愛(ài)因斯坦與其相對(duì)論
宓海江
1，愛(ài)因斯坦是對(duì)人類科學(xué)發(fā)展有貢獻(xiàn)的一位科學(xué)家，他的成就，人們總與他發(fā)現(xiàn)的相對(duì)論聯(lián)系在一起。但是；他是人，不是神，他得有一個(gè)聰明的頭腦，他一生也經(jīng)歷了成功與失敗。他研究的宇宙常數(shù)，失敗了；他與玻爾的爭(zhēng)論，失敗了；他反對(duì)量子力學(xué)，也失敗了。他得的諾貝爾獎(jiǎng)金，不是相對(duì)論，因?yàn)橄鄬?duì)論發(fā)表不久，就有人指出了其中的悖論。
愛(ài)因斯坦做了一件在“是與非”上、值得爭(zhēng)論的問(wèn)題：他是死亡人數(shù)最多的、后來(lái)被禁止的武器的制造者。他在后期也懺悔過(guò)，但懺悔不能挽回死去的二十多萬(wàn)條生命。他二次來(lái)中國(guó)，因?yàn)橹袊?guó)當(dāng)時(shí)窮，他沒(méi)有給中國(guó)人講課，而去了我們的一個(gè)鄰國(guó)，可能因?yàn)榇藝?guó)給他的錢多。(有人說(shuō)是為了一些手續(xù)問(wèn)題。)說(shuō)明他也是一個(gè)平常的人。
假若承認(rèn)他不是神，而是人，愛(ài)因斯坦是一個(gè)偉大而有品德的科學(xué)家，我們尊敬的科學(xué)家：
首先，他為人類的科學(xué)事業(yè)付出了一生。到生命終了，也沒(méi)有特意的向這世界爭(zhēng)過(guò)個(gè)人的什么。
第二，他對(duì)科學(xué)老實(shí)、苦干，為了創(chuàng)立廣義相對(duì)論，他苦學(xué)張量分析達(dá)七年之久；他多次求教于一些數(shù)學(xué)上有成就的大師。在科學(xué)上，他是個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)而又謙虛的人。
第三，他堅(jiān)持個(gè)人意見(jiàn)，學(xué)術(shù)上，小心求證，大膽與人爭(zhēng)論，錯(cuò)了，承認(rèn)。對(duì)的，決不放棄，是一個(gè)有骨氣的人，對(duì)自己的思想負(fù)責(zé)的人。
第四，愛(ài)因斯坦在前人研究的基礎(chǔ)上，大膽的提出時(shí)間與空間是可變的，實(shí)踐證明這一點(diǎn)是正確的，這是人類認(rèn)識(shí)上的一個(gè)突破，使人類科學(xué)水平提高了一個(gè)水平。
他在科學(xué)上是個(gè)很謙虛、有傲骨、有成就、敢于面對(duì)失敗的人，也是一個(gè)為了自己觀點(diǎn)而不怕?tīng)?zhēng)論的人。
2，下面談他的相對(duì)論。
1976年邁---莫實(shí)驗(yàn)否定了“以太”后，物理學(xué)像浮萍一樣，靠著一個(gè)經(jīng)驗(yàn)的洛侖茲公式，在飄泊。一直到1905年，將近四十年，科學(xué)界追求著、盼望著。終于一個(gè)偉人出現(xiàn)了，愛(ài)因斯坦立了一式：XX – CCTT = xx – CCtt 。然后，以X = UT，x = Ut （應(yīng)該 x = ut）代入，用待定系數(shù)法，求出了洛侖茲轉(zhuǎn)換公式。
這里就先天性的決定了U = -u，雙生子悖論也就隨之被發(fā)現(xiàn)。
另一方面，這推導(dǎo)有一半是正確的，正是這些正確部分，解決了四十年的物理學(xué)上的危機(jī)，還打開(kāi)了時(shí)空是新概念，而且在高速粒子的試驗(yàn)中，(從地球上正推的)定量上得到了很好的證明。
科學(xué)家都懂得的悖論的威力，但是，科學(xué)家與愛(ài)因斯坦都不愿意放棄這座有瑕疵的橋，它是通往一座金山的橋。除非的人再建造一座真實(shí)的橋來(lái)代替它。
但是；愛(ài)因斯坦也找不出辦法，只得沉默著。后來(lái)的科學(xué)家們都清楚，這座通往金山的橋。廢除它將是有害無(wú)益的。
目前的情況是：一方面是由于矛盾，出現(xiàn)許多問(wèn)題，但是沒(méi)有人建立一個(gè)完整的公式，不知情的人卻又要全部推翻它；另一方面是，相對(duì)論的正確部分，已經(jīng)在科學(xué)上確立了不可動(dòng)搖的位置。實(shí)際上，其正確部分，已經(jīng)是組成了近代科學(xué)的基礎(chǔ)。于是這二種斗爭(zhēng)在微妙中進(jìn)行。
第二個(gè)問(wèn)題是：要使愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論成立：首先證明：時(shí)間與空間之間是“協(xié)變”的，然后才能套入黎曼幾何。一般可以簡(jiǎn)單的，拿下面等式說(shuō)明： 如果，下式成立，“協(xié)變”成立，反之，則“協(xié)變”不成立。
·CCTT + XX +YY + ZZ = ·c c t t + xｘ+ y y + z z .
用愛(ài)因斯坦的純相對(duì)、不合邏輯的公式，此式成立。用正確的公式，此式不能成立。事實(shí)上，時(shí)間與空間不是“協(xié)變”的。
第三個(gè)問(wèn)題是：科學(xué)的統(tǒng)一問(wèn)題。目前物理科學(xué)有三大體系：經(jīng)典物理、量子力學(xué)、相對(duì)論。這三者，相互矛盾，各成體系。經(jīng)過(guò)科學(xué)家的努力，經(jīng)典物理與量子力學(xué)已經(jīng)漸漸鏈接，而相對(duì)論，至今尚孤立著。
目前的情況是：一方面是由于矛盾，出現(xiàn)許多問(wèn)題，但是沒(méi)有人建立一個(gè)完整的公式，有人要全部推翻；另一方面是，相對(duì)論的正確部分，已經(jīng)在科學(xué)上確立了不可動(dòng)搖的位置。實(shí)際上，其正確部分，已經(jīng)是組成了近代科學(xué)的基礎(chǔ)。于是這二種斗爭(zhēng)在微妙中進(jìn)行。
這錯(cuò)誤的最大的危害是“廣義相對(duì)論”的建立，使多少科學(xué)家鉆了進(jìn)去，搞了多少泡沫科學(xué)，不久都將成為笑料。
去年聯(lián)合國(guó)專們搞了一個(gè)“愛(ài)因斯坦年”，似乎國(guó)際上也在給他捂蓋子。中國(guó)有些人說(shuō)：“反愛(ài)”是反科學(xué)。
我沒(méi)有低估愛(ài)因斯坦之科學(xué)成就，但是；他也有錯(cuò)誤之處，而且錯(cuò)誤也很大，他是個(gè)人，不是神。
去年聯(lián)合國(guó)發(fā)行了一枚紀(jì)念愛(ài)因斯坦的紀(jì)念章，上面刻的是愛(ài)因斯坦研究的宇宙常數(shù)，這是他，化時(shí)最多、最后失敗的研究，他自己承認(rèn)并放棄的研究。這位紀(jì)念章的設(shè)計(jì)者，是個(gè)思想家，他懂得靈魂的科學(xué)中的美，他懂得愛(ài)因斯坦是人，只有人，才能給于這個(gè)“偉大”的稱號(hào)。
現(xiàn)在我要指出他的錯(cuò)誤與肯定他的成就，無(wú)疑將是一個(gè)世界級(jí)的“科技”大地震，要使多少科學(xué)名人難堪。但是，我覺(jué)得科學(xué)之悲劇必需結(jié)束。
作者找出了相對(duì)論的錯(cuò)誤之根源，又列出了正確的推導(dǎo)公式。既廢除了舊的，通往時(shí)空變化的虛擬的金橋，建立了一個(gè)實(shí)實(shí)在在的科學(xué)鏈接。而且將時(shí)空變換與的二重性結(jié)合在一起，開(kāi)創(chuàng)“相對(duì)論”與量子力學(xué)的聯(lián)姻。
3，以下的附錄，是我的論述：
前一部分指出相對(duì)論問(wèn)題的所在，后一部分，列出我的推導(dǎo)的數(shù)理內(nèi)容：
正確的推導(dǎo)應(yīng)該分二部分：第一部分是：二系統(tǒng)的光頻率（能量）對(duì)不同觀察者之間的變化；第二部分是：運(yùn)動(dòng)造成的位置的幾何關(guān)系的變化對(duì)不同觀察者之間的變化。（這是考慮光的波粒二重性。）
[附錄](méi)
愛(ài)因斯坦建立了狹義相對(duì)論。其主要內(nèi)容有二：
一， 二個(gè)系統(tǒng)因相對(duì)速度不同而其系統(tǒng)中時(shí)空也產(chǎn)生變化；
二， 不同相對(duì)速度的二個(gè)系統(tǒng)，可以相互轉(zhuǎn)換其為相對(duì)靜止或相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
狹義相對(duì)論的四個(gè)基本公式可以說(shuō)明：
正推導(dǎo)：X = (x+Ut) / w—--(1) T = (t+Ux/ C^2/ / w---（2）
反推導(dǎo)：x = (X+UT) / W---（3） t = (T+UX/ C^2) / W---（4）
其中： w = 根號(hào) [ 1 -（U / C）^2], U是相對(duì)靜止的系統(tǒng)中所測(cè)量之速度。下面以u(píng)表示為另一系統(tǒng)所測(cè)量之速度。
這是個(gè)純相對(duì)的結(jié)果，正推與反推可以相互代換（必需U = u）?？梢杂弥庇^比喻，T = t / u； t = T / U。這是建立在U=u的基礎(chǔ)上的。
假若U不等于u，而在反推中繼續(xù)使用U，應(yīng)該是這樣的結(jié)果：（計(jì)算在附錄中）
正推導(dǎo)：X = x / w + UT/ w -------（1） T = t / w + U*x /C^2/ w-------------（2）
反推導(dǎo)： x = X * w + UT * w-----（5） t = T * w + （U*x /C^2）* w----（6）
這是絕對(duì)的結(jié)果，也可以用直觀比喻：T = t / U； t = T*U。
U能不能等于u？u存在否？看看U與u 的關(guān)系：
先從一個(gè)算術(shù)題說(shuō)起：
正推A=a/U，反過(guò)來(lái)必然是a=A*U。（可以理解為，地球看火箭內(nèi)的時(shí)間變慢了；火箭看地球上的時(shí)間變快了。）假若有人說(shuō)：A=a/U，a=A/u，（可以想象為，地球看火箭內(nèi)時(shí)間變慢了；火箭看地球上的時(shí)間也變慢了。）總不是味道，但是；有人說(shuō)：U與u在二個(gè)系統(tǒng)，二個(gè)不同的空間可以是相對(duì)的，既然是相對(duì)速度，U必然等于u，所以既A = a / U，又a=A/U。于是他說(shuō)：“地球上看火箭內(nèi)的時(shí)變慢了；而火箭上的人看，地球上的時(shí)間也變慢了?！边@句話是對(duì)的
再舉個(gè)例子：一條長(zhǎng)形木板，二頭各為A座與a座。一個(gè)支點(diǎn)R在中間，這個(gè)支點(diǎn)既屬于A，又屬于a，支點(diǎn)支在中間，木板就往上與往下運(yùn)動(dòng)起來(lái)，這是純相對(duì)的，二頭一樣，用那個(gè)參考系都可以，假若這個(gè)R是在A系統(tǒng)中測(cè)量出的a的相對(duì)速度，那末這個(gè)支點(diǎn)只能放在a座下邊，一頭高，一頭低，是絕對(duì)的，不是相對(duì)的。
愛(ài)因斯坦的錯(cuò)誤是：用數(shù)學(xué)定義二個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)，改成了有二個(gè)空間或多個(gè)空間，二個(gè)空間之間還有一個(gè)公共的測(cè)量區(qū)，這樣，二個(gè)系統(tǒng)之間的速度既屬于A，又屬于B。
他說(shuō)：“A系統(tǒng)看，B系統(tǒng)依照相對(duì)速U在運(yùn)動(dòng)；而B(niǎo)系統(tǒng)看，A系統(tǒng)也依照相對(duì)速度U在運(yùn)動(dòng)?！庇谜_的物理關(guān)系，應(yīng)該說(shuō)：“B系統(tǒng)是在A系統(tǒng)中以A所測(cè)的相對(duì)速度U而運(yùn)動(dòng)著。”
從物理上看，整個(gè)宇宙是統(tǒng)一的。汽車在地球上運(yùn)動(dòng)，汽車的位置與速度，都在地球上測(cè)量，地球包括著汽車；心臟在人的胸腔內(nèi)跳動(dòng)，測(cè)驗(yàn)系統(tǒng)在駕駛員系統(tǒng)中。決不能說(shuō)，地球在對(duì)駕駛員作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，駕駛員在對(duì)心臟作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。純相對(duì)是有問(wèn)題的。至于飛機(jī)與老鷹的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，需要在他們所在的共有系統(tǒng)地球中進(jìn)行。以地球?yàn)榛鶞?zhǔn)測(cè)量的，那末，地球就是相對(duì)靜止系統(tǒng)。
再說(shuō)：u=-U，這叫迦里略變換，正是愛(ài)因斯坦反對(duì)的。他說(shuō)：甲系統(tǒng)測(cè)量乙系統(tǒng)中的時(shí)間與距離都變了；乙系統(tǒng)測(cè)量甲系統(tǒng)的時(shí)間與距離也都變了。
其實(shí)u是無(wú)法測(cè)的，也不可能等于U。
一只螞蚱爬在轉(zhuǎn)盤(pán)上，它說(shuō)屋子與家具在旋轉(zhuǎn)，盤(pán)子是靜止的，屋子停止旋轉(zhuǎn)，它不會(huì)甩出去；而人，他可以將知覺(jué)變成智慧，他知道，一旦停止相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤(pán)上的一切會(huì)被甩出去。知覺(jué)有時(shí)是心理的，智慧才是正確的。
用例子說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題：從田野上測(cè)量火車中一個(gè)不動(dòng)的茶杯，可以用愛(ài)氏的速度換算法求解：得u’ = U。這是說(shuō)：從田野上看，火車中的茶杯的速度等于田野上測(cè)量的相對(duì)速度，不能說(shuō)田野在火車中以速度u’運(yùn)動(dòng)。反過(guò)來(lái)，田野中一顆不動(dòng)的樹(shù)，在火車上無(wú)法測(cè)量，假若用上法來(lái)計(jì)算，可以得出U = u’ 的結(jié)果，但是；這不能說(shuō)明田野在火車中運(yùn)動(dòng)，因?yàn)?；1，樹(shù)的相對(duì)速度是用U計(jì)算出來(lái)的，一切還在正推法中；2，這結(jié)果是火車上人的思維結(jié)果，其意義是：證明了火車以田野上測(cè)量的速度U在行馳；3，田野上測(cè)量火車速度，可以在地面上測(cè)量，從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的距離，用尺子直接測(cè)量，不要“光”的介入；而火車上測(cè)田野上的一顆樹(shù)，是通過(guò)影子，影子是由光線造成的。光的影響，不但有角度、距離的影響，還有光的不變性的影響。所以u(píng)與計(jì)算的u’是二種不同概念的速度。具體說(shuō)：（3）（4）式的u是不存在的，用影子求出來(lái)的u’不是愛(ài)氏（3）（4）式需要的相對(duì)速度 。
用一個(gè)簡(jiǎn)單例子說(shuō)明，時(shí)間與空間怎么能成為“可以變的”呢？是怎樣變的？
地球的人上看地球上的光速是30萬(wàn)千米/秒。地球上人看火箭的速度是15萬(wàn)千米/秒，那末，地球上人看火箭內(nèi)的光速是：15 + 30 = 45萬(wàn)千米秒。但是；實(shí)驗(yàn)證明，火箭上的光速還是30萬(wàn)千米/秒。
假若，C = 光速，U = 火箭速度。則：
U + C = C。 式子變成：15+30=30。這是矛盾。
這個(gè)矛盾，簡(jiǎn)單的說(shuō)，是這樣解決的：先立這樣的式子：U+30/秒 = 30/秒。他把等式前的秒（地球上的時(shí)間）改成時(shí)間T，等式右邊的秒（火箭上的時(shí)間）改為時(shí)間t。他令t=2T。
這樣： U + 30 / 2 = 30 / 1。 30 = 30 。 這就成功了。
狹義相對(duì)論就產(chǎn)生了，速度不同的二個(gè)系統(tǒng)，時(shí)間不同，高速系時(shí)間慢，低速系時(shí)間快。不可能有純相對(duì)之意。
不妨用此法推導(dǎo)洛侖茲公式：CCTT + UUTT = CCt t
其意義：在地球上的T時(shí)間內(nèi)，觀察者看到火箭上光線移動(dòng)的距離，等于地球上光線移動(dòng)的距離，加上火箭移動(dòng)的距離。（為什么用平方？因?yàn)?，在相?duì)靜止系內(nèi)上下垂直振動(dòng)的光線，反映于相對(duì)運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)中呈三角形，對(duì)應(yīng)關(guān)系要用勾股弦定律。）
只需簡(jiǎn)單代換：t = T / w； 反過(guò)來(lái)：T = t * w
這是最正常的事。
否定了愛(ài)因斯坦純相對(duì)，肯定了空間中的一切速度都是絕對(duì)的，所以，狹、廣義相對(duì)論必需改成“時(shí)空變化絕對(duì)論”。
一百年來(lái)，行之有效的洛侖茲公式，指其正推的（1）（2）式，因?yàn)檫@一百年來(lái)，絕大部分的實(shí)驗(yàn)是在地球上進(jìn)行的，應(yīng)該有效，但是，用他的（3）（4）式的推論結(jié)果，全錯(cuò)了?，F(xiàn)在必需糾正了他的錯(cuò)誤，用我那正確的（5）（6）式替代了他的錯(cuò)誤的（3）（4）式，可以使那些爭(zhēng)議的，如雙生子謬誤等，全都有沒(méi)了，而正確的，全部保留，這不是巧合，這是科學(xué)。
下面，我用光的二重性推導(dǎo)洛化茲轉(zhuǎn)換公式的，看后可以了解更多的物理上的意義
推導(dǎo)應(yīng)該分二部分：第一部分是：二系統(tǒng)的光頻率（能量）對(duì)不同觀察者之間的變化；第二部分是：運(yùn)動(dòng)造成的位置的幾何關(guān)系的變化對(duì)不同觀察者之間的變化。（這是考慮光的波粒二重性。）
先推導(dǎo)第一部分。因?yàn)楣獾恼駝?dòng)垂直于光線前進(jìn)方向，故示意于圖一：
先看圖左：
k系統(tǒng)以速度U相對(duì)于K系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)在K系統(tǒng)測(cè)量k系統(tǒng)中有
上下振動(dòng)的光線a b c，映射到自己系統(tǒng)時(shí)，呈一個(gè)三角形ABC，
用L，L，UT及其高組成的關(guān)系式：
L^2 = D^2 + （0.5*UT）^2
因光速不變：T = 2L / C ；因D = d（上下移動(dòng)不變）；而t =2d/C
代入：（0.5*CT）^2=（0.5Ct）^2+（0.5*UT）^2
得： T ^2 = t ^2 +(UT / C)^2 ---------------（7）
移項(xiàng)后括出 T ：得：T = t / w ---------------(8)
再推得： X = x / w -----------------(9)
看圖右： 所有狀態(tài)與左圖同，只是在K系統(tǒng)中光線作上下振動(dòng)，在K系統(tǒng)中的觀察者看見(jiàn)自己的光線在k系統(tǒng)中呈三角形a b c ，而在k 系統(tǒng)中的觀察者與該系統(tǒng)一起運(yùn)動(dòng)（U是在K系統(tǒng)中測(cè)量的），所以：
T = 0.5× l /C ; a c = UT
K系統(tǒng)中觀察者與k系統(tǒng)一起運(yùn)動(dòng)，所以： d = Ct
代入： l^2= d^2 + （0.5×UT）2
0.5×CT）^2= (0.5×c t )^2 + (0.5×UT)^2
(對(duì)比（5 ）式)
移項(xiàng)： （C t）^2= (CT)^2 - (UT)^2
t^2 = T^2 – (UT / C)^2--------------------(10)
t = T * w -------------------------------(11)
同理得： x = X * w ----------------------------(12)
將關(guān)鍵再說(shuō)一下：
圖一左中：AB = CT， D = Ct
圖一右中：假若按原狹義相對(duì)論是：ab = Ct，d = CT。將相對(duì)速度固定于K系后
ab = CT， d = Ct
用 (7)與（10）對(duì)比，就可明白。
推導(dǎo)公式的第二部分是：另一種物理關(guān)系，即顯性的幾何關(guān)系。
由(3 )式得： X（顯） = UT
式右前一項(xiàng)是“內(nèi)能”性的，后一項(xiàng)是“物”隨運(yùn)動(dòng)的距離變化。
用 T = t / w 代入，再與能式合在一起：
X = (x + Ut ) / w -----------------------------------------(1)
逆運(yùn)算：
x = （X +U *T ）* w ------------------------------(5)
對(duì)于時(shí)間變化：除了系統(tǒng)間的內(nèi)能變化外，還有二項(xiàng)屬于幾何顯性的：
1, 將相對(duì)移動(dòng)的距離除以光速（ X / C） ，是該物長(zhǎng)度（或運(yùn)動(dòng)距離）的“光耗”（時(shí)間）因子。
2, 將相對(duì)速度除以光速（U / C），是二個(gè)系統(tǒng)時(shí)間代換的比例，就是在K中X距離的時(shí)耗，映射到k 系統(tǒng)呈x后時(shí)耗相差多少倍？
3，將二個(gè)因子相乘（U/C）*（X/C）后，是指在K系統(tǒng)中所測(cè)X距離的時(shí)耗，反映到k系統(tǒng)中所得的時(shí)耗。:
T （幾何）= （U / C）*（X / C）
以 X = x / w 代入，并與能式合：
T =（t +U*x /C^2）/ w ----------------------------------------(2)
逆變換t = （T +UX /C^2 ）* w ------------------------------------(6)
因?yàn)閹缀侮P(guān)系是矢量的，所以應(yīng)該：
正推導(dǎo)： X = x / w + （Ut*cos a）/ w----------------------------（13）
T = t / w + (Ux*cos a) /CC) / w---------------------------（14）
反推導(dǎo)： x = X * w + (UT*cos a ) * w-------------------------------（15）
t = T * w + （UX*cos a /CC）* w-----------------------（16）
式中：a 為相對(duì)速度U與x方向之夾角。
最后說(shuō)一說(shuō)：糾正以后相對(duì)論是否有效？長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)原相對(duì)論的質(zhì)疑，主要是二個(gè)問(wèn)題：悖論與超光速的發(fā)現(xiàn)。悖論因糾正而可以解決；關(guān)于后者，目前在自然界中找到了超光速的波和脈沖，這些，我認(rèn)為并不影響愛(ài)氏的二個(gè)前題，因?yàn)橄鄬?duì)速度是指：二個(gè)有“物”的系統(tǒng)之間的速度，是“物”的速度。
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