物理科学探疑——每周一文    第十五期   2001年3月1日
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相对论中的同时性的相对性存在矛盾

志勰

[简介]一种鉴别同时性的相对性在相对论的定量体系中存在矛盾的方法。mzhyw-a.gif (1135 字节)

    物理学中的同时性有两种,一种是牛顿力学的绝对的同时性,另一种则是相对论的同时性的相对性。通常认为牛顿力学是相对论在处理低速问题上的一种近似。这样的看法是存在问题的。这来自于两种定量系统中的物理概念和观念是绝对的不同。同时性的问题是其中之一。

    在两个惯性参照系中没有有效的办法对相对论中同时性的相对性进行检验,这样的结论来自于相对论中对时间、空间和物质运动之间的关系。现在的物理定量系统中是采用在真空中光的传递来作为对时间、空间定量的某种标准。光速作为一种与惯性参照系无关的恒量,这本身就可以造成定量系统某种相对性的定义。我们不能在这样的定量体系里去检验这样的定义模式。

    根据光的属性和相对论本身的描述物质运动变化的结构,可以采用一种与惯性参照系无关的方法来对相对论的同时性的相对性进行检验,它说明相对论中的同时性的相对性在相对论的定量结构中存在逻辑上的矛盾。方法如下:

   建一所无限长的三层通火车的大桥,其中每一层桥上都运行一列速度各不相同无限长的火车。在每一列火车的同侧上都放置性能完全相同的一系列数字显示的大电子表,并且三层桥上的大电子表都处于一个平面。

    然后在垂直于桥的确定距离处放置一个大摄像机,其中摄像头的直径要大于三层立交桥的高度。并且摄像头的镜头是经过特殊处理的镜头,其特征是摄像头的镜头是外平内凸的。在假设摄像机的时候,摄像机的镜头和三列火车的电子表平面平行。

    然后我们对三列火车上的电子表进行摄像。

    绝对同时性判定的依据:

    1、光速于光源的运动无关,并且不依赖于参照系的运动而为确定的常数。

    2、不同运动参照系的长度收缩于运动方向的垂直方向无关。

给予如上两点,任意时刻,我们将电子表反射的光当作一个发光点看待,由于光速都是常数,距离都为确定值,因此摄像机所摄到的电子表的读数具有绝对的同时性。

    如上的方法虽然是通过第三惯性参照系去定量其他惯性参照系,但是利用相对论的时间膨胀和空间收缩于运动的垂直方向无关的方法并不违反定量同时性的判定。另一方面,光的传播速度为一常数,并且与光源的运动无关。决定了这种定量模式的有效性。它说明,同时性的相对性在相对论定量体系中存在着矛盾。

    感兴趣的朋友可参见时间与空间中的与此相关的文章

作者电邮:zhixie@netease.com mzhyw-a.gif (1135 字节)返回首页