示了“江山未改，人事变迁”的辨证法。诗词中的“魏武”指的就是魏武帝曹操。“东临碣石有遗篇”中的“遗篇”指的是曹操写的四言古诗《观沧海》。曹操在建安十二年五月，东征乌桓打了胜仗，心情舒畅，此一行平息了北方，下一步就要渡长江，统一中国。他率大队人马沿着傍海大道，班师回朝，走到这里，看大海、观日出触景生情，写下了这首流传千古的著名诗篇《观沧海》：

东临碣石，以观沧海。水何澹澹，山岛耸峙。树木丛生，百草丰茂。秋风萧瑟，洪波涌起。日月之行，若出其中。星汉灿烂，若出其里。幸甚至哉，歌以咏志。　

毛泽东主席抚今追昔，感慨万千，中国人们从久经战乱中解脱出来，终于获得新生，毛泽东发出了胜利的欢呼：“萧瑟秋风今又是，换了人间”。这是毛泽东主席代表中国人民高奏的一首凯歌！

请大家向东看，沿着悬崖峭壁的边缘修建的是望海长廊，距鹰角亭50米，廊长70米。游人逗留廊中，远眺渤海碧波，白云沙鸥，帆船巨舰；近赏浅水明澈，微波清荡，看拾贝之人欢笑，听大海之波涛，令人流连忘返。“望海长廊”四个大字是由原国务院副总理方毅所书，海边建“浴日亭”，其匾额为严济慈先生所写。廊中彩绘雕梁画柱，栩栩如生。两侧是由方亭和八角亭组成，分别采用了古代园林常见构景手段—借景和透景的方法，吸收了北京颐和园的长廊特点和承德外八庙长廊的特点，绘画了北戴河24景和北戴河206个民间故事传说，以花鸟、鱼虫、人物等不同图案，这种彩绘叫做“苏式彩绘”。高于苏式彩绘的要属“旋子彩绘”画面用简化式的涡卷瓣旋花，有时也可以画龙凤，一般用于次要宫殿式寺庙中。等级最高的彩绘要属“和玺彩绘”。中间的画面由不同的龙或凤的图案组成，间补以花卉图案，金碧辉煌，十分壮丽。

游览完鸽子窝公园，触景生情。从“老骥伏枥，志在千里，烈士暮年，壮心不已”的曹操想到一代伟人毛泽东，从《观沧海》想到《“浪淘沙”北戴河》，从16人的反相会议想到我们的国家在教相对论我们的学生在学相对论这样的形势，我们反相派可怜得连发言权也没有！当今科技界是这样的：

大雨落幽燕，白浪滔天，秦皇岛外打鱼船，一片汪洋都不见，知向谁边？往事越百年，牛顿挥鞭，经典巨著有遗篇，爱氏谬论今又是，统治人间。

看着无数的海鸟，禁不住使人想起高尔基那哙制人口的《海燕》：

“在苍茫的大海上，狂风卷集着乌云。在乌云和大海之间，海燕像黑色的闪电，在高傲的飞翔。

一会儿翅膀碰着波浪，一会儿箭一般地直冲向乌云，它叫喊着，——就在这鸟儿勇敢的叫喊声里，乌云听出了欢乐。

在这叫喊声里——充满着对暴风雨的渴望！在这叫喊声里，乌云听出了愤怒的力量、热情的火焰和胜利的信心……

乌云越来越暗，越来越低，向海面直压下来，而波浪一边歌唱，一边冲向高空，去迎接那雷声。

雷声轰响。波浪在愤怒的飞沫中呼叫，跟狂风争鸣。

看吧，狂风紧紧抱起一层层巨浪，恶狠狠地把它们甩到悬崖上，把这些大块的翡翠摔成尘雾和碎末。

海燕叫喊着，飞翔着，像黑色的闪电，箭一般地穿过乌云，翅膀掠起波浪的飞沫。

看吧，它飞舞着，像个精灵，——高傲的、黑色的暴风雨的精灵，——它在大笑，它又在号叫……它笑些乌云，它因为欢乐而号叫！

这个敏感的精灵，——它从雷声的震怒里，早就听出了困乏，它深信，乌云遮不住太阳，——是的，遮不住的！狂风吼叫……雷声轰响……

一堆堆乌云，像青色的火焰，在无底在大海上燃烧。大海抓住闪电的箭光，把它们熄灭在自己的深渊里。这些闪电的影子，活像一条条火蛇，在大海里蜿蜒游动，一晃就消失了。　　——暴风雨！暴风雨就要来啦！

这是勇敢的海燕，在怒吼的大海上，在闪电中间，高傲的飞翔；这是胜利的预言家在叫喊：

——让暴风雨来得更猛烈些吧！”

朋友，我们这十四个人，不就是十四只海燕吗？

]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820080425511734 0 http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820080425511734 Fri, 4 Jan 2008 14:55:11 +0800 2008-01-05T09:31:14+08:00 <![CDATA[第二十二回同爱因斯坦辩是非]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820080355317312

第二十二回同爱因斯坦辩是非

诸位，请赶快登上时空列车，我们要去和爱因斯坦面对面地理论理论。

导游，爱因斯坦已经逝世五六十年了，怎能见到他老人家，该不是搞笑吧？

正是，正是。各位在狭义相对论旅途里枯燥无味，我们也换个环境，搞笑一回吧！

列车正在进入时空隧道，开始时光线十分暗淡，不一会就全黑了下来，甚至连声音也听不见了。我们也都昏昏陈陈的不知东西。过了良久，一切才恢复正常，只听得窗外有人喊：普林斯顿到了！

普林斯顿是美国东部的一个大学城，人口只有几千人。小城里古风纯朴，阳光灿烂。林荫道上的行人稀稀疏疏，道路两旁星星点点散布着一些一两层楼的小房子。红色的屋顶，白色的墙，掩映在郁郁葱葱的树木丛中。每一座房子都像绿色海洋中的一个孤岛。这里似乎闻不到金圆帝国的铜臭，听不见工业巨人的叫嚣。这里就像一座小山或一个湖畔，是那样娴雅幽静，具有别样的情趣。

1933年，爱因斯坦应邀来到普林斯顿高等研究院。你看，那不正是爱因斯坦吗？我敢紧走上前去，热情地打招呼：

Y：爱因斯坦先生，您好！您老还是哪样风度翩翩，神采奕奕。

E：那里，那里。欢迎中国来的贵宾。

Y：我是叶波，简称Y，中国一个物理学特别爱好者。我们还来了一个相对论旅游团。

E：你找我何事？

Y：我想和您辩辩是非。

E：啊？好呀！一个正确的理论只有在争辩中才能脱颖而出。你要和我辩是非，一定发现了什么问题。

Y：是啊，狭义相对论有两原理，一条是相对性原理，另一条是光速不变原理。那么相对性原理是不是包括指伽利略相对性原理呢？

E：当然，有什么问题吗？

Y：如果相对性原理是包括了伽得略相对性原理的话，当然是有问题了。

E：是吗？

Y：如果把动点对动坐标系的速度v称为相对速度，把动坐标对静坐标系的速度u'称为牵连速度，把动点对静坐标系的速度u称为绝对速度，根据伽利略变换有u=u'+v，如果在动坐标系固联一手电筒，从手电筒射出一束光，就可以把光速c看成是相对速度v，于是

u=u'+c…………(1)

但根据光速不变原理，在静坐标中看手电筒射出的同一束光的速度应为C，于是

u=c……………(2 )

把（2）代入（1）中就是

c=u'+c

从而：u'=0，也就是说，对光而言，动坐标系的牵连速度u'为0，但在相对论的时空变换中，u'显然不为0，因此狭义相对论没有遵循伽利略变换。

E：当然是这样的，狭义相对论本来就不遵循伽利略变换，它遵循洛仑兹变换。

Y：但是狭义相对论公开声称它遵循相对性原理，也就是说物理规律在惯性系中都是相同的。因为伽利略变换是被证明了的啊。

E：我不承认伽利略变换是正确的，它只是在低速时，才近似成立。速度高了它就不成立了。

Y：您有证据吗？否定一个物理规律可是需要证据的啊。

E：直接的证据没有，间接的证据有一些。

Y：如果您没有直接的证据，那就不能否定伽利略变换。至于间接的证据因为有错综复杂的原因，所以很难说服人。

E：嗯，有点道理。

Y：我认为伽利略变换是对的，光速在以太静止参考系不变也是对的，但任何惯性系都不能带动光，从而可以导出一个"绝对论"。

E：有意思，相对论，绝对论，你这真是在唱对台戏啊。

Y：是啊，绝对论可是比相对论简单多了！

E：说说看看。

Y：如前所述，对于光而言u'不是等于0 吗？这就意味着光的牵连速度为0，动坐标系不能带动光。

E：你这是根据伽利略变换和光的速度以太静止参考系是不变的而推导出来的。

Y：是啊。对于光而言，一般地，没有什么东西能带动它，尽管动坐标在运动，光源也和动坐标一起在运动，但光源发出的光却不和光源一起运动。

E：为什么？

Y：其中的道理只有把光的结构弄清楚才能明白，因为太复杂了，我们以后来专门讨论好吗？

E：就这样吧。

Y：不过，可以这样简单理解，因为光的速度是与光源的速度无关的，无论光源的速度是正、负还是0，但光的速度总是c，这就说明光源并不能带动光。

E：有点道理。

Y：因此，认为光能和光源或动坐标一起运动，只不过是一种假象。这一点是人们的一个重大疏忽，为此疏忽已经付出了沉重的代价。

E：是吗？

Y：是啊。人们被假象蒙骗的教训实在是太深刻了。比如太阳的东升西落就是一种假象，由此产生的地心说统治了二千多年。

E：由此说来狭义相对论也是产生于一种假象？不过狭义相对论占统治地位才不过几十年。你的光不能被带动的观点能说明什么问题呢？

Y：只有和动坐标一起运动的物体才有牵连速度。例如仅有火车上的东西才具有火车的牵连速度，空中的飞机，地上的汽车，海里的轮船由于不被火车带动，就不具有火车的牵连速度。它们的速度与火车的运动速度是完全没有关系的！光和动坐标系的关系，就象空中的飞机、地上的汽车和海里的轮船同火车的关系一样。

E：这又怎么样呢？

Y：这就很简单了，我们在使用伽利略变换时，对于非光物质有：

u=u'+v

对于光来说则u'=0有：

u=c

在这里不用任何时空变换，也不会产生尺缩钟慢和质量随速的增加而增加的问题。

E：那么，洛仑兹变换就错了。

Y：当然。时空与坐标系的运动速度不再有任何关系，时空效应不复存在，洛仑兹变换当然就错了。这就是所谓的绝对论了。

E：但是你也不能证明狭义相对论错了呀！

Y：狭义相对论认为，只要把光放在动坐标系中，它就能和动坐标系一起运动。这一假设是不符合实际的，因而是唯心的。爱因斯坦先生，您能证明动坐标系能带动光吗？

E：直接的证据没有，光的多谱勒频移不是证明光能被带动吗？

Y：多谱勒频移不是光的速度的带动，而是频率的带动。它们是完全是两回事。光一旦从发光体发出后，它的速度便与发光体的运动速度没有关系。但它的发光频率是由发光体所决定，是和发光体的速度连在一起的。

E：再说详细一点好吗？

Y：当光源和你之间距离为S，你和光源保持静止，光源射来的光的频率不会有任何变化。假设光源向你快速运动，当光到达你的眼睛时，光源也向前运动了一段距离，使得光源发出的光在同一时间内距离S变短，但同一光源在同一时间内频率的次数是不变的，因此光的频率会增加，表现为光的颜色向蓝光方向偏移，即光谱出现蓝移；反之，而当光源快速离你而去时，距离S变大，同一光源在同一时间内频率的次数同样不会变化，因此光的频率会减小，表现为光的颜色会向红光方向偏移即光谱出现红移。因此光的多谱勒频移不能证明光能被带动。

E：还有什么问题吗？

Y：时空效应是非常令人困惑的，我们实在无法找到产生时空效应的物理原因是什么。先生能解释一下吗？

E：无可奉告！知道有时空效应就行了，那需要什么物理原因！

Y：时空效应也就是随着速度的增加，尺子会变短，时间会变慢。尺子和时间的变化是一种状态的变化，物理状态的变化必然有物理原因。

E：可能这种原因目前还没有找到。

Y：狭义相对论把对空变复杂无比。狭义相对论以前的时空不随速度的变化而变化，狭义相对论以后的时空就完全不同了。我们完全可以把这一原因归于精明无比的上帝。如果一个系统的速度一旦变生了变化，上帝立刻就知道变化了多少，他会马上把该系统的尺子按一个固定的比例变短，同时把该系统的时钟同步调慢。

E：大概是这样的吧，啊，今天我有些累了，我们改天再讨论好吗？

Y：好的，再见！

E：再见！

]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820080355317312 0 http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820080355317312 Thu, 3 Jan 2008 17:53:17 +0800 2008-01-03T17:53:17+08:00 <![CDATA[第二十一回狭义相对论的基础问题]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820080225111938

第二十一回狭义相对论的基础问题

“ 花落银缸午夜深，手书细字苦推寻。不知异日灯窗下，还有人能识此心？”

花甲之年，重病缠身。半身不遂，只手打字。这是为了什么啊？只是为了异日灯窗下，有人识我心！

什么？什么？重病缠身，半身不遂？导游，都有什么病啊？

脑血栓、高血压、糖尿病、胆结石和脂肪肝。前几年中了风，右半边身子有些瘫痪。只能用一只手打字，速度特慢。

难怪你走路有点跛呢！

诸位，我们今天要去探讨一下狭义相对论的基础问题。尽管相对论大厦里繁花似锦，可我没敢踏上半步。就好象50层的相对论大厦，我连第一层也不曾进。这是为什么呢？怕它倒塌下把我压住呀！因为狭义相对论的力学基础有很大的问题，狭义相对论是建筑在相对性原理和光速不变原理之上，而这两条原理又是相互矛盾的，对狭义相对论的基础问题，不妨作进一步的分析。

一、狭义相对论是建立在两个矛盾的假设之上。

爱因斯坦在狭义相对论中有两个假设：

1、在所有的相互作匀速直线运动的坐标系中，自然定律都是相同的。

2、在所有的相互作匀速直线运动的坐标系中，光在真空中的速度都有是相同的。

狭义相对论的这两个假设是相互矛盾的。

运动的相对性和光速为常数这两个假设是相互矛盾的。第一个假设说，所有匀速运动都是相对的；第二个假设说，光的运动例外，它是绝对的。所以爱因斯坦的挚友，物理学家埃伦菲斯特（P。Ehrenfest)指出，还隐蔽着第三个假设，即前两个假是不矛盾的。

这样一个“此地无银三百两”的表明，恰恰证明了这两个假设的尖锐的矛盾。

于是，整个狭义相对论可以这样形容它：狭义相对论不是彻底的相对论，它不过是半相对论半绝对论，它是由相对和绝对杂交而形成的怪胎。

二、时空效应违背牛顿第二定律

狭义相对论中有一种时空效应的说法，也就是说，随着尺子作匀速运动速度的增加，尺子的长度会缩短。这种效应也就是“尺缩”了。尺子的长度与其速度之间存在一种非线性关系。从某种意义上说，“尺子”已经不是固定的，随某匀速运动速度的增加，尺子的长度会自动缩短。

尺子的长短变化是一种物理状态的变化，物理状态的变化必然有物理原因。简单地说，尺缩一定会受到力的作用。

假设尺子作匀加速运动，此时尺子受到一个向前的力。作匀加速运动的尺子也会产生尺缩。按照狭义相对论中的尺缩公式，尺缩是不匀均的，因此，取尺子作研究对象，尺缩实际上是一种运动，也有一个加速度。因为尺子是有质量的，根据牛顿第二定律，尺子一仅受到一个向前力的作用。

而所谓的尺缩，整个尺子缩短是匀均的，因此尺子的缩短就象一个弹簧受压缩短一样。由此不难得到作尺子匀加速运动尺子就会受到一个压力。这与此时尺子仅受到一个向前的力是矛盾的。因为向前的力不可能是压力。

这个压力是谁施给的呢？不知道！只能这样解释：产生尺缩的力并不存在，因此，时空效应是违背牛顿第二定律的。这一压力的不存在，时空效应也是不存在的。时空效应不是物理效应，不过是一种纯数学效应。

仔细分析起来是非常搞笑的。首先，由于惯性系的运动是相对的，所有的惯性系都会收缩，那么惯性系的速度是由谁来测量的呢？用什么样的仪器？谁制造的？放在什么地方？这种运动的感知又是由谁来传递的呢？传递的速度又是多少？

只要一个惯性系运动起来，所有的惯性系都会尺缩。而且全宇宙的每一粒沙子，每一个分子、原子、电子都要尺缩，这样一个无穷大的信息量能实现吗？

但是我们完全可以把这一原因归于精明无比的上帝。如果一个系统的速度一旦变生了变化，上帝立刻就知道变化了多少，他会马上把全宇宙中物体的尺寸按一个固定的比例变短，同时把时钟也同步调慢。

三、光速不变原理是错误的。

爱因斯坦在谈到狭义相对论的创建过程时说：“我坚信麦克斯韦和洛仑兹的电动力学方程是正确的，此外，如果假定这些方程对运动物体参考系也成立，就会导致光速不变性观念的产生。但是这一观念将与力学中的速度相加原理相抵触。为什么这两种观念相互矛盾呢？我感到这一难题相当不好解决。我整整花了一年时间，试图仿照洛仑兹的设想来解决这个问题，但是徒劳无益。……忽然我领悟到了这个问题的症结所在。这个问题的答案来自于对时间概念的分析。不可能绝对地确定时间，在时间与信号速度之间有着不可分割的联系。利用这一新概念，我彻底解决了这个难题。”

但是从麦克斯韦方程组能够推导出光的波动方程。也就是说光是一种波。波是不服从伽利略相对性原理的，也就是不服从力学中的速度相加原理。例如虽然在密封的运动的火车厢里，声波符合速度相加原理，但在火车的顶棚上发生的声波显然不符合速度相加原理。

机械波方程在伽利略变换下也不是不变式，不过这并不成问题，因为对于机械波，明显存在一个优先的参考系，即相对于介质静止的参考系。那么对于电磁波，这个优先的参考系又是什么呢？它就是以太静止参考系。从光行差现象中地球在以太中穿行的速度是地球的公转速度来看，以太静止参考系就是太阳系。

麦克斯韦和洛仑兹的电动力学方程只对以太静止参考系是正确的，对运动物体参考系不成立，光速不变原理当然就是错误的。

所以爱因斯坦认为这个问题的答案来自于对时间概念的分析也是不对的。

这就是狭义相对论的基础问题。

]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820080225111938 0 http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820080225111938 Wed, 2 Jan 2008 14:51:11 +0800 2008-01-02T14:51:11+08:00 <![CDATA[第二十回狭义相对论中的悖论(1)]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/32333382007113134444910

因此，在观察者乙看来，火车不能安全通过大桥，大桥会断。现在我们再来看火车上的观察者甲的观察结果。在他看来火车是静止不动的，而桥以速度v向后运动，因桥出现相对论性的收缩，长度变为100米。而火车是静止不动的，长度和质量都不变，因此，观察者甲判断，50米长、25吨重的火车能安全通过大桥，大桥不会断裂。

　　我们以上介绍了季灏先生的三个悖论。除此之外，还有柔绳佯谬、直角杠杆佯谬、哥德尔佯谬、对钟悖论、转盘悖论……

好了，打住，唉！这那儿是在旅游呀，倒是象在听酸溜溜的论文，一点也不懂。

对不起！本人有喜欢论文的僻好，一不小心，就把这些论文搬了出来，好了，我也不说了，一句话结束：“在科学史上，没有一个理论会象相对论那样产生这么多的佯谬。众多的悖论或佯谬，尽管狭义相对论也能解释，这毕竟也是狭义相对论的一个奇怪的问题。”

　　我们以上介绍了季灏先生的三个悖论。除此之外，还有柔绳佯谬、直角杠杆佯谬、哥德尔佯谬、对钟悖论、转盘悖论……

好了，打住，唉！这那儿是在旅游呀，倒是象在听酸溜溜的论文，一点也不懂。

]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/32333382007113134444910 0 http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/32333382007113134444910 Mon, 31 Dec 2007 15:44:44 +0800 2007-12-31T15:44:44+08:00 <![CDATA[第二十回狭义相对论中的悖论]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/32333382007113062040840

第二十回狭义相对论中的悖论

诸位，我们又要出发重新回到狭义相对论的旅程中。这回我们去领教一下狭义相对论中的许许多多的悖论。

导游呀！什么是悖论？

从字面上讲，悖论就是指荒谬的理论。也有人说：悖论就是指这样一个命题：由它的真可以推出其为假；由它的假又可以推出其为真。比如历史上有名的说谎者悖论就是这样。

“我正在说的这句话是慌话。”公元前四世纪的希腊数学家欧几里德提出的这个悖论，至今还在困扰着数学家和逻辑学家。这就是著名的说慌者悖论。类似的悖论最早是在公元前六世纪出现的，当时克里特岛哲学家爱皮梅尼特曾说过：“所有的克里特岛人都说慌。”在中国古代《墨经》中，也有一句十分相似的话：“以言为尽悖，悖，说在其言。”意思是：以为所有的话都是错的，这是错的，因为这本身就是一句话。

喂！导游，“我正在说的这句话是慌话”为什么说它是悖论？

如果认为“我正在说的这句话是慌话”是真的，那么“是慌话”就说明这句话是假的。反过来，如果认为“我正在说的这句话是慌话”是假的，那么“是慌话”也就是假的，说明这句话就真的。

狭义相对论可以推出许多悖论，尽管根据狭义相对论也可以解释这些悖论，但它主要是根据光速不变原理推导出一个所谓的同时的相对性。用同时的相对性来解释许多悖论。如果光速不变原理是错的，所谓的同时的相对性就不复存在，许多悖论也当然解释不通了。

下面就罗列几个出有名的狭义相对论悖论。

一、埃伦菲斯特悖论

埃伦菲斯特悖论也叫长度收缩悖论，它有许多种版本，下面是其中之一的“雷击火车”。

有一列正在穿越隧道的火车，已知火车的运动长度等于隧道的静止长度。在地面系看来：当火车正好全部进入隧道的刹那间，两个雷正好同时击中了隧道的进出口。因为火车的车头、车尾都在隧道内，所以火车毫发无损。

但是在火车系，站在车尾的人看来，隧道向后倒退而收缩，火车要比隧道长，如果车尾恰好进入隧道，车头就在隧道外，必遭雷击。

二、朗之万悖论

在1911年4月波隆哲学大会上，法国物理学家P．朗之万用双生子实验对狭义相对论的时间膨胀效应提出了质疑，设想的实验是这样的：一对双胞胎，一个留在地球上，另一个乘坐火箭到太空旅行。飞行速度接近光速，在太空旅行的双胞胎回到地球时只不过两岁，而他的兄弟早已死去了，因为地球上已经过了200年了。这就是著名的“双生子悖论”

三、潜水艇悖论

假设一艘完全浸没在海里的潜水艇，相对于海水静止时能不升不降地正好保持平衡，然后在假设它在与海面平行的方向上以接近光速行进。基于物体的长度在运动方向上收缩的相对论效应，在海面上相对于海水静止的船上的观察者看来，潜水艇本身会收缩，密度会变大，并最终下沉。但潜水艇上的船员们看到的却是飞速向后的海水在收缩，密度在变大，他们会认为：由于海水密度变大后产生浮力变大，潜水艇将上浮。

潜水艇悖论提出的最初十五年，全世界没有任何人能回答。

四、黄新卫杠杆悖论

黄新卫何许人也？大学本科毕业，北京相对论研究联谊会湖北省联络站站长。6年前在北大物理论坛提出杠杆悖论，引起过大讨论。2002年北大有人说：不能不承认，黄新卫提出的问题是我们过去没有思考过的。

什么是杠杆悖论？黄新卫说：“ 地面上有一个很长的水平杠杆，中间支点处有两个静质量相同（均为m）的物体A和B，同时以相同的速率v分别向杠杆左右两端运动。

地面上静止的观测者将会发现，A、B两物体质量都增大至M，它们在任一时刻到杠杆中间支点的距离都相等，所以杠杆始终保持平衡。

而另一个处于从左向右以v匀速直线运动的惯性系中的观测者看来，B是静止的，而A是运动，所以A的质量大于B的质量。

那么这个观测者是否发现A、B两物体在任一时刻到杠杆中间支点的距离都相等呢？按照狭义相对论，地面上的观测者将发现任一时刻A、B两物体到杠杆中间支点的距离都相等，如果运用洛伦兹变换，变换到运动的惯性系中，A、B两物体到杠杆中间支点的距离仍然相等。按照这种分析，从运动的惯性系看来，杠杆两边力矩将不一样大，杠杆将没有理由平衡。

有人可能会说，这样分析不符合道理，由于同时的相对性，从运动的惯性系看来，A、B两物体到杠杆中间支点的距离其实并不一样大，A的质量大，但A到杠杆中间支点的距离小，所以杠杆仍然有理由保持平衡。

就算这种分析是正确的吧，“从运动的惯性系看来，A、B两物体到杠杆中间支点的距离其实并不一样大，A的质量大，但A到杠杆中间支点的距离小，”那么我们进一步分析一下，当B达到杠杆右端终点时，A还没有到达杠杆左端终点，那么当B从杠杆右端滚下后，A还独自处于杠杆左臂，那么杠杆还是要失去平衡！

有人可能会说，这样分析也不符合道理，所谓同时的相对性只是一种视觉效应，实际上A和B还是同时到达杠杆左右两端的。那么，如果A和B是同时到达杠杆左右两端的，但从运动的惯性系看来，A、B的质量却不一样大，杠杆又有什么理由保持平衡呢？”

杠杆悖论提出以后，虽经许许多多的大教授和相对论高手绞尽脑汁，直至现在，仍然毫无解决的迹象。

五、季灏三悖论

季灏，上海人，上海东方电磁波研究所所长。北京相对论研究联谊会实验部主任。他的《关于电子Lorentz力和能量测量的实验》论文，在《中国工程科学》杂志上发表。

1、运动的时钟变慢还是变快？

考虑这样一个理想实验，假设宇宙飞船甲是一惯性系，飞船乙相对于甲以速度v作匀速直线运动（如图1），因而也是一个惯性系。飞船乙上点A处在某一时刻放出一光信号，光信号经位于B点（A、B两点间的连线与飞船飞行方向垂直）的镜子的反射回到A点，并由A点的光电管接收记录。在飞船乙上的宇航员看来，光信号的放出与接受这两个事件间的时间间隔为

T0 = 2AB/C………… (1)

其中C是光速。现在，我们再从飞船甲中宇航员的角度来观察这一过程：当光信号到达B点的镜子时，B点已随飞船乙一起到达了C点；而当光信号被位于A点的光电管接收到时，A点已随飞船乙一起到达了A0点。因而，在飞船甲中的宇航员看来，光信号实际经过的路线是ACA0。由于镜面的反射作用，可知AC = A0C，光信号经过的总路程为2AC，所以光信号经历的时间应该是

T = 2AC/C………… (2)

这里应用了光速不变的假设。很显然，T > T 0。因此，相对论得出结论：不存在对于任何观察者都同一的绝对时间，时间是相对的。更确切的说，一切运动物体的时间在静止的观察者看来都变慢了。这就是所谓的运动造成的时间延迟效应。

]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/32333382007113062040840 0 http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/32333382007113062040840 Sun, 30 Dec 2007 18:20:40 +0800 2007-12-30T18:20:40+08:00 <![CDATA[2007年12月25日]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820071125024383

第十九回万年冰洞之谜

诸位，………

导游呀，我说我们在相对论这里探游，太枯燥无味了，是不是到大自然很奇妙的地方去走走？也好不虚此游呀！

你们可不要说我又跑题了啊。最近山西不是有一个华南虎照的吗？去那里溜达溜达如何？

不去，不去，那个华南虎照肯定是假的，有什么看头？

那就去山西看看万年冰洞吧。

山西省宁武县，千百年来流传着一个传说：在当地一座深山中，有一个挂满冰锥的冰洞。让人费解的是：在四季分明的山西省宁武县，为什么会存在这么一个千万年不化且冬

暖夏凉的神奇洞穴？如果冰洞真的存在，洞里又会是一番什么样的天地？

有一个叫闫鹏的小伙子，毕业后就来到宁武县旅游局工作，在他无意中听了这个传说后，从小喜欢探险的他决定趁工作之余，寻找这个传说中的神奇洞穴。

闫鹏爬遍了附近的许多山头，依旧没有任何的头绪。然而，正当他心灰意冷准备放弃的时候，一个意外出现了：一天，他和同伴来到了当地的管涔山中，当爬上一个山头后，他们惊奇的发现：在山的阴面有一个洞口，而接下来的事情让所有人都始料不及。

他走到洞口附近感觉凉飕飕的，这个地方风比较大，而且背阴的崖壁上竟挂满了冰花，这一切都与周围的环境大相径庭，一个一米见方深不见底的洞口更是冒出一丝丝的寒气。这不就是传说中的那个神奇冰洞吗？

一年多的渴望，让闫鹏忘记了恐惧和危险，他决心对这个洞一探究竟。他们顺着洞口下去，冰洞里黑咕隆咚，脚底滑得根本没有登的地方，反正是靠上边绳子拽着，多少有点能附着在冰壁上。后来到了一个稍微开阔的地方，站稳脚后，拿着火把向四周一看，眼前豁然开朗。所有人都惊呆了，他们仿佛置身于一座晶莹的宫殿，四处都是冰的世界：冰柱、冰锥、冰瀑、冰笋、冰花，没有一个人想到，小小的洞口背后，竟然是这样一个美妙的世界。

闫鹏完全被吸引住了，直到他的脚感觉被冻僵了，他才发现不知不觉已经进洞两个多小时了，温度计清楚地显示，洞中的温度为零度左右，这与初夏时节的洞外，整整相差了20多度。在接下去的日子里，闫鹏分别在不同的季节下过冰洞，他发现洞中似乎永远保持在零度左右，洞里洞外完全是两个不同的世界。

七八月份，洞外都是鲜花烂漫、绿树成阴，而洞内却是坚冰不化，；冬天，洞外边比较冷，几乎达到零下30多摄氏度，穿着大衣，到了洞内，由于没有风，反倒比洞外暖和了许多，有一种冬暖夏凉的感觉。

万年冰洞地处管涔山深处，深不可测，洞外的气候条件根本构不成结冰的环境，可洞内却四季冰封。即使三伏炎夏，洞外绿草如茵、百花盛开，洞内却仍是寒气逼人、冰雕玉砌，且愈往地层深处冰层愈厚，和一般地质情况越往深处气温越高形成强烈的反差。更为奇特的是：与冰洞相距不到二百米处，还有千年不熄的地火，当地人称千年火山。这一冰一火，本是相克，却奇妙地共存于同一山上，可谓举世奇观。

宁武县有个暑天冰洞的消息一经传开就引起了不小的轰动，许多人纷纷猜测这种神奇现象的真正成因。

为此，中科院地质研究所的陈诗才也专门从北京赶到宁武进行考察。然而当第一次进入冰洞后，即使见多识广的他也连连称奇。

陈诗才看完这些后，感觉非常惊奇，洞内冰的类型起码有上十种，比如冰柱、冰石笋、冰的钟乳石、冰的涡管、冰花、冰葡萄、还有冰的结晶片等。他发现，尽管冰的厚度不一，但是所有的冰都是附着在石灰岩上的，整个冰洞高达100多米。

陈诗才认为，这个冰洞的规模，绝对不会是人造的，虽然冰洞的传说已经有几百年的历史了，但是从现场可以推测，这个冰洞形成的时间已经远远超过了几百年，距现在差不多有100多万年了。这个天然的洞穴是100多万年前由水冲刷形成的，可为什么这个并不符合结冰条件的洞里现在却结满了冰？这么大数量的冰又是什么时候形成的呢？

这时候，闫鹏忽然说：“以我自己的理解，这个地方有火山，也有水，可能是本身的地质结构发生了改变，才形成了结冰的环境。”但陈诗才却认为这种说法并不科学。他认为，火山的发生缘于山西一带，有煤的自燃现象。因为煤挖出来后，一些煤矸石里，含有磷、硫这类东西，一见阳光，就氧化自燃了。

那么冰洞的形成得益于洞的形状？

陈诗才经过走访后认为，尽管宁武县的地理位置和气候条件并不适合冰洞的形成，但还是有不少的外部因素能够减少冰的融化。由于管涔山的海拔达到了2000多米，而洞口所处的位置在山的阴面，这对冰的常年不化都起到了一定的保护作用，而整个洞的形状，也对洞内温度的保持起到了很好的作用。他认为，洞是一个正口袋形，这样在夏天，洞外温度热，洞底的温度凉，它不交换。如果洞形倒过来，在夏天，洞外温度热、比重低，洞内温度凉、比重高，热量需要交换，这样就损害了冰的保存量。

那么冰洞的形成是否缘于冰川学说？

正是因为洞的形状并不利于洞里洞外空气的交换，因此尽可能减少了冰的损害。但是，即使有了这些外在的保护因素，可是这么大数量的冰究竟是如何形成的呢？显然，这是一个非常漫长的过程。这时候有人提出了冰川学说。

科学研究表明，地球自诞生以来，气候一直在变化当中。早在几亿年前，地球就出现过大规模的冰川运动，而且只有冰川运动才会拥有如此猛烈的能量，才能形成许多地质奇观，所以有人认为，正是因为冰川运动，使大量的冰涌进了一个冲刷成形的洞中，也就形成了今天非常神奇的冰洞。

按照这种推测，宁武县暑天冰洞的成因就可以解释了。但是，尽管常人看来洞中的冰都是一样的，可经过专门的取测后人们发现，冰的年龄却是各不相同。

陈诗才说，冰也分层，也有个核心层，核心部分的冰，从结冰的情况和它所含的一些沉积物来看，这部分冰比较老。外面的、靠近洞口或者靠近主流水道的这些冰比较新。而根据闫鹏这两年的观察，山上雨水多的时候，雨水常常会流进洞中并且融蚀掉不少冰，但是经过一段时间，在原来冰融化的地方，又都自动地恢复了原貌，也就是说，这个神奇的冰洞具有非常奇特的再生功能，一旦冰量减少，它还会进行自我修复。因此，陈诗才认为冰川学说似乎也存在漏洞。因为冰川学说的解释是冰融了就融了，永远空了，化一点就没一点，它不会自己再生。

冰洞的形成是地热负异常说作怪？

其实不仅是山西省宁武县的这个冰洞成因存在着很大的争议，就是在整个地质界都存在着很大的分歧。如果是冰川运动时，大量的冰涌进冰洞，但是随着时间的推移，这些冰早就应该化了。最关键的是，这个地方根本就没有一年四季都结冰的气候条件。

最近有一些人就提出了一个比较被认可的说法：叫做地热负异常说。地热正异常说指的是越向地心走，温度越高，地心的温度大概是6000多度，和太阳表面的温度差不多，也就是越往下走温度越高，这是合乎常理的。而地热负异常说恰恰相反：它说越往下走，温度越低，低得能够制冷，能够制造出大容量的冰来。

对此，陈诗才认为，这就好比空调或冰箱，它都有一个制冷的机制，它是通过机电来制冷。而冰洞的制冷机制，从目前来推测，还是岩石下的某种机制，形成了制冷的机制，从而达到制冰的效果。那么可以猜测，正是因为山本身的最深处很可能存在我们目前仍未探明的制冷机制，它不仅能保持洞中的温度，并且仍在日复一日地结冰，再加上相对较高的地理位置，以及洞口位置的巧合，因此，形成了这么一个神奇的冰洞。

冰洞的制冷机制现在仅仅是一种学术上的讨论，还没有彻底解决。由于岩石非常坚硬，目前的仪器很难把它切开，况且这个制冷机制究竟存在于地下多深，也没有人知道。还有，人们担心，这样做了，会不会让这个罕见的冰洞消失？我们知道，一个奇特地质现象的出现对于不同的人来说，会从不同的角度去思考、判断，也会用不同的方法去理解。但是随着时代的发展，随着新理论的不断加入，人们对过去的一些地质现象也会有一些新的认识，相信在不久的将来，我们一定能够找出这个神奇冰洞的真正成因。

山西宁武冰洞中的情形让所有的人大开眼界，没想到世界上真有这样一个晶莹剔透的冰的世界。其实，只有一年三百六十五天都是结冰的洞穴才能够被称之为是冰洞，那么，在世界上也只有像西伯利亚和南北极等地，少数纬度高而且是异常寒冷的地方才发现过冰洞，而且是数量少规模小。所以大家百思不得其解的是，这个冰洞所处的位置既不是异常寒冷的南北极，也不是终年积雪的雪山，而是在四季都很分明的山西省宁武县，就形成了这样一个常年不化的冰洞。那这个冰洞到底是如何形成的？这就是万年冰洞之谜。

]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820071125024383 0 http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820071125024383 Tue, 25 Dec 2007 12:02:43 +0800 2007-12-25T12:02:43+08:00 <![CDATA[第十八回　　上帝不相信尺缩钟慢（１）]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/3233338200711231934513

这一试验装置有如下一些优点：
1、这一试验不再是思想上的，比爱因斯坦解决 “同时”性的理想试验要简单得多，实际上完全有可能实施。
2、相对论尺缩测试仪是在运动的参照系测量尺缩的，只要将仪器旋转90度就行。不用在动、静两个参照系去测量，从根本上排除了使用时钟，当然也就不存在同时性的相对性问题。
3、利用了AB、CD与X’轴垂直没有尺缩，与X’轴平行而有尺缩的理论。也就是利用了同一量杆无尺缩和有尺缩产生的光程差直接使光的干涉条纹移动。从而最大限度地消除了测量误差和提高了测量的精度。
理想试验虽然是一种思维上的试验，但有重要的实际意义。我们分析一下以下两个理想试验。
1、自由落体理想试验
亚里士多德认为，重物的下落速度比轻物大。伽利略首先运用归谬法，对亚里士多德的落体学说进行了反驳。他提出，如果亚里士多德的学说是正确的那么可设想一个简单的理想试验：把两个轻重不同的物体连在一起下落，由于两个物体原来各自的下落速度不同而相互牵制，它们只能以某个中间大小的速度下落；但两个物体连在一起时，当然要比原来较重的物体更重一些，下落的速度应当比原来那个重的物体速度更大，显然，这两个推论是矛盾的，因此说明亚里士多德的学说是错误的。
2、尺缩理想试验
用上面的尺缩测试仪进行理想试验：如果在动坐标系没有看到干涉条纹的变化，运动系
S’会发生尺缩是假的，相对论尺缩就错了；如果在动坐标系看到干涉条纹的变化，由于动系S’以任何一个速度不同的惯性系为参照系，其相对速度也不同，会在屏幕上产生不同的干涉条纹的变化，于是在动坐标系中就会看到无数种干涉条纹的变化，这是不可能的。显然，这说明狭义相对论的尺缩效应也是错误的。
哎哟！一时是泡利的相对论原著，一时又是你个人的理想试验，一时是宣读原著，一时又是宣读自己的论文。完全搞不懂啊！你能不能简单地给一个结论：尺缩钟慢到底是真的还是假的！
唉！我也不知道啊！我的一位朋友这样说：“各种相对论教科书对“尺缩钟慢效应”的解释如此五花八门：不是真实的; 不是物理的但是真实的; 是表观上的; 是数学上的; 是视觉效应; 是由测量决定的; 是同时性的相对性的结果 …… 不一而足”。
老头子啊，泡利不是说是真实的吗？是真实的那又如何？
那就会出现这样的情象：在Ｓ’系中有一把尺子、一个钟和一个人，人的一只眼睛看着尺和钟，另一只眼睛看着窗外的相对速度不同的许多惯性参照系，当人看第一个惯性参照系时，尺和钟有第一个数字，当人看第二个惯性参照系时，尺和钟有第二个数字，当人看第Ｎ个惯性参照系时，尺和钟有第Ｎ个数字，从而在Ｓ’系中的尺和钟总是不稳定的。由于Ｓ'是可以任意指定的，也就是说任何一个惯性系中的尺和钟总是不稳定的。
于是就会发现“根据相对论，同一个物体的长度和时间在不同参照系不同，或者同一物体的真实长度和时间有多种”这种谬论。
老头子啊，不是真实的那又如何？
不是真实效应就一定是“观测效应”。那就是这样的了：我们是人，尺缩钟慢是鬼，我们在阳世，尺缩钟慢在阴间。阳世的人是看不到阴间的鬼的！
呵呵！狭义相对论对“尺缩钟慢”也难以自圆其说？里面也有一个“尺缩钟慢”的鬼！这是不是很搞笑呢？

]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/3233338200711231934513 0 http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/3233338200711231934513 Sun, 23 Dec 2007 13:09:34 +0800 2007-12-23T13:09:34+08:00 <![CDATA[第十八回上帝不相信尺缩钟慢]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820071123105415837

第十八回上帝不相信尺缩钟慢
诸位，请准备好了，我们要去狭义相对论的尺缩钟慢那里瞧一瞧。
导游老头子，上帝不信尺缩钟慢中的上帝是指谁呀？你是一个共产党员，你也信上帝？
我当然不信上帝，上帝不信尺缩钟慢不过是从上帝不会掷骰子的典故中派生出来的。
“上帝不会掷骰子”是著名物理学家爱因斯坦的名言。他和玻尔在历史上有一段经典的对白：
爱因斯坦：玻尔，亲爱的上帝不掷骰子！
玻尔：爱因斯坦，别去指挥上帝应该怎么做！
要正确了解上帝不会掷骰子的真正涵意，还需要回到它之所以被提出的历史背景。爱因斯坦早期的一些科学研究，为量子力学的建立打下了基础，他一生中获得的唯一诺贝尔奖，也是与量子力学有关的光电效应的研究，但他却一辈子不肯接受量子理论，特别是其中的不确定性原理，他始终认为，对粒子运动不确定的理论只是暂时的解释，总有一天会被另一种能够消除所有不确定因素的理论所取代。他反对不确定性原理的一句名言就是“上帝不掷骰子”。意即粒子运动应该是确定的，不会像掷骰子那样不确定。
爱因斯坦在纪念牛顿逝世200周年时说过：“牛顿理论的精髓可能会给我们提供力量，去恢复物理现实与牛顿教诲中最深奥的特点——严格的因果律——之间的和谐。”
　　后来，霍金针对爱因斯坦“上帝不掷骰子”的名言说：“上帝不只是掷骰子，还把骰子掷到我们看不到的地方!”
导游，你是不是有点跑题？怎么扯到量子物理了？
好，言归正传！上一回我们不是谈到了洛仑兹变换的吗？洛仑兹变换：
x’=γ(x-vt)
y’=y
z’=z
t’=γ(t-vx/c²)
式中γ=1/sqrt(1-v²/c²)
伽利略变换：
x'=x-ut
y'=y
z'=z
t'= t
比较一下洛仑兹变换和伽利略变换，经过进一步的数学推导，能证明在运动系S’发生了尺缩钟慢。也就是说，S’系的速度v越大，它的长度会变得越小，时间也会越短。
由于我们在上一回中已经指出了洛仑兹变换的推导是错的，尺缩钟慢当然也是不存在的。
尺缩钟慢是真实的吗？如果是“真实效应”，根据相对论，同一个物体的长度和时间在不同参照系不同，也就是说：同一物体的真实长度和时间有多种。这是不可能的。
因此有很多“理想实验”否定了相对论，因为根据这些试验可以证明同一个物体的长度和时间在不同参照系不同。本人也设计了一个这样的“理想实验”，下面会谈到。
维相派的人无法解释这些“理想实验”，只好说：洛仑兹变换中的尺缩是“观测效应”而不是“真实效应”。这些“实验”都是不约而同地把“观测效应”当成真实效应。许多表面相对论的朋友也常犯这类错误，还经常不知疲倦地对那些“理想实验”进行解释，结果把自己也绕进去了。
是这样的吗？
瑞士籍奥地利物理学家，诺贝尔物理学奖获得者泡利认为尺缩钟慢是真实的和可以测量的，批判了“观测效应”的表观论。并说爱因斯坦也是这个观点。
在由凌德洪和周万生翻译的泡利名著《相对论》中的16-17页，是这样说的：
“我们知道，这种收缩是和同时性的相对性有关的，正因为这个理由，曾经有过这样的推断[见V.Varicak,Phys.Z.,12(1911)169.]，这种收缩仅是一种‘表观’收缩，换句话说，它是由于我们的时空测量所引起的。若一种状态仅当它在所有的伽利略参考系中按同一方式确定时才称为真实，那么洛仑兹收缩诚然仅仅是‘表观’收缩而已，因为一个在K’中为静止的观察者看到的杆是没有收缩的。”
“但是我们不认为这样的观点是合适的，而认为在任何情况下洛仑兹收缩原则上是可以观察的。”
“在这一方面爱因斯坦的理想试验[见A.Einstein, Phys.Z.,12(1911)509]是富有启示性的。它证明了观察洛仑兹收缩所必须的、测定空间上相互隔开的两事件的同时性，可以完全借助于量杆来完成，而不必用时钟。

]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820071123105415837 0 http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820071123105415837 Sun, 23 Dec 2007 10:54:15 +0800 2007-12-23T10:54:15+08:00 <![CDATA[第十七回洛仑兹变换的数学推导是错的]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/3233338200711211181258

第十七回洛仑兹变换的数学推导是错的

诸位，要带的东西都带好了吗？马上就出发，今天我们要到相对论最重要的地方——洛仑兹变换那里去认真地看一看。下面我简单地介绍一下什么是洛仑兹变换。

1892年洛仑兹研究了地球穿过静止以太所产生的效应，为了说明迈克尔逊-莫雷实验的结果，独立地提出了长度收缩的假说，认为相对以太运动的物体，其运动方向上的长度缩短了。1895年，他发表了长度收缩的准确公式，即在运动方向上，长度收缩因子为γ=1/[(1-v²/c²)^(1/2)]。1899年，他在发表的论文里，讨论了惯性系之间坐标和时间的变换问题。1904年，他发表了著名的变换公式。被彭加勒首先称之为洛伦兹变换。

后来，爱因斯坦用相对性原理和光速不变原理对洛仑兹变换作了数学上的推导，从而把洛仑兹变换原封不动地搬到狭义相对论之中。

狭义相对论既然是在相对性原理和光速不变原理的基础上发展起来的，那么，根据此相互矛盾的二条原理推导出来的洛仑兹变换是一定是有问题的。我们就一定得弄清洛仑兹变换的推导过程。我们在前面已经提到了洛仑兹变换，其实洛仑兹变换的数学推导并不难，只需要中学的知识就行，请大家耐心一点，我们开始。

我们选择S系和S’系的坐标轴x和x'重合，y、y'和z、z'相互平行，且S'系沿x-x'轴相对于S系以速度v作匀速直线运动，并设当S和S'的原点O和O'重合时，两坐标系的钟的读数分别为t=0和t'=0.

根据经验，我们假设所求的空间-时间坐标变换是线性的，因此变换方程式可设为：

x'=a11(x-vt)

y'=y }(1)

z'=z

t'=a41x+a44t

式中a11,a41,a44是待定常数。

为了求出待定常数，我们利用光速不变原理，假定在两惯性系原点重合时（t=t'=0）有一闪光从原点发出，根据光速不变原理，两参考系上的观察者都将看到光以同样的速度c向外传播，换句话说，每一个观察者采用他们自己的坐标系，都看到波前是以自己的原点为中心的球面，其半径等于c乘以时间。这样，S系与S'系的波前方程分别是

x²+y²+z²-c²t²=0………………………..(2)

与

x'²+y'²+z'²-c²t'²=0………………………(3)

把变换（1）代入(3)式的S’系的波前方程，计及y’=y, z’=z得

（a11²-c²a41²）x²-2(va11²+c²a41aa44)xt+y²+z²-(c²a44²-v²a11²)t²=0

这应当就是S系的波前方程(2)，比较它们的方程的系数有：

a11²-c²a41²=1

va11²+c²a41aa44=0

c²a44²-v²a11²=c²

由此三个方程解得：

a11=1/sqrt(1-v²/c²)

a41=-(v/c²)/sqrt(1-v²/c²)

a44=1/sqrt(1-v²/c²)

将所得的a11,a41,a44代回（1）式就得到洛仑兹变换：

x’=γ(x-vt)

y’=y }(4)

z’=z

t’=γ(t-vx/c²)

式中γ=1/sqrt(1-v²/c²)

由于伽利略变换却是：

x'=x-ut

y'=y

z'=z

t'= t

比较一下洛仑兹变换伽利略变换，不难发现在运动系S’发生了尺缩钟慢。也就是说，S’系的速度u越大，它的长度会变得越小，时间也会越短。

洛仑兹变换的数学推导的问题在那里呢？洛仑兹变换的推导过程中有这样一段话：

假定在两惯性系原点重合时（t=t'=0）有一闪光从原点发出，根据光速不变原理，两参考系上的观察者都将看到光以同样的速度c向外传播，换句话说，每一个观察者采用他们自己的坐标系，都看到波前是以自己的原点为中心的球面，其半径等于c乘以时间。”

下面我们就来分析一下：

1、请注意这里是“有一闪光从原点发出”，只要是一闪光点，那这个闪光就只能在一个地方。它有三种可能：在S系，S’系，或既不在S系也不在S’系，而是在空间某一点。于是，这个闪光只可能随S系一起运动，或者只可能随S’系起运动，或者既不随S系也不随S’系运动，而在空间某一点。

可是洛仑兹变换的推导过程中是这样说的：

“根据光速不变原理，两参考系上的观察者都将看到光以同样的速度c向外传播，换句话说，每一个观察者采用他们自己的坐标系，都看到波前是以自己的原点为中心的球面，”于是这一闪光点就自动地分裂成两个闪光点。闪光点由一变二的分身术是不可能的，因为闪光点不是孙悟空。于是，S系和S'系的波前方程：

x²+y²+z²-c²t²=0

x'²+y'²+z'²-c²t'²=0

最多只有一个是成立的，从而以后的待定系数法的推导都是不成立的，也就是洛仑兹变换的数学推导是不成立的！

2、S’系对S系在运动，我们把S’系称为动系。动系中的波前是以自己的原点为中心的球面，而动系的原点中心又是以速度v在运动，因此动系就无疑地带动了光。动系能带动光是洛仑兹变换中的一个必要条件。由于从光行差现象得知，地球不能带动光，从而惯性系不能带动光，当然动系也就不能带动光。这样一来，光速不变原理就与光行差现象相矛盾。

]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/3233338200711211181258 0 http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/3233338200711211181258 Fri, 21 Dec 2007 23:08:01 +0800 2007-12-21T23:08:01+08:00 <![CDATA[第十六回相对论网吧的一场辩论]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820071120113750823

第十六回相对论网吧的一场辩论

诸位，我们已经进入了狭义相对论的纵深领地。这里还有许多旅行。先休息片刻，到相对论吧里去听一场辩论，也好活跃一下气氛。

对了，我写的这些科普文章同时在三个论坛（天涯杂谈、相对论吧和新华科技）和四个搏客（天涯社区、新浪、新华和网易）贴出。一是会会高手，二是广听意见。可以告诉大家，我是有备而来，目前还没有碰到真正的对手！讨论很凌乱，发言也没有任何改动，这可是原汁原味的啊！千万不要说我文学水平不高哟！我仅作了一点梳理：

一、抄袭问题

Schrodinger：

文有抄袭嫌疑：在抄袭的同时，大量掺杂了自己的观点，歪曲了作者原意。请问楼主有没有经过原作者的同意？

叶波：

抄袭? 我一开始就开门见山：“诸位，我在网上看到《聊聊狭义相对论》一书，写得实在是太棒了，我是一口气读完。读完后心潮澎湃，义愤填膺，深受启发，犹如醍醐灌顶哟！所以忍不住要在这个基础上来作一点填实和补充，使其更加完美。献丑了！”

从题目来看原作是《聊聊狭义相对论》没有肯定或否定狭义相对论，本人的是《狭义相对论怪胎——上帝不相信尺缩钟慢》是完全否定狭义相对论的。第一章是对原作的“填实和补充”，从第二章开始就是我自己的观点了，与原作没有多大的关系。后面还有很多很多的章回呢！

我是没有经过原作者的同意，因为从第二章开始我是另起炉灶。我的许多新观点原作者怎么会同意呢？如果这样注明了也叫抄袭，我倒是可以把第一章全部删除，这总该可以了吧？

Schrodinger：

可以。第一章已应楼主要求全部删除。接下来请楼主解释一下哪个上帝不相信尺缩钟慢？

211.138.250.* ：

本想说楼主好文采的.又说可能抄袭,那就算了.

叶波：

在这个论坛上，文采并不重要．重要的是用什么样好的办法把狭义相对论的真实面目暴露出来，又要让人家驳不倒，这才是真本事．

伯顿1217：

口气模仿的蛮像，后面的内容是变了。算是反相又出了一个戏说版，搞笑啊。Schrodinger就别较真了，“上帝”词就一个，重名难免啊。

叶波：

搞笑啊?我是认真的严肃的。处处以事实为依据。不可以瞎胡乱说。Schrodinger,我认为一开始就注明了原著，应不算抄袭了吧？我认为你说得对：“大量掺杂了自己的观点，歪曲了作者原意。”我倒是忽略了这一点。所以，必须文责自负，这样一改你看行不？

书名：自然奥秘探游记

第一章　物理学大厦的建造者们　　　仰观苍穹思寰宇　叶波

第二章　狭义相对论怪胎　　　　　　　叶波

第三章　为以太翻案　　　　　　　　　叶波

第四章　物理学大统一　　　　　　　　叶波

第五章　天体演化之谜　　　　　　　叶波

上帝是谁？我也不知。不同的人心中的上帝也不尽相同，自己猜吧，这样才更有诗意！

szaj70606：在自己的文章中完整引用别人的文章，以达到对比、补充、交代的目的，使自己的观点更加完善，这叫“引用”，不是抄袭。反对删除第一章，这样破坏了文章的整体性。请吧主把第一章恢复。

叶波：

认为Schrodinger说得对, “大量掺杂了自己的观点，歪曲了作者原意。”我倒是忽略了这一点。第一章确实主要是仰观苍穹思寰宇写的，我也已经在文章开头就申明：我只不过作一点填实和补充．称为引用也不合适．但以后各章又不是仰观苍穹思寰宇写的，人家看完后又会认为是仰观苍穹思寰宇的观点．这确实是我考虑不周．只好向各位致歉了：对不起！

删除了第一章，这样又破坏了文章的整体性。而且第一章中又包含了这样一个极为重要的内容：常识和假设有时也是靠不住的！

只好请吧主在把第一章恢复时在”第一章　物理学大厦的建造者们”后加上　仰观苍穹思寰宇　叶波，再在第二章　狭义相对论怪胎后加上叶波．以免误解．有劳吧主，致谢！

125.93.25.* ：不能相提并论吧!,别人还以为是两人合写的.

叶波：就是两人合写的.第一章主要是仰观苍穹思寰宇写的，所以他的名字在前．以后几章是叶波一个人写的，出了问题与他无关．

假如书能出版，作者也是两人，稿费按字数分摊．

Schrodinger：

人家同意了再说。

125.93.25.* ：

哦,我还以为引用别人的文章是注明出处,原作者是谁......., 原来不是,把别人的文章抄过来,加点自己的东西,就可算合写.看来我把老爱的文章抄过来,中间加点东东,那相对论就是我跟老爱的共同作品了.我拼命加.......字树超过老爱,稿费多过他,名子排他前面!谢谢提醒!这回发了!!!!!!!哈哈哈!!!!!!!!!!!

Schrodinger：

你真聪明…… 以后我在二十四史中加一点八卦故事（自己编点故事进去），这样一来，二十四史也变成我和司马迁、班固、……等人合著的了。

叶波：

你好天真呵，这种人也有！

Schrodinger：

呵呵，看来你也觉得这样的行为是不正确的啊。

叶波：

你要这样想，我有什么办法？这就叫做以小人之心，度君子之腹．有水平有本事去驳斥我的观点吧，做这种诬人清白的事有什么意思呢！看来你的年纪也不小了？

Schrodinger：

以小人之心，度君子之腹？诬人清白？不是你自己这么提议的么？否恢复需要征求仰观苍穹思寰宇的同意。看来楼主是个讲道理的人，我就不追究你标题中的上帝到底是哪个上帝了。

叶波：

我没要求恢复（是网友要求）所以也不需要征求仰观苍穹思寰宇的同意。我不但是个讲道理的人，而且是个敢于承认错误的人．人非圣贤，孰能无过？

上帝到底是哪个上帝是我心中之事，你可以根据上下文去猜嘛！小题材大作和故弄玄虚没有什么意义．

Schrodinger：

既然你没要求恢复，那就不需要再说这个问题了。

叶波：

不过你采取打一派压一派，什么“抄袭”啊， “错误的思想”啊，帽子满天飞，文的不行就找碴，唯我独尊，老子天下第一。这种军阀作风要不得！

Schrodinger：

1，你写的第一章确实抄了别人；2，你说的确实是错的。

叶波：

1，你写的第一章确实抄了别人；是的，我是抄了别人的，但我注明了原著出处，就不叫抄袭，你懂不懂？你这就是在给别人戴帽子泼脏水！

2，你说的确实是错的。我只说我的观点有强加给原作者的嫌疑。这是我考虑不周。你可不要张冠李戴啊！我文中的观点至少是现在还没有发现问题的！

Schrodinger：

你的文章之所以到现在都没有发现问题，不是因为没有问题，而是因为满纸荒唐言，根本就懒得看。

二、上帝问题

Schrodinger：

另外，问一下，你标题中的上帝是哪个上帝？

阿shen：

这里的上帝我想楼住可能指的是自然万物的本身.

Schrodinger：

你的标题中提到了上帝，这并非是你一个人的事情，而是涉及到中国2500万（这个数字是比较保守的）基督教徒、天主教徒的感情的事情，并非是小题大作。

中华人民共和国国务院第426号令颁布的《宗教事务条例》中明确指出：信教公民和不信教公民、信仰不同宗教的公民应当相互尊重、和睦相处。你不应该随随便便地说“上帝相信这个，上帝不相信那个”。

叶波：

你怎么知道上帝不掷骰子？

Schrodinger：

Einstein不需要遵守中国的宗教政策，而你需要。

叶波：

但量子物理史话发表在西方，Einstein需要遵守西方的宗教政策，啊？说不清了吧，啊？呵呵！

Schrodinger：

所以Einstein不需要遵守我国的宗教政策。但是你必须遵守。

叶波：

Einstein在西方可说上帝不掷骰子，同样的道理，叶波在中国也可以说上帝不相信尺缩钟慢．

Schrodinger：

但是你在中国说这样的话，就违背了中国的宗教政策。所以你不可以在中国如是说。尤其是你的文章中错误甚多。说实话，我没有仔细读你的文章，但就看你问的这个问题，字数不多，错误不少。你把你错误的思想借着“上帝”的名义发表，会伤害教友们的感情。建议你重开一贴，写成“叶波不相信尺缩钟慢”。

叶波：

有点意思！Einstein在西方可说上帝不掷骰子，但Einstein不可以在中国如是说，要改为Einstein不掷骰子．是不是有点强词夺理呢？

“尤其是你的文章中错误甚多。说实话，我没有仔细读你的文章，但就看你问的这个问题，字数不多，错误不少。”我不敢说我的观点一定正确．正确和错误可以公平辩论，以实事为依据．真理越辩越明．

三、答复

211.138.250.* ：

一、楼主在迈克尔逊-莫雷实验中假设"以太"对光呈固体,对地球等宏观物体呈"微风"只是假设.假设的证据不能用来证伪.(如果把"宏观物体"换成"低速物体"更佳,不过这样又绕回到相对性的问题上了)

二、在惯性系"火车和人"与"火车和光"中的"人"和"光"确实不能相比.在一系列惯性动作之后"人"还是此人,没高没矮没掉一根毛.而"光"在一系列动作后,可能蓝移了也可能红移了.某程度上说此"光"非彼"光"了.

三、楼主的观点是惯性系不能带动光.什么叫带动?主动物体必须比被带动物体快.通俗的说就是你比我快才能带动我.在这里惯性系必须比光快才能带动光.在没有找到比光快的惯性系之前.这观点本身就有逻辑错误.

叶波：

一、我在迈克尔逊-莫雷实验中假设"以太"对光呈固体,这不是假设。因光是横波，横波只能固体内（不是表面）传播，所以"以太"对光呈固体。

对地球等宏观物体呈"微风"也不是假设.因为光行差现象证明地球不能带动以太，所以必然有以太风。

二、“在惯性系"火车和人"与"火车和光"中的"人"和"光"确实不能相比.在一系列惯性动作之后"人"还是此人,没高没矮没掉一根毛.”

请注意我是说它们的运动属性是一样的。它们在惯性系中的相对性原理是一样的。 “而"光"在一系列动作后,可能蓝移了也可能红移了.某程度上说此"光"非彼"光"了.” 光是波，人不是波，"人"和"光"在这一点上确实不能相比.但是声和光就可以相比，它们都有多普勒效应。

三、这观点根据光速不变原理本身没有逻辑错误. 因为光在任何惯性系中其在真空的速度都是c，速度为v的火车惯性系中的光必须既有火车的速度v，也有光对火车的速度c 。当火车的速度由v变u ，光速中速度为v的这部分变不变？不变？光速不变原理就不对；变？火车就带动了光，又与光行差现象相矛盾。

注意，我不承认光速不变，比光快的惯性系也是可能存在的。

四、相对性原理和光速不变原理

59.33.177. ：

刚看了几眼,问题是,你这水平实在比较的那个......这个.......

实在出不了手,不值一驳.

叶波：

吹牛，凭那个......这个....... 就知你不是对手！心慌了！胆怯！？有种就真枪干一干？

59.33.177.* ：

干哪?

叶波：

那个......这个.......随选一个！

59.33.177.* ：

那你说说哪个部位值得干吧!

叶波：

奇怪，我怎么知道？不是你在８０帖中说那个......这个.......？

59.33.177.* ：

一塌湖涂,我看不到哪里值得干.你认为哪里可以,你挑一个吧.

叶波：

十分严密，任何地方找不到空子你钻！还是拉倒吧，你。

59.33.177.* ：

哈哈!!!!

叶波：

呵呵！！！！我知道你就会打哈哈！

叶波：

好吧！答不出来千万不要去寻短见啊？我的问题是：

在某一真空范围，只有一个光子，根据相对性原理，我们无法判断该光子是不是运动的，但根据光速不变原理光子又是以光速c运动的，这个矛盾你如何解决？

Schrodinger：

你所说的“光子”，是平面波还是波包？

59.33.177.* ：

你大概没读过相对论,你好象不知道在相对论里光子是不能作参照物的. 搜索一下厉风的一个贴子,那里有说明. 另外,这个光子是怎么知道自己是光子的.

叶波：

如果你们连“光子”也不懂，建议你们去看看粒子物理中有不有光子一说，好吗？

我告诉你：相对性原理和光速不变原理的矛盾永远不可调和！答不出来只好诡辩！除此而已，岂有他哉！

Schrodinger：

光子可不是粒子物理研究的对象。大概你只听过“光子”这个名字，然后想当然了吧。

叶波：

对不起！１、光子不是轻子，粒子物理只研究轻子，不研究光子．２、在光速不变原理里没有光子，只有光，光不是光子。只是到了光电效应里才有光粒两象性，才有光子说。是不是？

Schrodinger：

粒子物理只研究轻子——错只是到了光电效应里才有光粒两象性——错。

叶波：

反驳无效！你认为Einstein的狭义相对论是圣经，我认为它是错误的，你用一个错误的理论来反驳我，无效！

Schrodinger：

我可没用什么理论来反驳你，我是用事实说话的。你认为Einstein的理论是错误的，这不要紧。可是你看看你的文章怎么写的： “爱因斯坦的这两个假设是：……”那他的理论再错，你也应该把他自己做的假设写上去再加以批判呀。

59.33.177.* ：

坦白说,楼主虽是反相的(我不是维相的),我对你的印象本来不错,但有点失望.你的确需要再学习,你无法与我讨论.相差悬殊.

叶波：

坦白说,人的知识有两种，理论和实际知识．有人只注重理论，这也是没办法的事，我的狭义相对论的理论水平无法与你讨论.相差悬殊，但也有这种可能，狭义相对论的理论是错的，理解越深就错得越远！以至不可自拨．

我对客观世界穷思苦索四十多年，有很多很深的不同的见解．也是由捍相走向反相．我认为我的实际思考水平比你高出很多很多无法与你讨论，相差悬殊.比如我提的一个问题你一辈子也答不出来．

我是一个能接受意见的人，欢迎指教，但不可自负．让我们成为一个朋友吧！我也非常尊敬理论水平很高的人．

59.33.177.*：

很好. 既然如此,恕我直言,你对相对论的理解基本上全是错的.如果你愿意把你"客观世界穷思苦索四十多年"的一些看法发点上来,我愿意说几句. 尽量精简,我不读长篇大论.没这必要.

啊，不知不觉已经23点多了。各位，晚安！

]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820071120113750823 0 http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/323333820071120113750823 Thu, 20 Dec 2007 11:37:50 +0800 2007-12-20T11:37:50+08:00 <![CDATA[第十五回再论光速不变原理]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/32333382007111684229550

第十五回再论光速不变原理

我们的旅程到了哪里了？噢！我们不是正在狭义相对论中漫游吗？你一定会认为，走进狭义相对论大门，迎面看见的是两块高高飘扬的遮羞布，然后是一个奇形怪状的怪胎。你错了，实际情况完全不是这样。

狭义相对论大门非常气派，门两边的圆柱子上分别写着“相对性原理——物理学的新曙光”和“光速不变原理——物理学的奠基石”的流金浮雕大字。远处有一座金碧辉煌的狭义相对论大厦，那里人山人海，进进出出，络绎不绝。

走进狭义相对论殿堂，映入眼帘的是数不清的花环、彩带和桂冠，包含着无限的荣誉、爱戴与敬仰。这里彩旗荡漾红烛高烧香烟缭绕，一堆堆的人们满脸悯诚与恭敬地在那里打恭叩首顶礼膜拜，气氛是那样的庄严与肃穆。看到这样的繁华，我不禁倒抽一口凉气：“我的妈呀！这那是什么怪胎呀，完全是一个不可侵犯的圣贤，人们经过了各种精心刻意的包装，已经把狭义相对论神化了！”

当然也有少数人举着“打倒狭义相对论！”、“狭义相对论是人类最大的绊脚石！”、“狭义相对论害惨了物理学”的小旗子在那里和人辩论，尽管这里也有大科学家，但他们的力量实太小了啊！真理总是首先掌握在少数人身上，我想。无论相对论现在怎么不可一世，只要相对论是错的，迟早它总会变成历史垃圾。地心说不是曾经也统治了一千多年吗？到头来还不是得让位于日心说。狭义相对论刚刚才有一百年的历史呢！

好！我们再回到狭义相对论。首先，在狭义相对论诞生之前，人们是用以太来完美地解释各种电磁现象的。但人们对于以太的存在不无担心，希望能通过试验来证明它确实是存在的。从光行差现象中，人们弄清了地球不能带动以太，以太风是存在的。当高精度的干涉仪研制成功以后，迈克尔逊本来认为一定有把握测定出以太风的，结果事与愿违，迈克尔逊——莫雷试验不但没能证明以太风，反而否定的以太风，弄出了一朵乌云来。正是偷鸡不成反丢一把米。迈克尔逊为此至死也深感不安。

为了驱散这朵乌云，人们不是从光的更深层的物理本质上去考虑，而是由斐兹杰拉德和洛伦兹分别在1889年和1892年各自独立地提出了所谓的“收缩假设”，人们开始走入歧途，并且从以后的发展来看是愈陷愈深。狭义相对论只不过抛弃了洛仑兹“收缩”理论的力学原因，全盘采用了洛仑兹“收缩假设”。狭义相对论的基本公式也是把洛仑兹“收缩”理论中的基本公式全盘照搬，它们没有一点点改变而完全一样。狭义相对论只不过是在“假设”的唯心的道路上走得更远一些。而我们的经验恰恰知道假设和常识往往是靠不住的！

狭义相对论的光速不变原理完全是一个假设。这个原理能用很简单的推理就可以证明它是错的：一方面，光行差和雨行差的道理一样，汽车带不动雨点，地球也带不动光。一般地惯性系也带不动光。另一方面，狭义相对论是把光放入惯性系中并和惯性系一起运动的。比如说火车以速度v作匀速直线运动，火车上的光既和火车一起作速度为v的匀速直线运动，同时又以c对火车作运动。如果该火车由速度为v的惯性运动变为速成速度为u的惯性运动，那么火车中光和火车一起运动的原速度v变不变呢？显然，只有变成u才能继续满足光速不变原理。但这一来，光就是被火车带动，它与惯性系不能带动光又是矛盾的。于是光速不变原理就是错的。

有人说，任何观测者所测量到的光速都是C，或者说所有惯性系中测量到的光速都是C。无论你承不承认、理不理解都无法改变这个事实。这种说法是不对的！到目前为止，任何观测者所测量到的光速都是C仍然是狭义相对论的一个假设。由于光的速度是一个6位数的数字，即是300000公里/秒，地球的速度也不过才30公里/秒，火车飞机的速度就更小了。测量光的速度的试验精度没有那么高，目前还达不到四位有效数字。根本不能在方向和速度不同的火车上去做光速测定试验。这种试验要有前进、倒退和停止三种不同状态的光速不变的测定数字，这才有真正的说服力。如果没有任何试验，就说所有惯性系中测量到的光速都是C，这是不负责任的！

但是，光速绝对不变原理的表述是非常清晰的。同时，它也是一种可证伪度极高的理论。然而，要想突破这种理论则是极其困难的。可证伪度高是一回事，能否被证伪则是另一回事，迄今为止，我上面能仅以经验和逻辑来否证它。那种“关于绝对与相对”的惯性系能否带动以太的思辩，既有真正的科学思考价值，也有一定的哲学趣味。

光速绝对原理具有四个方面的可证伪性。然而，它在这四个方面的被证伪条件也是相当苛刻的和富有韧性的。

第一、单纯的超光速，不足以引起光速绝对原理的的失效。这通常包括两个方面的含义：一是光速率c值的可错性不影响光速绝对原理。人类已经尝试了14种方法测定光的速率，所得数值基本一致。也许，今后人们还会找到更新的方法来测定光速。值得指出的是，尽管任何实验都是一定的理论为基础的。但是任何一个测定光速的实验都将与光速绝对原理无涉。二是表现上超光速不等于实质上超光速。例如，70年代发现的类星体射电源间距增大速度超光速10倍的问题人们认为只是表观上的，而不是实质性的。有鉴于此，可以给出超光速的认定条件作为评价标准。根据光速绝对原理，逻辑地讲，下列情形中的任何一种，可以认为是超光现象：

1．有确凿证据证实，天文方法、机械方法和电磁方法测定光速不具有等效性，且存在一种测量方法使光速值发生常识不可接受的较大修正。

2．光源的运动与光自身的运动合成之后大于光速。

3．任意两个小于光速的速度，合成之后大于或等于光速。

4．把能量集中作用于某个特殊的粒子，使这个粒子的波速超过光速值，并达到不可接受的程度。此时，还必须严格指明有关这个“特殊粒子”的速度测定方法。

自从狭义相对论被人们广泛接受之后，有不少人试图对“光速绝对原理”提出反驳和证伪。有消息报道说，美国、德国、意大利、奥地利的科学家发现了“超光速现象”。

有一则报道说，德国科隆大学的尼姆茨研究小组宣称，微波（光的一种）穿过波导管的禁区时，以4.7倍超过光速。他们不仅测量了微波的超光速，而且还用超光速信号发送了莫扎特的第40交响曲，穿越了12厘米的空间。

中国旅美科学家王力军和他的研究小组作出的最新实验也是如此。实验采用的是一种新方法。他们用激光将通常为16种量子状态下的铯原子置于仅一种量子状态之下，组建了一个长6厘米的铯原子气室。在气室入口和出口分别放置了探测器，然后将一束持续时间3．7微秒的激光脉冲射向气室。观察到在气室出口的探测器相比于真空状况下提前62纳秒测到了同样形状的光脉冲。这表明，强烈的反常色散使得脉冲顶在进入气室之前就已离开了气室。光脉冲在铯原子气体中的群速度为光速的310倍，脉冲能量及波形在介质传播中无较大改变。最新一期美国《自然》杂志上发表了有关他的“超光速”实验的论文，引起了世界物理学界的关注。美国各家电视、广播、报纸争相报道。

中国有一位研究员级的资深专家黄志洵教授也认为光速可变，并写了两本《超光速研究》和《超光速研究新进展》专著。人们对超光速的相信由此可见一班。

由于光速不变原理的可证伪度极高，所以难免总有一天会有光速可变的试验出现。这才真正是狭义相对论的软肋。突破口就在这里。我们只能在这里静候佳音！

]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/32333382007111684229550 0 http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/32333382007111684229550 Sun, 16 Dec 2007 20:42:29 +0800 2007-12-16T20:42:29+08:00 <![CDATA[第十四回狭义相对论怪胎]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/32333382007111192114648

第十四回狭义相对论怪胎

狭义相对论使用了一个不符合条件的相对性原理和一个错误的光速不变原理。事实上光不能被惯性系所带动，但狭义相对论强行把光放入惯性系中，强迫惯性系带动光。

光只在真空的以太静止坐标系中的速度才是不变的c ，但狭义相对论强行假设在彼此相对作匀速直线运动的任一惯性参照系中，所测得的真空中的光速都是c ，并美其名曰：光速不变原理。

根据这两条原理得到的相对论，在它诞生的时候根本得不到人们的承认。就连洛仑兹、麦克尔逊和赫芝这样的大科学家对相对论也是嗤之以鼻。于是那时候有一个笑话：相对论刚发表时全世界只有12个懂。还有个经典对白，全世界只有3个半人懂相对论！也有人说：“不对，全世界只有两个半人懂相对论”。我感到很奇怪也很想知道这三个半人是谁？查遍了史料也找不到答案。

后来有一个叫江东儿郎的网友告诉我，这个笑话的正版应该是这样的：1919年爱丁顿通过观测日食时恒星光线在太阳附近的弯曲证实了广义相对论的预言，这不仅仅让世界都记住了爱因斯坦这个名字、也为他本人带来了极大声誉。于是有记者恭维他：您真牛啊！听说世界上只有3个半人懂相对论，是吗？结果爱丁顿半天没说话。记者有点着急了：您老倒是也谦虚一下啊！怎么半天不说话？爱丁顿这才回答：我在想那半个人是谁呢。爱丁顿的这个回答一方面表明相对论晦涩难懂，另一方面也表明他认为世界上仅有3个人懂相对论，想再找半个也难。这三个人当中，肯定有爱因斯坦了，他老兄自己也应该算一个，还有一个是谁？格罗斯曼！

匈牙利－瑞士数学家格罗斯曼是爱因斯坦的同学，1912年爱因斯坦在创建广义相对论时遇到数学上的困难，格罗斯曼将他的数学成果介绍给他。1913年两人合作完成了《广义相对论和引力理论纲要》，其中物理学部分由爱因斯坦执笔，数学部分由格罗斯曼执笔。这一工作为广义相对论的建立铺平了道路。

狭义相对论不但难懂，也很怪异，我把它称为怪胎。

怪胎？我说导游老头子哟！那你得要把父本、母本、杂交点、还有杂交的时间地址，由谁杂交的以及杂交的过程都要交待清楚啊！

当然！当然！先来说说这个怪胎的父本和母本。

父本是相对性原理，即一切彼此作匀速直线运动的惯性参照系，对于描写运动的一切规律来说都是等价的。母本是光速不变原理，也就是在彼此相对作匀速直线运动的任一惯性参照系中，所测得的真空中的光速都是相等的。也可以这样理解，根据伽利略的“萨尔维蒂”大船中的相对性原理，父本说，所有匀速直线运动都是相对的，没有参照物，我们无法确定某一物体是否运动；母本说，光的运动例外，它是绝对的，没有任何参照物，也能确定某一个光子是以光速运动着的。因此，父本可简称为相对，母本可简称为绝对。这相对和绝对正好是哲学里的一对矛盾。矛盾着的父母生出来的儿子不是怪胎才怪呢！

再说说杂交点、杂交的时间地址和杂交的过程。

我们选择两个惯性坐标系，它们分别是S系和S’系，它们的坐标轴x和x'重合，y、y'和z、z'相互平行。开始时，S系在前S’系在后，S系是静止的，S'系沿x-x'轴以速度u作匀速直线运动。当S'追上S且它们的原点O'和O重合时，两坐标系的钟的读数分别为t=0和t'=0。就在O'和O重合时，这一重合点发出了一束球面光波。此时，这束球面光波的波前中心也就是该重合点。随后，发生了一件非常非常奇怪的事情，这束球面光波的波前中心竟然发生了分裂！一分为二！一个波前中心仍然在O点不动，另一个波前中心跑到了O'点，和S’一起运动！经过t秒钟后，S和S’两惯性系的新球面波前分别为：

x²+y²+z²=c²t²…………………(1)

x’²+y’²+z’²=c²t’²………………(2)

根据空间和时间的匀均性假定，这两个坐标之间的变换就是线的，再对（1）和（2）式进行一些简单代数运算就得到：

x'=γ(x-ut)

y'=y

z'=z

t'=γ(t-ux/c²)

其中

γ=1/[(1-u²/c²)^(1/2)] γ又称为收缩系数或洛仑兹系数。

这就是洛仑兹变换。

由于伽利略变换却是：

x'=x-ut

y'=y

z'=z

t'= t

比较一下洛仑兹变换伽利略变换，不难发现在运动系S’发生了尺缩钟慢。也就是说，S’系的速度u越大，它的长度会变得越小，时间也会越短。

这就是相对性原理和光速不变原理杂交而生出相对论怪胎——洛仑兹变换的全过程。

不难看出，杂交点是在S'和S的原点O'和O重合的那一点，杂交的时间也就是狭义相对论诞生的时候，大约在1905年6月30日。杂交的地址是在两惯性系S'和S上。这个杂交当然是由爱因斯坦亲自完成的。

诸位，还有什么问题吗？

喂，老头子，说一说问题主要出在什么地方，好吗？

问题当然出在波前中心分裂。在O'和O重合的那一点只发出一束球面光波，而不是发出两束！所以这束球面光波只可能从O'或O发出。光速不变是错的！所以以下两个球面波方程

x²+y²+z²=c²t²…………………(1)

x’²+y’²+z’²=c²t’²………………(2)

也只有一个是对的！这就导致整个数学推导完全错了。于是尺缩钟慢是不成立的。就这么简单！

]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/32333382007111192114648 0 http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/32333382007111192114648 Tue, 11 Dec 2007 21:21:14 +0800 2007-12-11T21:21:14+08:00 <![CDATA[第十三回狭义相对论的两块遮羞布]]> http://yeboyebo.blog.163.com/blog/static/32333382007111085231665

第十三回狭义相对论的两块遮羞布

要解释迈克尔逊——莫雷实验的零结果，只有否定以太的流动才行。本人认为以太对光呈固体，对地球呈流体，也就是说以太对光是不流动的从而就没有以太风，但是以太对地球是流动的当然就存在以太风了。这种解释与光行差没有任何矛盾。

但人们硬要这样认为，地球完全带动了以太，因此以太对地球没有流动，对地球来说也同样是没有以太风这种结果。但这种解释与光行差现象就有着尖锐的矛盾。

为了克服这一矛盾，一时间人们挖空了心思绞尽了脑汁。在1904年，洛仑兹提出了一个洛仑兹变换来解释迈克尔逊-莫雷实验的结果。根据他的设想，观察者相对于以太以一定速度运动时，长度在运动方向上发生某种收缩，恰好抵消了不同方向上由于光速差异，这样就解释了迈克尔逊-莫雷实验的零结果。

洛仑兹变换的引进是不自然的,就如彭加勒批评的那样:“对每一个新的实验结果提出一种特殊假设的作法是不自然的。”尽管洛仑兹后来接受了批评,试图用一些“基本假设”来建立新的电动力学,但不成功。

在这个节骨眼时候，瑞士专利局的一位叫爱因斯坦的技求员粉墨登场了。爱因斯坦根据洛仑兹变换提出了狭义相对论。其不同惯性参照系之间的变换关系式与洛仑兹变换在数学表达式上是完全一致的。

爱因斯坦何许人也？

爱因斯坦1879年出生于德国乌尔姆一个经营电器作坊的小业主家庭。一年后，随全家迁居慕尼黑。1894年，他的家又迁到意大利米兰。1895年他转学到瑞士阿劳市的州立中学。1896年进苏黎世工业大学师范系学习物理学，1900年毕业。1901年取得瑞士国籍。1902年大学毕业后无法进入学术机构，只在瑞士伯尔尼专利局找到一份做审查员的临时工作，被伯尔尼瑞士专利局录用为技术员，从事发明专利申请的技术鉴定工作。

1905年6月30日，德国《物理学年鉴》接受了爱因斯坦的论文《论动体的电动力学》，在同年9月的该刊上发表。这篇论文是关于狭义相对论的第一篇文章，它包含了狭义相对论的基本思想和基本内容。狭义相对论所根据的是两条原理：相对性原理和光速不变原理。爱因斯坦解决问题的出发点，是他坚信相对性原理。对于一切惯性系，运用该参照系的空间和时间所表达的物理规律，它们的形式都是相同的，这就是相对性原理，严格地说是狭义的相对性原理。在这篇文章中，提出了光速不变这个大胆的假设。他从同时的相对性这一点作为突破口，建立了全新的时间和空间理论，并在新的时空理论基础上给动体的电动力学以完整的形式，以太不再是必要的，以太漂移也是不存在的。

相对性原理和光速不变原理是狭义相对论的两块基石。我不这样认为，我认为它们是狭义相对论的两块遮羞布！

先说说相对性原理这块遮羞布。相对性原理是说对于一切惯性系，运用该参照系的空间和时间所表达的物理规律，它们的形式都是相同的。在这里，爱因斯坦只不过把伽利略的相对性原理稍许作了一点推广而已。相对性原理当然是正确的。

但是相对性原理的使用是有条件的。实际上相对性原理只是对指定物体适用。

对于宏观物体来说，不是每一个宏观物体都适用于某一系统的相对性原理。只有被该系统带动的物体才能使用该系统的相对性原理。例如对火车来说，只有被火车带动的物体才具有火车的速度，才能适用火车的相对性原理。而天上的飞机，地上的汽车，海里的轮船就不具有火车的速度，也不适用于火车上的相对性原理。所以，某一系统的相对性原理的使用条件是：物体能被该系统完全带动。以某种速度作匀速直线运动的整体也叫做惯性系。

同样地，某一惯性系中的光能适用于相对性原理的条件也是：该惯性系能带动光。从前面所述的光行差现象我们曾有这样的结论：地球不能带动光。因为如果地球能带动光，从天顶恒星射来光在地面上看就不会向后偏一个20.5“的角度。

既然地球不能带动光，那么，因为飞机呀、火车呀、汽车呀、轮船等比地球小得多的物体也就不能带动光。于是我们的结论是：光好象是天马行空，独来独往，与地球、飞机、火车、汽车、轮船等的运动不发生任何关系。

一个严重的问题发生了，狭义相对论正好是把光放入各个惯性系中的，也就是说各个惯性系是能带动光的。

不对，不对！导游老头子哟！光在各个惯性系中的运动是惯性运动，它不是被惯性系带动的。什么叫被带动？如果被带动，就应该受力。光根本没有受力，被带动了吗？

火车加速减速或转弯，光也加速减速或转弯，火车作匀速直线运动，光也和火车一起做惯性运动，这就叫被带动．光在火车加速减速或转弯时可是要受力的哟！我们不能仅考虑光在惯性系中的运动，也要考虑一下光从惯性系变到非惯性系中的运动。这样惯性系带动光才能真正体现出来。

归根到底，在狭义相对论中，相对性原理不过是作为一块遮羞布来使用。

再说说光速不变原理这块遮羞布。有人把光速不变原理理解成在真空中光速不变，这是不对的。应理解成在任何惯性系中真空中的光速都是C。例如对于同一个给定的光而言，在火车上测量的光速是c，在路基上测量它的速度也还是c。

如果在任何惯性系中的光速都是C，应这样理解：第一步，首先惯性系必须带动光和它一起以速度v运动。第二步，光在这个惯性系中再以速度c运动。但惯性系不能带动光，也就是第一步不对，任何惯性系中的光速都是C的假设当然也不对了。

光速不变原理是不对的从下面的讨论中可以看得更清楚一些。

仿照光速不变原理的说法，假设火车的速度是v，在火车的运动方向上有一人以速度u运动，无论火车系还是路基系，所测量到该人的运动的速度都是u。人在火车上运动，人就得具有火车的速度，所以火车系认为火车带动人。但路基系认为火车没有带动人，因为人不具有火车的速度，人与火车没有关系，火车怎么带动了人？这样就产生了矛盾，这一矛盾是由假设产生的，所以无论火车系还是路基系，所测量该人的运动的速度都是u的假设是不对的。同样的推理，�