相对论时空观质疑.doc

《相对论时空观质疑.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、相对论时空观质疑谭强（广西南宁市一点通教育咨询中心）摘要：狭义相对论内部存在深刻的逻辑矛盾，其理论与实验存在明显的冲突。本文试图找出产生矛盾的原因，提出解决问题的方案，力图使修改后的科学理论与实验相一致、逻辑自洽、更加完善。关键词：双生子悖论；长度收缩悖论；因果律；绝对空间；优先坐标系；绝对静止；延迟测量引言量子力学和狭义相对论（以下简称相对论），是物理学乃至整个自然科学的两大支柱。“尺缩”和“钟慢”效应是相对论中最核心的两个结论，但是，从相对论诞生起，“尺缩钟慢”就遇到了明显的重大逻辑困难，陷入了自相矛盾的境地，甚至理论与实验发生了剧烈冲突。相对论的所有悖论都是由于它的时空矛盾引起的。首

2、先，让我们了解由“相对空间”引起的逻辑矛盾。1、长度收缩悖论如下图所示，撑杆运动员有一根L0=10m长的杆，农民有一仓库d0=9m长。双方打赌，农民说：“你只要以u=0.6c的速度奔跑，杆的长度收缩为（1）小于9m，仓库能装进你的杆，我来得及关门”。运动员说：“运动的仓库长度收缩为（2）小于10m，门关不上”。请问，谁能赢得打赌？某大学教科书解法如下【1】：取杆AB的前端（B）到达门（C）的时刻为t=t’=0。农民在静止系S观测：运动杆的长度收缩为＜9（m）（3）杆前端B碰到仓库后壁D（称为事件甲）时，B的坐标为X1=9m，时间为t1，则：X1=ut1即9=0.6ct1（4）杆后端A到达仓

3、库门C（称为事件乙）时，B的坐标为X2=8m，时间为t2，则：X2=ut2即8=0.6ct2（5）由于t2＜t1，说明“事件乙发生在先，事件甲发生在后”。仓库能装进杆，农民来得及关门。运动员在运动系S’观测：运动的仓库长度收缩为＜10（m）（6）杆前端B碰到仓库的后壁D时，B的坐标为X1’=-7.2米，时间为t1’，则：X1’=ut1’，即-7.2=-0.6ct1，（7）杆后端A到达仓库门C时，A的坐标为X2’=-10m，时间为t2’，则：X2’=ut2’，即-10=-0.6ct2’，（8）图1（仓库装杆图示）由于t1’＜t2’，说明“事件甲发生在先，事件乙发生在后”。设发生在B的事情（B

4、碰D）的时刻为t1’，该事情通过光信号传播到A的时刻为t3’，则△t=t3’-t1’，BA=c△t=t3’-t1’将BA=10m和代入上式得：（9）t2’＜t3’，说明“事件乙发生在先，事件甲发生在后”。结论：农民在S系观测的结果，与运动员在S’系观测结果一致，不出现矛盾，仓库能装杆，农民来得及关门。农民赢得打赌。以上解题过程有明显错误：（1）在S’系观测，虽然主观上运动员看到“仓库后壁D碰杆前端B”事件的光信号晚于“仓库前门C碰杆后端A”，但客观上是“D碰B”早于“C碰A”；（2）如果在S’系的B处设立一个观测者，他看到的仍然是“事件乙发生在先，事件甲发生在后”。正确的观测地点应该选择在

5、AB的中点，这样，同时发生在A、B两处的事件，将同时传播到观测者处。（3）运动员认为杆比仓库长，杆的后端（A）进门（C）发生在前，前端（B）碰到仓库后壁（D）发生在后。请问，当杆后端进门那一刻，杆的前端在哪里？只能得到“杆的前端在仓库外左端”的结论——即杆的后端先进门、前端后进门，这是违反事件发生因果律的“时间倒流”行为。一切事物都是运动发展着的，事物发展有一定的因果关系，通过物质运动的联系，作为原因的第一事件导致作为结果的第二事件，这种时间顺序的因果关系凌驾于一切科学之上，是绝对的，不依赖参考系而转移。时间概念就是从事物发展中抽象出来的，正确的时空观必须反映事物发展的绝对因果性。如果对“

6、时间倒流不可能”这一基本逻辑不具有坚定的信念，就无法建立任何科学定律。有学者举“火车进站”的例子[2]，认为“由于地面和火车观测者的同时性不同，前者认为火车可以同时装进站台，后者认为不可能，两者的观点都是对的”。甚至认为不能提“到底火车能不能装进站台”的问题。接着又举“汽车钻栅栏”的例子，认为：对于静止长度都是L0的汽车和栅栏来说，当汽车高速运动时（如下图所示），“汽车能钻进栅栏”和“汽车不能钻进栅栏”两个答案都对。图2（汽车栅栏图示）这种不可能同时发生的两个事件叫做互斥（不相容）事件。显然，这种让主观看法左右事实、让矛盾在物理界横行、企图推翻人类早已建立起来的逻辑基础的现象，使物理学和哲

7、学处于非常危险的境地！“狭义相对性原理”的含义应正确诠释，不能只强调“数学表达式相同”的形式，而忽视“物理规律相同”的本质。请问：“炸弹在空中飞行的轨迹”算“物理规律”吗？我们知道，对于从匀速飞行的飞机上投掷的炸弹，在飞机上观测炸弹作自由落体运动，轨迹为直线，数学表达式为一次函数；而在地面观测炸弹作平抛运动，轨迹为抛物线，数学表达式为二次函数，两种观测轨迹及其数学表达式都不相同，这种在不同惯性系描述事件的不同主观看法是正