对相对论时空观的批判和改造(2)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-10
]-1/2           ……(3)

  t=[t’+(ux’/c2)][1-(u2/c)]-1/2……(4)

  设k= [1-(u2/c)] -1/2 ,在运动坐标系S’内的某一时刻(△t’=0),有一观测者A静止在S’系内,他测量一条沿x’轴放置的棒,测得该棒的长度为L0,由(1)得到:

  L0=△x’=k(△x+u△t) ……(5)

  在静止坐标系S内的某一时刻(△t=0,表示“同时”观测),有另一观测者B静止在S系内,他测得该棒的长度为△x =L,则(5)式可以写为: L0=kL,或者

  L=L0[1-(u2/c)]1/2……(6)

  因为[1-(u2/c)]1/2≤1,所以L≤L0,即运动的尺子缩短,此即尺缩效应。

  另外,在运动坐标系S’内的某一地点(△x’=0),发生一个事件(如两次闪光),观测者A测得事件发生的时间间隔为△t’,则由(2)式得

  △t’=[△t-(u△x/c2)][1-(u2/c)]-1/2

  在静止坐标系S的观测者B,测得事件发生的时间间隔为△t,则由(4)式得:

  △t=△t’[1-(u2/c)]-1/2……(6)

  因为[1-(u2/c)]1/2≤1,所以△t≥△t’,即运动的钟走时慢,此即钟慢效应,也称“时间膨胀”。

  关于“钟慢尺缩效应”,虽然听起来是非常荒唐的,但由于根据狭义相对论所作的一切推论,理论与实践相符得非常好,因而狭义相对论的相对时空观念完全被人们接受,牛顿的绝对时空观念完全被人们抛弃。

  为了将“相对性原理”推广到非惯性系,爱因斯坦利用黎曼几何这一数学工具,建立了引力场方程,得出“时空”依赖于其周围的质量分布,而具有“弯曲”的性质。我认为,黎曼空间的存在,在几何上仍然存在严格的逻辑前提,然而,广义相对论的整个理论体系非常缺乏形式表达与物质对象之间的严格对应。一系列实验上的巧合给了我们“空间大小可以变化”,甚至可以“弯曲”的假象,实际上,这种看法是十分荒唐的,我们不能仅仅因为广义相对论的理论与实验相符,就认为它是正确的。

  由于狭义相对论的时空概念只具有相对意义,则“钟慢尺缩效应”也是相对而言的。也就是说,在静止坐标系S的观测者B,通过观测得到运动坐标系S’的“钟慢尺缩”; 在运动坐标系S’的观测者A则认为自己是静止的,A看到坐标系S的运动速度为-u,A通过观测得到坐标系S的“钟慢尺缩”。 观测者A和B都认为对方的钟走慢了,尺子缩短了。这一结论显然是矛盾的,因而是不能令人满意的。

  为了进一步揭露以上时空概念的矛盾,我们再来看一个例子(请看下图):

   

对相对论时空观的批判和改造

  ABCDE为较粗的、裸露的理想铜导线,按图中连接则回路中有电流I通过。现将上图作些改动:

  (1)          该理想实验在远离一切力场的地方进行;

  (2)          电路静止在惯性坐标系S内;

  (3)          将A点断开,然后在该处串接一个灯泡;

  (4)          将C、D断开,在S系内测得C、D的距离为1米;

  (5)          有一条静止在惯性坐标系S’内的铜棒,在S’内测得其长度为L’=1.1米,两个端点为C’和D’;

  (6)          在惯性坐标系S观测,水平放置的铜棒C’D’紧贴铜导线,由C左端向D飞行,运动速度为u=0.99c;S系的观测者测得铜棒C’D’的长度为L=0.155米<1米,灯泡不亮。

  (7)          在惯性坐标系S’系的观测者测得铜棒C’D’的长度为L’=1.1米,测得CD的长度L’’=0.14米,<1.1米,灯泡亮。

  显然,依据狭义相对论,在不同坐标系观测我们得到了互相矛盾的结果。但是,这种矛盾是不允许的,是被禁止的,因为事件的结果是唯一的——灯泡要么发光,要么不发光,二者必居其一。一个正确的物理理论必须对此进行选择并进行令人满意的解释。

  这充分暴露了狭义相对论时空观念的深刻矛盾。

  在前面我们已经发现,人类关于“时间” 的概念是抽象、主观和模糊的,关于“空间” 的概念则是形象、客观、和准确的。因而,我们有理由相信:铜棒C’D’的客观长度L0=1.1米,CD的客观距离为LCD =1米。事件的结果应该是:灯泡能发光!

  三、对“时空”概念的重新审查

  也许,如果没有迈克尔孙—莫雷的光速实验,人们永远不会接受“相对时间”的观念,但是,这个实验是无可挑剔的,“光速不变”(光速是一个恒量,与光源的运动、观测者的运动无关)是铁的事实,因此,“相对时间”是不可避免的。

  在惯性坐标系S’观测,光速是c,x’=ct’;在惯性坐标系S观测,光速也是c,x=ct。因为x>x’, 所以,

  t>t’,即“时间膨胀”是客观、真实、必然的。

  “光速不变”正是由于时间的这一神秘原因引起的。但是,时间是一维的,它具有绝对的不可逆性,时间顺序的绝对因果律,在本质上不同于量子力学中的因果律,更不同于录象倒放的逆过程。用于描述微观粒子行为的“几率”概念,违反了宏观物体行为的因果律,那是允许的,它违反“常识”但不违反逻辑。而录象倒放使我们能够观看复制的历史资料,但我们却一点也不能干预、改变历史事实。因而,录象倒放这种“时间倒流”不具有真实的意义。只要是一个心智健康的人,决不会相信“时间倒流”。如果对“时间倒流不可能”这一基本逻辑不具有坚定的信念,我们就无法建立任何

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