1970，Hafele設(shè)計了一個檢驗時間膨脹效應(yīng)的環(huán)球航行實驗。原理是將兩只在地球上同步的原子鐘，一只留在地球上，另一只放到飛機上繞地球航行，飛機飛行一周后降落到地面，然后將這兩只原子鐘的讀數(shù)進行比較，發(fā)現(xiàn)了時間的相對性效應(yīng)。
通過對時間的相對性效應(yīng)分析后，一些學(xué)者便斷定它有兩種相對性效應(yīng)，一種為狹義相對論效應(yīng)，另一種則為廣義相對論效應(yīng)。多數(shù)人認(rèn)為其所謂狹義相對論效應(yīng)向西飛違背了狹義相對論的鐘慢效應(yīng)，時鐘相對于觀測者以速度v運動時，它走的時率將比靜止時率慢。
相對論銫原子鐘實驗的說明者別出心裁地找出另一個沒有自轉(zhuǎn)的假想地球作為參考系，然后通過慣性系的狹義相對論效應(yīng)來說明。首先，他存在一個誤區(qū)，他設(shè)立了一個絕對參考系，對這個參考系為什么設(shè)立沒有論證，也找不出它的意義何在。況且這種解釋仿佛是被拋棄的以太理論。
狹義相對論的鐘慢效應(yīng)不能說明銫原子鐘實驗，愛因斯坦的狹義相對論是有誤區(qū)的。我們應(yīng)該使用場速可變的相對性原理來給實驗的說明冠上理論基礎(chǔ)。
狹義相對論是在麥克斯韋場方程的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，愛因斯坦用光速恒定的相對性很好地說明了麥克斯韋場方程，但他的思想被光速恒定所局限，他不知道為什么光速恒定能很好地用相對性說明麥克斯韋場方程。他認(rèn)為由于存在一個巨大而恒定的場，其穩(wěn)定場（庫侖場和安培場）的量值超過質(zhì)點的任何形式的輻射場，麥克斯韋場方程是線性齊次方程，因此兩個解的和，仍然是它的一個解，從總場中減去質(zhì)點的場，其差仍然是麥克斯韋場方程的一個解。需要強調(diào)的是狹義相對論承認(rèn)質(zhì)點有輻射場，它忽略質(zhì)點的輻射場是有條件的，不是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。關(guān)于麥克斯韋場方程可用光速恒定的相對性來討論，這一點后面我們將加以說明。
當(dāng)沒有一個巨大而穩(wěn)定的場，只有兩個相互作用的質(zhì)點的場，狹義相對論的理論基礎(chǔ)便破壞了，場作用必須考慮質(zhì)點的場對作用的貢獻，使用場速的可變性。
引力紅移雖然是廣義相對論提出的，光速恒定依舊是它的軟肋，我們論述的相對論銫原子鐘實驗說明地球自轉(zhuǎn)作為輻射場的一部分對原時的影響，光速恒定是不適合且不正確的。不過愛因斯坦用希瓦茲希德場（輻射場變化為零的場）蒙蔽了大家的視線，在希瓦茲希德場中運動的粒子不計輻射場變化，其場方程也是近似的，場中運動質(zhì)點的輻射場不能忽略，它計算的行星進動值是近似的，行星組成物質(zhì)基本粒子的輻射場與軌道運動作用產(chǎn)生的近斥遠(yuǎn)引現(xiàn)象它不能說明。
總的來說，愛因斯坦相對論承認(rèn)運動質(zhì)點的輻射場，卻用光速恒定來忽略運動質(zhì)點的輻射場與場作用的相互關(guān)聯(lián)。另一方面，量子力學(xué)承認(rèn)自旋與波動，卻沒有用場作用來準(zhǔn)確描述量子之間的相互作用，它們都是不完備的，我們應(yīng)用場速可變來統(tǒng)一量子力學(xué)與相對論。
在論文《相對性原理與量子自旋——有關(guān)測不準(zhǔn)關(guān)系》的論述中， 我們將場速可變的相對性原理場傳播方程分為兩部份，一部分為場傳播的位移部份，另一部份包括的是質(zhì)點的輻射場。
當(dāng)我們用相對于s參考系中觀測者靜止的原子激發(fā)的光（電磁波）對另一運動參考系中的量子進行觀測時，有方程：論文中公式以QQ發(fā)給了編輯組。以下省略。
以上正是我們用場速的可變性對量子場論領(lǐng)域的證明。場速可變的相對性原理場傳播作用等于光速恒定的相對性原理場傳播作用加上質(zhì)點的輻射場，此原理表示為相對性1+1原理，它統(tǒng)一了愛因斯坦的相對論與量子場論。
關(guān)于麥克斯韋場方程可用光速恒定的相對性來討論這一點我們簡單說明一下。由于存在一個巨大而恒定的場，其穩(wěn)定場（庫侖場和安培場）的量值超過質(zhì)點的任何形式的輻射場，穩(wěn)定場可近似為不變，據(jù)相對性1+1原理它可以使用式（4）用光速恒定來討論電荷在電磁場中的運動。麥克斯韋場方程用光速恒定的電場變化加電荷的輻射場變化即磁場變化來討論場方程，正是相對性1+1原理的體現(xiàn)。借助麥克斯韋場用光速恒定的電場變化加電荷的輻射場變化即磁場變化方程，我們可以計算出近似的場速可變的u值。據(jù)相對性1+1原理可知磁場變化不過是量子的輻射場變化，它是復(fù)雜的，它的模型可參照恒星系模型，因此單位電荷是存在的，單位磁荷是不存在的。雖然我們在實驗中已認(rèn)識，在導(dǎo)體中電荷穩(wěn)定流動的情況，若在空間某區(qū)域有凈電荷積累，其電場仍為靜電場。同時，在通電導(dǎo)線的周圍還產(chǎn)生另一中場，即靜磁場。磁場對放入場中的其它通電導(dǎo)線產(chǎn)生磁力的作用。由于電流只是電荷的運動，磁場與磁作用在實質(zhì)上不過是電場與電作用當(dāng)電荷處于運動時的表現(xiàn)。此論述很精辟，卻沒有上升到相對性1+1原理理論高度，即我們在穩(wěn)定場（庫侖場和安培場）的量值超過質(zhì)點的任何形式的輻射場，穩(wěn)定場可近似為不變，從方程（4）式至（8）式的推導(dǎo)可知，麥克斯韋場方程可用光速恒定的電場變化加電荷的輻射場變化即磁場變化方程來計算?？梢哉f愛因斯坦的狹義相對論是從經(jīng)典電動力學(xué)中發(fā)展出來的，但他受光速恒定假設(shè)局限，不知道狹義相對論是近似理論。
相對性1+1原理對于宏觀星球的應(yīng)用。我們討論的是物質(zhì)的運動，恒星對行星的引力作用，由于行星的引力場不能忽略，必須考慮組成行星的基本物質(zhì)粒子的量子輻射場的變化。組成行星的粒子量子輻射場的變化我們無法直接觀測，我們看到行星的基本物質(zhì)粒子的量子輻射場的微擾項主要表現(xiàn)為所看到的行星的自轉(zhuǎn)。關(guān)于場傳播方程中行星的基本物質(zhì)粒子輻射場的變化，我們略去行星的基本物質(zhì)粒子靜止?fàn)顟B(tài)下的量子自旋，設(shè)立一個沒有自轉(zhuǎn)的地球作為參考系，計算行星的基本物質(zhì)粒子的量子輻射場的微擾量即其主要表現(xiàn)的行星自轉(zhuǎn)速度與飛機飛行導(dǎo)致的相對論銫原子鐘時間膨脹效應(yīng)是可行的。
我們討論了理論上的原理，我們將說明實際的銫原子鐘實驗。銫原子鐘實驗的相對性應(yīng)分為兩部分，太陽引力場及月球引力場作用的影響和地球引力場作用的影響。
經(jīng)前面的討論，我們將場速可變作用分為場位移作用即愛因斯坦相對論作用和輻射場的變化，來論述相對性，雖然它可能會產(chǎn)生一些誤差，但對定性討論是必要的。據(jù)相對性1+1原理，太陽引力場與月球引力場對銫原子的作用分為兩部份，我們只討論飛機繞地球飛行導(dǎo)致的輻射場的變化對銫原子鐘的影響，而太陽引力場與月球引力場位移作用即愛因斯坦相對論作用以誤差的形式存在。方程（4）式詳細(xì)描述了量子的輻射場的變化，我們這里主要討論量子自旋與場的相互作用量，實驗中主要表現(xiàn)為行星自轉(zhuǎn)，其余兩部分難以觀測以誤差計。從方程式（4）可知輻射場的變化與場位移作用有同等的地位，可得。論文中公式以QQ發(fā)給了編輯組。以下省略。
銫原子鐘實驗的時間相對性中，引力效應(yīng)主要由地球產(chǎn)生的位移作用即廣義相對論紅移，運動學(xué)效應(yīng)主要由太陽及月球的引力場作用下飛行中銫原子鐘的輻射場的變化產(chǎn)生。有人質(zhì)疑上述結(jié)果，但向東飛與向西飛的差異是顯著的，從實驗與理論的定性來講是相符的，因理論計算中沒有計入銫原子相對運動的影響，實驗與理論存在偏差，我們可以從實驗和理論兩個方面完善，以確定量子的連續(xù)性和嚴(yán)格因果性。銫原子鐘實驗的時間相對性計算中可看出，引力場與電磁場的麥克斯韋場方程場作用計算一樣，必須包含運動質(zhì)點產(chǎn)生的輻射場變化。
以上的討論均是以參考系的運動相對性來討論的，不能用慣性系討論。慣性系的相對運動現(xiàn)實中難以實現(xiàn)，所以我們今后在討論作用時，都只使用參考系的慨念。愛因斯坦的狹義相對論鐘慢原理是有誤區(qū)的，不適用于參考系。光速不變不適應(yīng)于質(zhì)點輻射場對其軌道運動的作用不能忽略的情形。相對性銫原子鐘實驗者設(shè)立了一個沒有自轉(zhuǎn)的地球作為參考系，但他卻被光速恒定理論束縛，沒有找到正確的方向。綜上所述，我們的場速可變相對性1+1原理理論很好地說明了宏觀和微觀量子領(lǐng)域各種實驗現(xiàn)象。宇宙中廣泛存在的“近斥遠(yuǎn)引”現(xiàn)象，從場速可變的相對性1+1原理可知，“近斥遠(yuǎn)引”現(xiàn)象是行星的輻射場與軌道作用之間的相互轉(zhuǎn)化，簡潔明了。
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2015-05-28 21:24 投稿人：譚少雄
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