相对论违背相对性原理.docx
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1、相对论违背相对性原理 狭义相对性原理是狭义相对论(下称相对论)的公设之一,但揭批它的文章却很少仅相对论对相对性原理的扭曲和关于相对性原理两篇(见本刊2003年第8期和2022年第1期)。惋惜两文都未击中要害,且前文有较大失误。鉴于此,特撰写本拙文,但愿能为最终推倒相对论增加微薄之力。 一、什么是相对性原理 所谓相对性原理,就是十七世纪意大利物理学家伽利略所描述的发生在关闭船舱中的力学现象。他写道:“只要运动是匀速的,也不忽左忽右地摇摆。你将会发觉,全部上述现象丝毫没有改变,你无法从其中一个现象来确定,船是在运动还是停着不动。即使船运动得相当快,在跳动时,你将和以前一样,在船板上跳过相同的距离,
2、你跳向船尾也不会比跳向船头来得远,虽然你跳到空中时,你脚下的船板向跳动的相反方向移动。你把不论什么东西扔给你的同伴时,不论他是在船头还是在船尾,只要你自己站在对面,你也不须要用更多的力。水滴像从前一样,滴进下面的罐子,一滴也不会滴向船尾,虽然水滴在空中时,船已行了很多柞。鱼在水中游向水碗前部所用的力,不比游向水碗后部来得大:它们一样悠然地游向放在水碗边缘任何地方的食饵。最终蝴蝶和苍蝇将接着随意到处飞行,它们也决不会向船尾集中,并不因为它们可能长时间留在空中,脱离了船的运动,为赶上船的运动显出累的样子。”(关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话) 伽利略的描述表明:在任何一个惯性参照系中,都不行能
3、通过力学试验,来确定这个参照系是处于静止还是匀速直线运动状态。这就是力学相对性原理,简称相对性原理。事实上,它是惯性原理的另一种表达。 相对性原理告知我们:不论在哪一个惯性系上进行力学试验,只要条件相同,都可以得出同样的结果。这就是说,在任何惯性系中,力学定律都具有相同的形式。 须要指出的是,相对性原理并不局限于力学,对声学、光学同样是适用的,它是一条普适原理。 二、狭义相对性原理解读 我们知道,爱因斯坦对狭义相对性原理有过多种表述。在论动体的电动力学中,为:“物理系统的状态据以改变的定律,同描述这些改变时所参照的坐标系原委是用两个运动着的(惯性)坐标系中的哪一个无关”:在相对论的意义中,为:
4、“一切惯性系对于物理现象的描述是平权的”;在瞅义与广义相对论浅说,中又为:“假如K是相对于K作匀速运动而无转动的坐标系,那么,自然现象相对于坐标系K,的实际演化将与相对于坐标系K的实际演化一样依据同样的普遍定律。”这些表述虽各不相同,但都表明一种见解:自然现象对于不同的惯性系遵循相同的物理定律,因而一切惯性系对于物理现象的描述是平权的。这就是狭义相对性原理的要义。因此,千万不要把狭义相对性原理和伽利略相对性原理混为一谈。 然而,两个物理现象依据同样的物理定律演化,它们就是等价(平权)的吗?回答必定是否定的。例如,路边的果树上掉下一个苹果自然现象,对全部的惯性系都听从牛顿其次定律,都有相同的加速
5、度。但站立于路上的人的描述是“自由落体运动”,运动轨迹是一条直线:而坐在匀速直线运动的汽车上的乘客的描述是“平抛物体运动”,运动的轨迹是一条抛物线。莫非直线和曲线可以平权吗?又如,路边上的一块大石,静止于路基上的人的描述是静止的(惯性运动的特例),动能为零;但坐在匀速直线运动火车上的乘客的描述是“以速度V运动”的,动能为mv22。试问:“动”与“静”,“有动能”和“无动能”可以平权吗?以上事例表明:同一事物在不同的惯性系所作出描述是不同的。爱因斯坦如此歪曲相对性原理,肯定不是出于无知或一时糊涂,而是假相对性原理之名行偷天换日之术,其真正目的就是为了兼容“光速不变原理一没有它洛仑兹变换就无法炮制
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- 相对论 违背 相对性 原理
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