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《相对论的历史与哲学启示》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2006.3第28卷哲学社会科学版淮阴师范学院学报相对论的历史与哲学启示12桂起权,吴新忠(1.山西大学科学技术哲学研究中心,山西太原030006;2.上海交通大学科学史系,上海200030)摘要:从科学思想史的角度考察相对论思想的发展史,探讨经验主义和操作主义在狭义相对论建立过程中的哲学启发作用,探讨了爱因斯坦思想与洛伦兹及彭加勒的区别;重新分析了马赫原理与广义相对论思想源流的关系,采用试错法分析在广义相对论创立过程中新的物理思想与新的数学工具的相互作用,从新的角度讨论相对论时空观包含的时空相对性与绝对性的辩证关系,探讨了爱因斯坦
2、思想与马赫的区别和联系。关键词:相对论;历史;哲学中图分类号:N03文献标识码:A文章编号:100728444(2006)0320313208的检验“以太风”的实验都无一例外地否定了上一、以太问题与狭义相对论述推断,其中最有名的是1887年的迈克尔逊—相对论的建立来源于经典物理内部力学图莫雷实验,证明了相对于任何惯性系,光沿不同景和电磁图景的冲突:在本体论上表现为粒子方向以相同的速度传播。这显然是对以太假说纲领与场论纲领的冲突,在方法论上体现为在的沉重打击。这是导致经典物理发生严重危机惯性系变换中,麦克斯韦方程与伽利略相对性的经验问
3、题,它与黑体辐射问题一起,被开尔文原理不协调。这种冲突集中体现在对所谓“以称为是“悬浮在热和光动力理论上空的十九世[1]太”的理解上。“以太”的概念,在麦克斯韦电磁纪的乌云”。场论建立之前很早就有了。它被认为是一种充洛伦兹为了在承认光速与参照系无关的条斥整个空间,传递一切信息与作用的介质。为件下,拯救以太假设,抛弃了空间间隔和时间间了说明光具有很高的速度,可以在“真空”中传隔与参照系无关的绝对观念。在他看来,常驻播,而且具有横波特性,还必须认为以太的密度以太参照系是基本参照系,在这个参照系中,时极小,刚度极大,不可压缩,可以渗透一切
4、其它间是均匀流逝的,空间是均匀的、各向同性的。物质;有物质对以太的作用,却无以太对物质的任何实际参照系都相对于这个基本参照系运动反作用。人们所推测的以太的力学性质,具有着。它们具有下列性质:空间沿该参照系运动无法协调的两极性,构成了经典物理无法理解方向收缩,时钟速率变慢,具体变化公式就是引的概念问题———以太顽结。入收缩假设和地方时间概念:221/2221/2洛伦兹电子理论保持了物理学基础中实物l=l0(1-v/c),T=T0/(1-v/c)和以太的二元论,将以太视为类似于绝对空间式中c为光速,v为运动参照系的速度;l0和l的参照系
5、,麦克斯韦方程只对常驻“以太”参照为沿实用参照系运动方向放置的尺分别在以太系才成立。如果确实如此,那么在相对“以太”参照系和实用参照系中所测得的长度;T0与T参照系运动的实验参照系(比方说:地球),光沿为这两个参照系中分别测得的某两个事件之间不同方向就应以不同的速度传播。可是,所有的时间间隔。根据上面两式,可以导出任一事收稿日期:2005212231基金项目:教育部人文社会科学重点基地重大项目“规范场的哲学意义”研究(OZJAZJD720012)。作者简介:桂起权(19402),男,浙江宁波人,教授,博士研究生导师,主要从事逻辑学、
6、科学哲学与科学史研究。313JournalofHuaiyinTeachersCollegeSocialScienceVol.283,2006件在这两个参照系中的时空坐标之间的变换公年的物理经验,培植了他的一种直觉观念,即电式———洛伦兹变换。这个结论与光速同参照系磁学定律独立于具体的惯性系。当他年仅16无关的实验结果相一致。如果要求质点力学定岁时,就思考过这样的问题:如果一个观察者,律相对于洛伦兹变换也不变,则牛顿动力学方以光速追逐一列光,他会看到何种情况呢?对程就非加以修改不可,这就是后来爱因斯坦从这个问题的回答,看来应当是:这列
7、光看起来就一个全新的观念出发完成的工作。像是空间固定振荡的电磁场。但是,不论从实菲兹杰惹几乎与洛伦兹一起从迈克尔逊—验观察,还是从麦克斯韦理论,似乎都不会得出莫雷实验中提出了收缩假说,彭加勒则从同一这一结论。对这一佯谬的长期斟酌,最后,爱因个实验中得出相对性原理:我们没有任何方法斯坦确信:一束光,在追逐的观察者看来和相对区分静止还是匀速运动。新的相对性原理从根于地球静止的观察者看来是一样的。于是,在本上取消以太风以及发现地球相对于以太的绝他看来,狭义相对性原理毋庸置疑。现在的问对速度的可能性。彭加勒在1898年《时间的测题是:在牛顿
8、时空框架里,光速不变性与狭义相量》一文中,首先提出了光速在真空中不变的假对性原理是互不相容的。然而,如果把任意两设,认为这个公设从来也不能直接用经验来验个惯性系之间坐标变换由伽利略变换形式,换证,它在利用光信号来定时的过程中具有约定成
