相对论与惯性系及光速不变(修改2)

b、而且接下来的难题是，既然是假定A系静止、B系运动，（∵A系、B系等价），当然也可以假定B系静止、A系运动，同样进行上述推论，对于上述同一个光信号，则有在B系看来，这个光信号由O点发出，到达E点经过的时间tOE=1s，经过的距离为XOE=c。

对于A系观察者来说，这个光信号（相对论假设它在A系测量，速度也等于A系的c）由o点发出，因为与B系发出的是同一个光信号，必然也是到达E点（即A系观察者认为其轨迹是oE）。可以看出，oE明显不与y轴重合，且oE＞c（甚至可能导致ToE＞1s），由图2.5可以看出，光信号oE经多次反射后，射向箱体前部。

O y Y u e E o c m N x X c M n f F c c 图2.5

可以看出，此条a、b分析互相矛盾，不能同时存在。

矛盾2：如果是一个光信号，且假定A系相对空间光介质静止。

为使此条分析与相对论尽量接近，应该增加假定：光信号的传播轨迹只与光介质有关，光介质不与宏观物质发生相互作用。

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进一步说：不同的坐标系（惯性系）可以共用空间同一光介质，无论坐标系（惯性系）是否相对光介质运动，都不会对光介质产生影响（即宏观物质相对光介质是开放的），而且（奇怪的是）光信号的各种特征可以在各系统独立测量，（虽然“在静止的”空间轨迹相同，各独立系统观测者却认为同一个光信号轨迹不同，但是却有各自测得的）光速恒定为c。

则有上述矛盾1、a的结论。（既然有等价矛盾，可以择其一进行分析）。

伽利略相对性原理指出：“在一个惯性系中能看到的种种现象，在另一个惯性参考系中必定也能无任何差别地看到。亦即，所有惯性参考系都是平权的、等价的。”

可以看出，B系的光信号（简单来说，至少在方向性上）不适用于相对性原理。 进一步说，光信号不（像宏观物质一样）服从惯性定律。

按照传统观念来看，此条分析不容易被接受。但不可以被简单否定。应通过合适的实验方法检验其真伪。-----或许，不同物质对光介质来说，封闭程度不同。

矛盾3：由A、B系重合原点沿y、Y轴正方向各自发出一个光信号，（就像一个光信号一样），这两个光信号轨迹完全相同，且对两系分别有y=ct，Y=cT。

同矛盾1、2相同，略。

矛盾4：由A、B系重合原点沿y、Y轴正方向各自发出一个光信号，这两个光信号轨迹不相同，符合惯性定律，∵两个光信号（分别在y、Y轴方向上，像一个光信号一样）保持齐头并进，∴有A系发出光信号轨迹为oe，B系发出光信号轨迹为OE，且对两系分别有y=ct，Y=cT。

如果此种观点正确，也就是说两系原点重合（或应为非常接近）时，由两系原点分别发出一个同向光信号，这两个光信号结合相对论观点来分析（相对论认为是发出一个光信号），应修改为：两系原点重合（或应为非常接近）时，由两系原点分别发出一个同向光信号，这两个光信号在空间中齐头并进。

按照两个光信号在空间中齐头并进的观点，来讨论向y、Y轴方向发出光信号的问题，则有两系光信号分别“同时”到达e、E点。即：toe=TOE=1s

为了避免相对论时间观念的干扰，这里的“同时”，是指假如有上帝，而上帝获取信息的速度可以达到无穷大，上帝可以即时的掌握各种信息（发生即可获知）。

也就是说，在重合点同时向x、X轴正方向，y、Y轴正方向各自发出两个光信号，有：toe= ton=1s；TOE=1s；而对于B系来说，与光信号到达E点的同时事件是光信号沿x轴正方向发射到达N点，TON=1s，∴TOn<1s。

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很明显，关于时间的推论与本章一结论仍然不符。

四、光信号沿其他方向发射： 略。

本章（至少）关于时间的结论出现这么多矛盾，应该反过头来对相对论的基本原理和证明过程进行反思：问题究竟出在哪里？

第四章 相对论证明过程中可能存在的问题

本章是在第一章的内容中，结合第三章出现的矛盾，节选了描述不清楚的几处，提出问题并进行了初步讨论如下：

一、引文：（相对性原理：物理体系的状态据以变化的定律，同描述这些状态变化时所参

照的坐标系究竟是用两个在互相匀速移动着的坐标系中的哪一个并无关系。）

1、此处提到了“坐标系”，而通常物理学提到的是惯性系，那么坐标系与惯性系有什么区别？

坐标系是数学概念，可以用来研究某些系统问题。坐标系可以重合（如两系原点重合）、可以设为无限大（没有边界）、坐标系之间可以互相开放。

相对论提到的应该不是数学意义的坐标系。证伪：光信号是以光速传播，按照相对论尺缩公式，对于光信号来说，整个宇宙空间长度为0，时间停止。换句话来说，对于光信号，庞大的宇宙根本不存在。不知道哪一位能同意这种说法。

惯性系是物理概念，可以用坐标系表示，又有所不同。

2、一般意义上的惯性系是指封闭惯性系统，即系统外的因素不会对系统内的物理过程产生影响。两个惯性系统不能重合（如两艘大船），可以很近或者一个大封闭系统内包含一个小的封闭系统，即：A、B互离或A包含B两种。封闭惯性系应有边界。

3、惯性系又可分为完全封闭惯性系、部分封闭惯性系、完全开放惯性系（相关概念详见第五章）。

不同的惯性系具有不同的特征。不同的影响因素对同一惯性系统来说，封闭程度是不一样的。

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4、相对性原理提到的“坐标系”应明确其具体含义。

简单来说，传统封闭惯性系（例如大船）对宏观物质（如空气）具有明显的维护作用，使惯性系内外互不影响，且船舱内空气惯性随动。不知道一般的封闭惯性系对光介质是否也有同样的作用。

二、引文：2.1（光速不变性原理：任何光线在“静止的”坐标系中都是以确定的速度c运动

着，不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。）

2.2（光速不变性—人为假定）

2.3（ (1)(2)(3)(4)(5)满足相对性原理,要确定k需用光速不变原理。当两系的原

点重合时，由重合点发出一光信号，则对两系分别有x=ct，X=cT.）

1、由2.1的叙述中，对光速不变难以准确掌握其含义，因为它没有描述光的运动轨迹；或者说：光介质（光信号）在传统封闭惯性系统内是否（像空气一样）具有惯性，光速是否叠加。

2.2告诉大家这一条是假定的；

2.3则明确了以下具体含义，即：a、两个系统的原点可以重合，b、只发出一个光信号，这个光信号可以同时存在于两个系统中，c、光速不变指的是虽然在两个（相互开放的）惯性系（空间？）中，光的运动轨迹是相同的，这个光信号仍然对两系分别有x=ct，X=cT；

由第三章的推论（三、光信号沿y轴正（反）方向发射），相对论关于光速不变的理解，或者否定光信号符合相对性原理，或者否定对光速不变的理解本身。

究竟哪一个是错误的，应该通过实验检验光信号的实际运行轨迹，从而进一步确认光介质在封闭惯性系是否随动。

无论由相对论的“重合点发出一光信号”，还是在x轴方向发出两个光信号（齐头并进），可以看出，按照相对论的理解，光介质并不随一般封闭惯性系的运动而一起运动（不随动）

三、引文：（对于y,z,Y,Z皆与速度无关，可得 Y=y (3). ；；Z=z (4). ）

注意：此处是相等关系。

四、引文：（钟慢效应：由坐标变换的逆变换可知，t=γ(T+Xu/c^2),故△t=γ(△T+△Xu/c^

2)，又△X=0，(要在同地测量)，故△t=γ△T. ）

1、若△X=0，由△X=△T*c可有：△t=γ(△T+△Xu/c^2)= γ*△T(1+u/c)。 或者说：当△X=0时，由△T =△X /c=0，∴有△t=0 此处应是表述有问题。

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