教科书中的实验能不能验证相对论

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1、择要：一个理论必须自洽，这里的实验是高等学校教材普通物理学第五版中提到的，说这个实验不但验证了爱因斯坦相对论的时延结论，也验证了爱因斯坦相对论的尺缩结论。可是仔细分析，却问题不少，这样就需要改变计算速度的数值获得方法，也就是计算速度需要从不同的参照系获得时间与行程数据了，不然计算出的粒子运动速度就是超光速的。另一个问题是对介子的固有寿命的归属。看法不同，分析计算也就不同。但不能做为相对论推论的验证试验了。关键词：固有寿命，运动寿命，理论自洽，验证计算，超光速先看看教科书中的给出的实验数据。此图是对高等学校教材普通物理学第一册第五版（程守洙主编）有关介绍相对论的内容的部分进行的拍照。S.辽#毒

2、杲中”介子的平均春命为mtu理实验为相对论的时何膨胀提供了有力的证据・人门uruo.9k高速飞行的於介子经过的直线路径•实验结杲奚HFm行距寓是17.135m•云介子固有寿命（固有时）的实验逼［閒3±0・002）X10^S.由平均飞行距离可以匪期出在实0.91X2.9979X10"£81九-副试$6）事得的!介子囲有寿•的相*论理论值为教科书上给出了三个数据，介子的运动速度0.91c,介子的固有寿命，2.603*107-8)秒，实验室测量出的介子的行程17.135米，但这三个数据不符合经典力学的数据间的关系，也就是17.135米/2.603*10"(-8)秒HO.91c。如何解决这个矛盾，可

3、以有很多方式。现在只说教科书中的说法，那就是这一个实验验证了爱因斯坦的相对论的【尺缩效应】与【时延效应】解决办法就是使用所谓的洛伦茨变换进行一下变换，把测量出的固有寿命2.603*10"(-8)秒变换成运动寿命6.281*10"(-8)秒，因为6.281*10"(-8)秒比2.603*10"(-8)秒数据大，用来验证时延效应。把测量出的行程17.135米,变换成7.101米，因为7.101米比17.135米数据小，用来验证尺缩效应。能不能用介子系来计算呢？在介子系看来，运动的是试验室，寿命其实就是运动的时间。运动系与静止系的数据互换，这样6.281*10"(-8)秒比2.603*10"(-8

4、)秒数据大,7.101米比17.135米数据小，都是与爱因斯坦相对论的两个效应不符合的。有没有另外的解决办法呢？由于又算出了两个数据，这样就有了5个数据了。介子的运动速度0.91c,固有寿命2.603*10"(-8)秒，运动寿命6.281*10"(-8)秒，实验室行程17.135米，介子系行程7.101米。现在就是如何确定这些数据属于哪个参照系了。教科书中写的是行程17.135米与固有寿命2.603*10"(-8)秒是实验人员测量出来的，我想应该算是静止系的数据，运动寿命6.281*10"(-8)秒与运动行程7.101米，应该属于介子系(运动系)。，因为17.135米/2,603*10"(-

5、8)秒HO.91c,7.101米/6.281*10"(-8)秒H0.91c,可是这样看也不符合经典力学的数据关系。只有17.135米/6.281*107-8)秒"0.91c,7.101米/2.603*10^(-8)秒5.91c在经典力学的速度计算公式中，都是用同一个参照系的数据来计算速度的，现在改用了不同的参照系的数据来计算速度了吗？要知道要想获取运动系的数据是非常困难的。也可能是把书中给出的数据搞错了参照系了。固有寿命2.60310^(-8)秒是与运动粒子相对静止时测量出来的时间值，是不是应该把它看成运动寿命(因为参照系转换了)，计算出的那个寿命6.281107-8)秒才是固有寿命呢？这样

6、17.135米/6.281*107-8）秒^0.91c,7.101/米2.603*107-8)秒~0.91c的计算都是使用同一个参照系的数据了。那么再看看这些数据间的关系吧。A,先以实验室为静止系：运动系的数据有行程7.101米，时间2.603*10"(-8)秒。静止系的数据有行程17.135米，时间6.281*107-8)秒。公共速度0.91c按照爱因斯坦相对论的叙述：运动时间会延长，可是2.603*10"(-8)秒V6.281*10"(-8)秒呀。运动的行程会缩短，这个倒是符合的,17.135米〉7.101米。这样说有一半符合了相对论。A,再以介子系为静止系：(实验室成了运动的)运动系的

7、数据有行程17.135米，时间6.281*10"(-8)秒。静止系的数据有行程7.101米，时间2.603*10"(-8)秒。按照爱因斯坦相对论的叙述：运动时间会延长，这里的数据是符合了。因为6.281*10"(-8)秒〉2.603*10"(-8)秒，运动的行程会缩短，可是7.101米＜17.135米。也是有一半符合相对论了。可以有另外的解释方法，说是【在实验室系计算时，不是时间延长，而是运动的时钟变慢了】【