“不同参照系间绝对同时性的建立”的意义

志勰

本文通过不同参照系间绝对同时性建立的方法,证明了相对论不同惯性参照系的时空观念仅具有数值变换的意义,不具有实际的意义。相对论的时间悖缪——思想试验、引入单位时间去处理相对论的时间问题   —当量的关系仍然成立。


    在不同参照系间绝对同时性建立(本栏目)中提到了在不同惯性参照系间建立同时性的方法:

    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。

    但这个绝对同时性确不是相对论观念中我们所谈论的同时性,因为这个同时性没有指明同时性的事件。读过相对论的空间概念所存在的一个问题——“尺缩”现象的朋友,可以很容易理解这种绝对同时性的意义,但是没有读过这篇文章的朋友,也许有些费解,因此这里在进行进一步说明并实证一下:

    相对论中的不同惯性参照系中的空间距离不同,表现在运动的惯性参照系中的空间距离在沿运动方向的长度上会发生“长度收缩”,这个绝对同时性的建立则恰恰暴露出相对论的一个漏洞,其表明相对论不同惯性参照系中的时间、空间观念仅是相对论结构体系的一种换算上的效应,不具有任何实用的价值和意义。具体的途径是这样实现的。

如图:

    设一物体以一定的速度相对于参照系xyz中的y轴匀速运动,我们将相对于这一物体静止的惯性参照系叫做x`y`z`参照系。

    由于在垂直于运动方向我们可以在不同参照系间建立绝对的同时性,通过本篇开篇的方法“不同参照系间绝对同时性建立”。

    下面我们来看如何在不同的惯性参照系之间建立时间和空间的联系。

btczhxjjdtshxdjl-yy.gif (1997 字节)

    在相对论中,由于惯性参照系中物体的空间长度与物体的垂直运动方向无关。图中物体沿x、x`、z、z`轴的长度不会因为物体所在的惯性参照系的不同而不同,那么,物体在这几个轴的方向的空间长度为确定的常值。并且可以确定,在沿x、x`、z、z`轴方向一个确定距离(比如1米)范围,给一个物体进行初加速运动,如果力是恒定的并且在各个惯性参照系中都是相同的,那么在任何一个惯性参照系中,这个物体所通过的时间都是相同的。这样的一个结论是建立在沿运动竖直方向的空间长度于惯性参照系无关。不论这个物体沿y、y`轴方向的运动速度有多大,在沿x、x`、z、z`轴的方向的长度恒定不变,并且与观测参照系无关。物体在这个恒定的力的作用下,通过这个确定距离的时间为确定的常数,于惯性参照系无关。

   我们采用“不同参照系间绝对同时性建立”所提出的方法,将一系列的电子表改成一系列的物体在一个确定距离的加速过程,物体的加速过程垂直于运动参照系的方向,那么,这样可以建立不同惯性参照系间,任意时刻三个惯性参照系物体加速过程的一个时间序列的方法。我们所观测到物体沿x轴运动确定数值必然为一常数(时间间隔序列为相同的数值),于惯性参照系无关。

   一个惯性参照系的空间坐标中的三个长度单位必然是相同的,这样,我们通过这样的方法,则将惯性参照系中的时间和空间统一起来。在这个物体沿运动方向重复竖直方向上的加速过程,其通过的时间必然等于竖直方向上的加速过程中物体运动所通过的时间。

   这样,我们通过这种绝对同时性建立的方法,就得到了惯性参照系中的时间、空间观念与惯性参照系无关。这样,相对论的时间和空间在不同惯性参照系中则仅是一种数值变换,不具有实际的意义。同时,我在相对论的时间悖缪——思想试验、引入单位时间去处理相对论的时间问题   —当量的关系(时间与空间栏目中)则仍然成立。

 

(另:这样的结论仅仅是建立在不同参照系间绝对同时性建立的基础上的结论。并不是相对论的本意。但是理论上确存在这样的事实。这暴露出相对论在科学定义体系上和物理概念的哲学观念上是自相矛盾的。)

 

相对论形成这种在科学定义体系上和物理概念的哲学观念上是自相矛盾的原因

物体的运动存在一个确定的方向,在某种意义上来说,这种相对论的运动效应也应该存在一个方向的问题。然而,相对论确将这个运动效应强加到物质运动变化的进程上,并赋予到时间和空间的概念上。我们知道时间是物质运动变化的进程,与参照系的方向无关。空间作为一个惯性参照系而言在方向上是各向同性的。两者都与方向无关。相对论将具有矢量属性的运动效应引入到非矢量的哲学观念中,这样就导致了相对论在科学定义体系上和物理概念的哲学观念上是自相矛盾的。

 

2001年7月9日


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