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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 【讨论】狭义相对论七问
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liuchaojiann

铜虫 (初入文坛)
★ ★ ★ ★
GrasaVampiro(金币+4,VIP+0):good
时钟谬论  
   
假定机场A与机场B真实距离为一万公里，一架飞机在t=0时，从机场A以1000Km/h  
匀速直线飞往机场B，设起飞、降落时间极为短暂，忽略不计，在飞机上、机场A、B各固  
定一个时钟，因为机场A与B是相对静止的，所以有t1=t2。  
如果设地面为参照物，则飞机从机场A飞往机场B的时间为：  
t1=t2=10000Km/1000Km=10h  
因此，飞机应在地面时刻t=10时到达机场B，根据狭义相对论的结论：运动的时钟比  
静止的时钟慢。因此，到达机场B应有飞机上的时钟应指向t0=t2/k,(k>1)  
因为参照物是人为设定的,同样可以设定飞机为参照物,则机场A相对于飞机以  
1000Km/h作匀速直线运动,因为飞机到达机场B时,飞机的时钟指向t0=10/k时(k>1),可以得  
到飞机为参照物时,在机场B的飞机与机场A的距离为:  
1000Km/h*(10/k)h=10000/k (k>1).  
这显然与机场A、B相距一万公里不符，并且根据狭义相对论的惯性系等价原理和洛伦  
兹变换，当以飞机为参照物时，是地面上的时钟相对于飞机在运动，因此同样有地面上的
时  
钟比飞机上的时钟慢成立，即有t1=t2=t0/k (k>1)，如果飞机到达机场B，飞机的时钟指
向  
时刻10/k时，则地面上的时钟应指向：  
t1=t2=t0/k=(t0/k)/k=10/k2时，(k>1)，这与地面上的时钟指向10时显然不符。  
因此，狭义相对论的时空变换在现实中是难以自洽的，当分别设定地面、飞机为参照  
物时，在惯性系等价原理和洛伦兹变换下，得到飞机上的时钟相对于地面上的时钟又慢又
快  
难以自洽的结论，并且在空间上也得不到与现实空间相一至的结论。从这一事例可以看
出：  
用一个时钟相对于另一个时钟运动是不能证明狭义相对论的.请网友对给出飞机到达B机场
时,飞机上的时钟  
应指向几点,B机场的时钟指向几点?  
我时常在想：相同的问题由一位不知道相对论的小学生和物理学家来回答其结果会怎样？小
学生的回答可能会很简单：飞机和地面的时钟都指向１０点，没有比这更合理、更合乎客观
现实的结论了，无论是以飞机为参照物，还是以地面为参照物，如果以时速１０００公里运
动１００００公里，所需时间都是１０小时，如果运动开始时刻都为０点，那结束时刻必都
为１０点。这一结论无疑是符合伽利略变换的。而物理学家却未必能得出这一结论，因为物
理学家相信狭义相对论的运动的时间会变慢，这使我想到安徒生笔下的《〈皇帝的新
装〉》，皇帝身上什么也没穿，为什么大人都说皇帝穿着华丽的衣服，只有小孩说出了真
相，因为大人都先入为主地将骗子的话作为标准：只有傻瓜才看不见皇帝穿着华丽的衣服，
如果我们也先入为主地将狭义相对论的运动的时间会变慢的结论看成是不可怀疑的真理，我
们同样会无视客观事实，无视狭义相对论存在的问题，所以在科学上要提倡批判和怀疑的精
神。  
为什么狭义相对论会产生如此问题，是因为狭义相对论对时间、空间的认识不是来源于  
现实和自然，而是为了满足主观需要－－为了调和把光速等同于实物惯性速度而产生的光速
不变原理与伽利  
略速度变换法则之间的矛盾，而人为“构造”的洛伦兹变换性质上。这虽然在数学上实现了
光速以参  
照物为基准的坐标变换下的不变性，却难以使时间、空间变换在现实中是自洽的，与现实
相  
一至的。是将主观的产物—  
—参照坐标系变换的性质客观化、绝对化的结果。正如爱因斯坦所言；“迄今为止，我们
的  
经验证实我们有理由相信，自然是可以想象得到的最简单的数学观念的表现，我坚信我们
能  
够通过纯粹的数学推论的方法来发现概念和那些结合在一起的规律，它是我们理解自然的
关  
键。”这句话无疑是对狭义相对论认识观最好的体现。即自然是数学观念的表现。不是用
数  
学方法、模型模拟、反映自然，而是自然符合数学观念、推论、模型，对自然的认识不是
建  
立在观察、实验上，而是建立在主观的推测上。不是参照坐标系的性质符合自然空间的性
质。  
而是自然空间的性质符合参照坐标系的性质，这无疑是将人的主观产物——数学方法、原
理  
客观化、绝对化的结果，是将人的观念放在第一性的，自然存在放在第二性的唯心主义世
界  
观，如果宗教是神的“创世观”，那么狭义相对论的认识观就是用科学语言——数学语言
“构  
造”自然的人的“创世观”。
对任何物理理论的实验验证必须是客观的，严谨的，不仅要证明实验的结果和理论的  
推测具有相似性，而且还要分析和论证实验结果和理论之间是否存在内在的逻辑必然联系  
性，即分析和证明实验结果是理论所描述的内在规律所产生的唯一的必然结果，而不是其他  
因素导致的结果。任何物理实验都具有不确定性。诸多因素如实验环境、方法、原理、观测  
的方法、原理、过程都有可能对实验结果产生根本性的影响，而且任何实验都只能观测到客  
观事物的表象，而非本质，如果不验证实验结果与理论之间存在内在的逻辑必然联系性，不  
同的人从不同的认识立场、角度、观念出发，就会对实验结果作出不同的解释，也不能排除  
实验结果与理论的推测相似只是一种偶然巧合，而不是必然。正如算命先生的话有时也会应  
证，但我们不能以此为依据证明算命先生的话就是真理 。同样我们也不能因为某些实验结  
果、现象与理论推测具有相似性，就可以将这些实验作为理论客观性、真实性的证明依据。  
无论是“高速粒子寿命增长”还是“高速电子质量变重”[10]等实验现象与狭义相对论  
之间缺乏内在的逻辑必然联系的分析和论证，用这些实验也难以有效证明狭义相对论的客观  
性、真实性。例如，“高速粒子寿命增长”就是假定粒子在静止和运动时寿命不变的，如果  
不排除粒子寿命与运动状态无关，那我们将难以确认粒子寿命延长是粒子运动状态发生改变  
产生的，还是“时间膨胀”产生的。又如“高速电子质量变重”现象。电子的质量是利用电  
子在静电场、静磁场中的偏转测量的[11]，经典静电场、静磁场理论中静电场、静磁场是恒稳  
场，电磁场的作有与电子的运动状态无关，电子在静电场、静磁场中是不产生辐射的。而事  
实上，电子在静电场、静磁场中运动越快，辐射越强[12]，这说明静电场、静磁场的作用也是  
与电子运动有关的，这说明经典静电场、静磁场是不完备的，以此为依据得到的“高速电子  
质量变重”的结论也是存在疑问的，因此，这些实验与其说是证明狭义相对论的客观性、真  
实性，不如说是狭义相对论对实验现象作出的先入为见的解释。  
任何尚待验证的理论其客观性、真实性是不确定的，不能先入为见以理论为真地证明  
它，而应该坚持理性的批评、怀疑的态度，只有这样验证的结果和过程才具有严谨性、客观  
性、真实性。才能避免个人的主观倾向。  
总之，科学真理是建立在事实上的，是建立在以客观事实为依据的分析和论证上，而  
不是建立在假设上。任何假设都是一种主观猜测、想象，是一种尚待证明的结论。而不是不  
证明自明的绝对真理。任何假设都是需要证明的，假设也只有通过严格的以事实为依据的分  
析和论证，才能上升为科学的结论，才能成为科学理论的基础。对自然的认识不可能建立在  
想象上，用想象去“构造”自然，只能通过对自然的观察、实验去认识
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科学源于事实
11楼2008-11-28 15:21:35
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GrasaVampiro

专家顾问 (职业作家)

微信XGBerlin

优秀版主
楼上写的是原创吗，要是大大的加分，对错先不论，思考就是值得鼓励
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从此不问江湖事
12楼2008-11-28 21:10:35
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liuchaojiann

铜虫 (初入文坛)
谢谢,是原创,我也觉得对错不是最主要的,首先要思考
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科学源于事实
13楼2008-11-28 21:58:03
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phyfriday

金虫 (小有名气)
★ ★ ★ ★ ★
zt970831(金币+5,VIP+0):感谢您的交流，欢迎常来物理版：）
只想说一点：相对论的最本质、最大的特点就是意识到了“时间”在整个物理学中的作用，然而爱因斯坦发现“时间”却是相对的，它的流逝不均匀，并且始终与运动纠缠在一起。。。物理学的终极目的在于寻永恒，而恰好洛仑兹协变性揭示出了宇宙间的恒定的速度--光速。所以在相对论中，是用光速来定义时间，光速是一个基本常数，不是假定，这是由麦克斯韦方程组所揭示出来的物理实在的归纳。所以光速不变原理正好是时间--空间相对性和关联性的本质体现。相对论与热力学一样是归纳性理论，而不是演绎性理论（这是爱因斯坦自己对相对论的认识，恐怕大家有误读，所以相对论没有基本假设，所谓的假设其实只是自然界客观事实的归纳）。
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光学--红外激光器
14楼2008-12-01 22:08:48
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水火

金虫 (正式写手)
上帝就是存在，规律是上帝之手，事故是上帝打了一个瞌睡，灾难是上帝心情不好
，相对论是上帝的小学课本，搞明白上帝中学课本的人还没出来，世界是万维，你看到高楼，却看不到细菌，看到细菌却看不到病毒，看到病毒看不到质子，看到质子却看不到黑洞，看到黑洞却看不到贪污，看到贪污却看不到嫦娥，看到嫦娥的却大多是猪八戒。。。。上帝全看到了，上帝却不存在！
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15楼2008-12-02 12:13:09
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yoyohaqiu

木虫 (小有名气)

麦克斯韦方程的疑惑

麦克斯韦方程也是归纳性理论吧，毕竟我也没找到相关支持的演绎体，所以麦氏方程可以说是公理性质的吗？
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16楼2008-12-03 09:33:27
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liuchaojiann

铜虫 (初入文坛)
我也认为光速不变原理不是假设,而是光速不变定律,其真实物理含义为:光程与光的传播时间成正比,其比值为一恒值,其大小由真空的介电常数与磁导率决定,正因为光程与光的传播时间成正比,所以在经典光学理论中,是利用计算光程来实现光的传播时间的计算,从而实现对光的干涉条纹的计算.对光速不变的认识应该是从光学而不是从力学的角度去理解.
我认为狭义相对论的问题不是在光速不变上,而是在它对光的运动的认识上,狭义相对论实际上是把光的运动等同于实物惯性运动,把光速等同于实物惯性速度,把光的运动看成类似于以光速运动的实物惯性运动,而无视光的运动和实物惯性运动在现实上和理论上存在的本质区别.而正是这一点使我对狭义相对论的合理性感到怀疑,伟大的物理学家牛顿是最早认识到用力学不可能正确描述光的运动,所以才建立了与力学相独立的光学理论体系,而狭义相对论却恰恰忽略了这一点,难道我们不可以怀疑狭义相对论对光的运动,对光速,对光速不变的认识是一种误解.
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科学源于事实
17楼2008-12-08 10:51:47
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liuchaojiann

铜虫 (初入文坛)
狭义相对论的时空观是建立在为了调和把光速等同于实物惯性速度而产生的光速
不变原理与伽利 略速度变换法则之间的矛盾，而人为“构造”的洛伦兹变换性质上,
洛伦兹变换本身就一种理论推导,由洛伦兹变换得到的结论是一种推测,其客观性,真实性,合理性是尚待验证的,而不是不证自明的绝对真理,连爱因斯坦本人也对起合理性提出个怀疑,这就是双生子佯谬.
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科学源于事实
18楼2008-12-08 11:05:35
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wangxianchao82

木虫 (正式写手)

工程师
楼主的思考很可贵，现在对这些所谓的真理，真正能独立思考的人不多啊。鼓励楼主
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人在江湖漂，哪能不挨刀
19楼2008-12-09 10:07:48
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holdsky28

铁杆木虫 (著名写手)
非常支持楼主！从饱含思想的文字中可以看出楼主是很有思想的人，时代需要这样敢于挑战权威，敢于质疑一切的青年人，读罢此帖，让人想起梁启超的“少年中国说”，我们的民族太需要这样不是人云亦云的青年了，或许一些伟大的思想，正酝酿和诞生于某个不受人关注的脑细胞中呢

[ Last edited by holdsky28 on 2008-12-9 at 22:49 ]
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20楼2008-12-09 22:07:57
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