時永澄
(浙江紹興文理學院機械與電氣工程系,紹興312000)
摘要:對應(yīng)于愛因斯坦由羅侖茲變換導出的表征運動鐘示值較小的數(shù)學公式,本文導出了表征運動參考系不同地點的本地鐘有不同地理時差示值的數(shù)學公式,論證了兩者均非時鐘自身行為的寫照,而是觀察者為了在不同慣性參考系中測得相同的光速對時間測量工具所進行的必要人為設(shè)置的數(shù)學依據(jù)。這樣-來,愛因斯坦相對論的神秘面紗歷經(jīng)百年而終被揭開。
關(guān)鍵詞:人為設(shè)置,地理時差。
(1)時鐘的周率和量尺的長度均不會因為其勻速直線運動而發(fā)生變化,愛因斯坦由羅侖茲變換得出的有關(guān)運動鐘慢轉(zhuǎn)和運動尺縮短的數(shù)學公式可以,應(yīng)當和只能由觀察者對時鐘和量尺進行人為的調(diào)整和選擇而保證其成立。這樣做的結(jié)果是人為的保證了光速的恒定性。
(2)當一個慣性系中不同地點的靜止時鐘被零時差同步化后,羅侖茲變換要求與之作相對勻直線運動的另一慣性參考系不同地點處的靜止時鐘,顯示出不同的地理時差,由羅侖茲變換我們導出
t'=τ'–vx'/c2
此處τ'是靜止安放在原點O'處的標準鐘所記錄的時間而t'是靜止安放在x'-軸上坐標為x'的一個任意固點處的鐘所記錄的時間,項–vx'/c2是靜止放置在x'-軸上由坐標x'確定的一個任意點上的時鐘與靜止放置站在原點O'處的標準鐘之間的地理時差.這就使得建立在這兩個慣性參考系上的時空坐標系之間失去了對稱性,因而使得物理的相對性和數(shù)學公式的互易性不能成立,這就為觀察者對兩個相互運動的慣性參考系一次性的人為設(shè)置時鐘和量尺的可行性給予了保證。
(3)證明了理想鐘的概念不僅與牛頓時空相容,同樣與愛因斯坦狹義相對論時空相容。
式中
此處τ是分別靜止安放在原點O和O'處的標準鐘所記錄的時間而t和t'是分別靜止安放在x軸和x'-軸上坐標分別為x和x'的任意固點處的本地鐘所記錄的時間。運用(A),(B)和(C)由伽利略變換直接推導出羅侖茲變換.由此作出結(jié)論:時空特性無客觀意義并完全由觀察者的測量方式所決定。光速既是不可變的,又是可變的.通常認為當光速被視為無窮大時羅侖茲變換就化為伽利略變換,因而伽利略變換被當作羅侖茲變換的近似并因此而被局限于在低速的物理現(xiàn)象中近似適用。我們證明了這種流行一個世紀的觀點是錯誤的,這兩種變換具有完全相同的正確性.由此可以斷定速度無極限, 牛頓第二定律適合于超光速運動.
自從愛因斯坦于1905年6月9日關(guān)于相對論的第一篇論文發(fā)表至今,相對論經(jīng)歷了它的百年輝煌歷程然而要相信愛因斯坦關(guān)于運動鐘慢轉(zhuǎn)和運動物體收縮的預言是非常難的事,因為時鐘的速率能被觀察者人為地調(diào)整。近代自動控制技術(shù)允許我們?nèi)ブ圃炖硐腌?,它能自動的消除由愛因斯坦?shù)學公式提供的影響。因此人們懷疑愛因斯坦的論斷但無力反對愛因斯坦的數(shù)學公式。該困難迫使我詳細地檢查愛因斯坦關(guān)于相對論的著作從而發(fā)現(xiàn)了羅侖茲變換引起的時鐘地理時差問題被忽略,從而導致了愛因斯坦提出的數(shù)學公式在物理上被人誤解,由此損害了物理學一百年。
在糾正了上述錯誤之后,本文由伽利略變換推導了出羅侖茲變換,揭示了光速的恒定性必須由觀察者人為設(shè)定時鐘地理時差才能保證,因此愛因斯坦相對性原理獨立于實際的光速測量結(jié)果。由于對愛因斯坦相對論作出了新的物理解釋,愛因斯坦相對論將成為真正的科學理論并容易被人理解和接受。
理想鐘的概念曾由??颂岢龊完U明,它們的周率不受任何物理現(xiàn)象的影響,而只能被人為調(diào)整。在牛頓力學中所涉及的時鐘都是理相鐘。為了保證地球上不同地點的人在相同的時間看到相同的太陽,人們對地球上不同地域的本地時鐘一方面要求與格林威治時鐘的周率一致,另一方面還必須設(shè)置不同的地理時差。忽視地理時差的概念??瞬荒苁估硐腌姷母拍钆c相對論相協(xié)調(diào)。為了保證不同慣性系中的不同地點的觀察者測得相同的光速就必須對其本地時鐘設(shè)置不同的地理時差,由此我們得以證明理想鐘的概念與伽利略變換和羅侖茲變換都是相容的以及這兩種變換具有完全相同的正確性。這里可以看出理論物理學與自動控制理論也是協(xié)調(diào)的
說“運動鐘比靜止鐘走的慢”與說“地球自轉(zhuǎn)使時鐘的指針走偏而產(chǎn)生地理時差”具有相同的邏輯。如果愛因斯坦在世,他也會說后-句嗎?
關(guān)于相對論中愛因斯坦的錯誤及其修正(www.qiji.cn/eprint/abs/3579.htm)
1984年我作為廣義相義相對論專家應(yīng)邀去美國EWU物理系從事研究工作和講學。回國后在紹興電大,高專和文理學院教書。在這段時間里寫了不少反派文章,例如:引力時空固有時獨立性原理(第五屆相對論天體物理大會)。多年來有關(guān)相對論的問題一直耿耿于懷。在廣義相對論領(lǐng)域作了大量工作而追根到狄義相對論。歷經(jīng)五十年的思考,在狹義相對論的問世一百年后,2006年我完成了:“關(guān)于相對論中愛因斯坦的錯誤及其修正“的英文稿,它經(jīng)歷了中國科學,理論物理通訊,美國物理學評論一年多時的審稿未能發(fā)現(xiàn)任何錯誤而以相同的理由:不合適在本刊發(fā)表予以退稿。現(xiàn)在為便于家看看我寫了一個簡介給你希望你介紹給大家。我相信愛因斯坦在天之靈看了我的文章后定會認錯,周培源在天之靈得到慰籍。
2008/01/16
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