爱因斯坦的相对性理论暂时来看错了吗? 都遇到什么挑战了?

发布网友 发布时间：2024-10-23 21:02

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热心网友 时间：2024-11-05 20:14

那要看你都了解什么论据。
爱因斯坦相对论理由1：19世纪末在光的电磁理论发展过程中，有人认为宇宙间充满以太，光是靠以太传播的。而迈克耳孙和莫雷实验证实，上述以太是不存在的。

此理论的提出是因为观测光从木星卫星到地球，速度大致相等，而无论地球向卫星运动还是背向卫星运动。小学我们就知道计算相遇时间，当相向时，是速度相加t=L/(v1+v2)，反相时是速度相减t=L(v1-v2)，只有v1大于v2才能追上。因此有人提出光是波，波的运动靠介质，而太空中是真空，所以必须假设存在一种在真空中也存在的物质作为光的介质，所以以太这种光介质被假设出来。由于地球没有特殊性，所以以太是于地球运动的。
当时的人不知道真空的相对性，在声音不能在真空中传播的试验中，如果我们加大产生声音的功率，或用设备提高声音的侦听能力，原来认定的真空，又不能称为真空。当时的人以为光是粒子，所以才有速度叠加的想法。当时的人以为宇宙中是真空，所以光的介质必须是一种特殊的，充满真空的，定名为以太。而今天，我们很容易想到，空气、玻璃、水，这些都是光传播的介质，光在这些介质中的运动表现，只与介质相关，而与测量参照系无关，举例来说，玻璃中的光相对玻璃是光速，与玻璃相对测量参照系的运动无关。由坐在车中测量远处钟声试验可知，车中的声速不变，与车向钟运动，还是远离大钟运动没有关系。以前认为的以太本来就没有必要，所以以太不存在的解释，并非只有相对论一种，莫雷实验也不能否定这种假设，因此它不能作为推导相对论时空观的充分证据。

爱因斯坦相对论理由2：19年到1966年，欧洲核子中心实验结果：一种粒子以0.99975c的高速飞行，辐射出的光子，实验室速度仍是C。

实验仅能证明，在稳定的空气中，光速不变。而不能引申为相对任何参照系光速不变，因为这个实验中我们没有改变参照系。

爱因斯坦相对论理由3：洛伦兹变换：
因为书中的P事件对Y、Z轴有分量，光速要考虑球型，与书上结论不同（是错，但不是论述重点），因此为简单起见，假设P事件发生在X轴上。
O和O1两个坐标系，O坐标系相对于P事件静止，O1坐标系向P事件以V运动，P事件发生时，O与O1原点重合。
在O坐标系看来P事件发生在T时刻，位置是X，O1坐标系看来P事件发生在T1时刻，位置是X1。
X=X1+VT1
X1=X-VT
变换如下：
X=K（X1+VT1） （1式）
X1=K1（X-VT）
O与O1等价因此K=K1
X1=K（X-VT） (2式）
X=CT , X1=CT1 (3式)
1、2式相乘带入3式
XX1=K**2（X-VT）（X1+VT1）
K= 1 / (1-(V/C)**2)**(1/2)

也许很多人注意到了，在推导时，爱因斯坦用到的“在O坐标系看来P事件发生在T时刻，位置是X，O1坐标系看来P事件发生在T1时刻”，这说明相对论是“观测”效应，在任何一个相对论推导中，都是这样用的，如果改为“听来”就可以得到声速相对论了，如果改为“想”来，因想的速度无穷大，又不存在相对论效应。而且公式的推导，并不符合经典理论，大家应该注意，两式中的V默认为相等，而经典理论中速度的相对性是由绝对距离变化除以绝对时间得到，而在“看来”这种测量效应时，两者速度不等。以声音为例，对介质静止系听对介质做1/2声速运动的钟发出的声音，计算速度时用测量传回来的距离除以自己的钟显示的时间，计算速度为1/3声速，用传递回来的时间计算速度为1/2声速，运动的钟用自己的距离变化除以自己的时间，速度为1/2声速，除以传过来的时间，速度为声速。各参照系的钟示数，不代表时间。

爱因斯坦相对论理由4：一运动列车，列车中间一个光信号接收器，地面一个光信号接收器，当车上车下两个接收器重合时，车头和车尾各自发出一个闪光，地面接收器同时收到信号，而光传播是需要时间的，在这段时间内，车又向前运动了，因此列车中间的接收器先接收到车头的光，后接收到车尾光，结论：不同事件的同时性不是绝对的，只是相对概念。

相对论是以光速不变做为前提的，与参照系无关，因此才不用说光源是相对地面静止，还是相对列车静止，列车中间的接收器由于到头尾距离相等，因此按相对论也应该同时收到光信号。
我们认为本例的条件不全：
1 火车内的空气对火车静止，火车外的空气对地面静止，火车长度为光在空气中需要T秒通过，闪电发生时作为时间原点，两相对匀速运动的参照系可以建立相同的时间。结果：T/2秒，地面接收器与火车中接收器同时收到两端信号，符合相对论结论和伽利略变换，光速不变，与参照系无关。
2 火车内空气对地面静止（无厚度平板），火车速度为V。结果：地面接收器T/2秒同时收到两端信号，火车中(TC/2)/(C+V)秒收到车头信号，(TC/2)(C-V)秒收到车尾信号，符合速度叠加原理。
用声音代替光，可以做出这两个结果，而论述中为什么要选择违反相对论假设的一个结果呢？另外，如果我们用无穷大速度测量，则火车来不及运动，测量就已经完成，闪光还是同时的，所以很多人同爱因斯坦一样知道，相对论只是由于光速的慢而引入的测量效果，不知道爱因斯坦他老人家怎么讲着讲着，自己糊涂了，认为结果是真实的。

爱因斯坦相对论理由5：用车上人描述物体下落过程是直线，车下人描述物体下落过程是曲线来说明物体运动描述的相对性。

这是不对的。只要知道车速，车上人可以计算出车下人应该看到何种曲线，车下人也可以算出车上观测物体是否直线。

爱因斯坦相对论理由6：物理学定律在一切惯性参考系中都具有相同的数学表达形式。

这个叙述不严谨。一个相对地球做匀速直线运动的火车，可以近似看做一个惯性参考系，那么在火车上放氢气球与地面上放氢气球，运动轨迹不可能等价，根本不能用一个系数使其等价。在什么情况下才能认为等价呢？当空气作为静止参照系，地表静止物与火车相对空气做等速运动时等价。这时在空气参照系看两个氢气球都是直线上上升，两个运动参照系各自描述的上升斜率一致，有相同的数学表达形式。或者当空气相对地表静止时，火车对氢气球运动的描述，与空气对火车静止，地面对氢气球运动的描述等价。（介质相关性）

爱因斯坦相对论理由7：光在真空中的速度相等。(这个在相对论原文中是不存在的，应该是后人理解后添加的)

这一点我们不反对，它符合牛顿定律，但是从其它波的规律可知，任何波的传递，都需要介质，在达到一定的真空度时，波都无法传递，因此理论上光的传递也需要介质，我们还不能阻止光传递是因为我们还不能制造让光不能传递的真空度。光在真空中，速度也应该为0。如果真空中光速真是0，则构成洛伦兹变换推导错误的又一论据，因为等式两边同除以光速。

爱因斯坦相对论理由8：声音无法在真空中传播，光可以在星际空间传播

真空也是有相对性的，在真空中声音不能传播试验中，我们用助听器增强接收能力，或者提高放音的功率，又可以听到声音了。说明真空并没有阻挡传播，而是传播的能量不足以被接收者识别！这个现象我们也可以用光做，在一个较长距离内，低功率的光不能被接收，高功率的光能够被接收。甚至可以预言，可以被接收的微光，在介质被抽真空后，变得无法接收。

爱因斯坦相对论理由9：“光子”能量是一份份的，且具有动量，因此光是粒子。

由于声音能量，需要介质传递，当真空度降低的时候，需要有粒子过来，才能传递声能，没有粒子过来，就没有声能过来，因此试验中，声音能量也是一份份传递的。声音也具有动量，可没人承认“声子”是粒子。

爱因斯坦相对论理由10：“光子”经过太阳，光线弯曲

在光有粒子性这一点上，爱因斯坦与牛顿是一致的。但是光的波动说也能解释这个弯曲，而不需要假设光是粒子！我们知道光在经过密度不同的空气时会产生折射，最常见的现象是在阳光强烈的时候，远处公路路面象有水一样。太阳周围的大气，密度也是不均匀的，也会产生折射。不仅是光有折射现象，任何波，在介质密度不同的条件下，都会发生弯曲和折射。

爱因斯坦相对论理由11：速度接近光速，质量无限增加。有实验将粒子加速到接近光速，确实发现质量增加现象。

也有实验将粒子加速到超过一种介质中的光速，发现在突破光速的时候，也有类似超过声速时会发生的声障现象，他们称之为光障，必须克服光障的阻力，才能突破光速。联系两个实验，是否前一个实验错误的把光障阻力，当成质量增加？有待进一步核实。

爱因斯坦相对论理由12：爱因斯坦论述的光速不变，是在“静止”的参照系测得的（可以是相对做匀速直线运动的参照系，这就是伽利略相对性原理），但是，从一个参照系去测量另一个参照系是否还能够得到光速不变？牛顿理论将给出否定答案，而爱因斯坦并未解释为什么还是光速不变。
于是有人提出：各参照系测得的真空中的光速不变。似乎可以解决这个问题了。
但是除光外的其它波都是靠介质传递的，在各参照系中，测得的真空中所有机械波的速度都不变，都是0。这个不用假设，有这个前提，是否足够推导相对论？如果不能，说明真空假设的推论是有问题的，如果能，则说明任何波都有对应的相对论。这个结果结果奇怪吗？

热心网友 时间：2024-11-05 20:09

到目前为止，还没有任何实验证明爱因斯坦错了。反而都是支持爱因斯坦的