王建华


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应该为“迈克尔逊—莫雷实验冤案”平反昭雪

[ 王建华  2003年9月28日,阅读人数146人 ]
 
 
    关键词:惯性系、相对论、时空坐标、变换系数、绝对静止系、坐标变换式、光速不变原理。
    论文摘要:
    惯性系平权原理是相对论的理论基石之一。而K=K′关系式则是相对论惯性系平权原理的产物。相对论坐标变换式正是根据它和光速不变原理推导出来的。没有任何一个物理实验能够在实践上,证明K=K′关系式是合理科学的。也没有任何一种理论,能够把它分析推导出来。K=K′关系式仅仅是相对论的一个先验的假设条件。人们对它在实践和理论两方面上,是否合理科学一直心存疑虑。
    对于坐标变换式来讲,被观测事件的K系坐标(X、0、0、T)点,与K′系坐标(X ′、0、0、T′)点是同一个空间点,并且两点坐标在数值上都具有唯一性。然而,本文在第二章中通过严密的数学分析发现:K=K′关系式破坏了两坐标点是同一个空间点,所应该满足的数学条件。本文由此确定:惯性系平权原理即K=K′关系式是一个错误的假设条件。
相对论认为:时间与空间之间存在着一定的变化关系,时空是弯曲的。然而,本文在第二章中利用数理分析方法通过严密的逻辑推理,从理论上证明了时间与空间之间不存在着函数变化关系,两者是互相独立的物理量。由此确定:物体运动的时空是平直的,不是弯曲的。
绝对静止系是否存在的问题,一直是理论界争论不休的问题。本文在第三章中从崭新的理论角度,对迈克尔逊—莫雷实验结果进行了详细的分析研究。
    本文通过严谨慎密的分析推理发现:根据自然定律的等效变换原理,迈克尔逊—莫雷实验结果,事实上根本没有否定绝对静止系的存在,而是从物理实验的角度证明了“宇宙真空系就是绝对静止系”,这一客观事实。
光速不变原理是爱因斯坦根据迈克尔逊—莫雷实验结果提出来的假说。本文在第四章中,通过对迈克尔逊—莫雷实验结果的详细分析发现:光速不变原理把迈克尔逊—莫雷实验结果中,所包含的客观事实及运动规律,在理论上完全给颠倒黑白了。正因为如此,才使得相对论推证出了大量与人们实践经验相反的结论。从而导致了人们对客观规律认识上的混乱。
物理学家们始终认为:相对论变换式的推证过程在理论上是严密的、无懈可击的。然而本文在第五章中,利用两个惯性系之间存在着相对运动及相对速率这一事实,从理论上分析证明了:在相对论变换式的推证过程中,存在着偷换速率概念的错误。

 

    本文的理论分析、推证是以下面五个原理为基石展开的。
    1、惯性系四维时空运动原理。
    (1)所有惯性系的时空都是由三维空间和一维时间所组成的四维时空。每一个惯性系四维时空相对于另外一个惯性系四维时空来讲,只能拥有一个惯性系速率。
    (2)如果有理由证明S坐标系是惯性系,那么相对于S系作匀速运动而无转动的其它R坐标系也是惯性系。R惯性系相对于S系作匀速运动,是指R惯性系的四维时空相对于S惯性系的四维时空作匀速运动。
    (3)相对于S惯性系的四维时空来讲,不同的R惯性系四维时空拥有不同的惯性系速率。
    (4)对于S系和R系两个惯性系来讲,四维时空S惯性系中的任何一个时空点都对应着四维时空R惯性系的一时空点。或反之。
    2、自然定律的等效变换原理:
自然定律在所有不同的惯性系中都是相同的。S惯性系中的同一事件,在不同的R惯性系中被观测到的时空坐标值是不同的。不同的时空坐标观测值,可以通过时空坐标变换式进行等效的变换,使之达到完全相等。对时空坐标观测值校正后,任何惯性系对事件运动状态的描述和反映都是等价的。
    3、能量因子速率的极限原理: 
        能量因子是自然界中存在的最小能量粒子(可能是光子或其它的粒子)。对于所有的参照系来讲,能量因子的速率都存在着一个最大的极限速率C。在任何一个参照系中沿参照系运动方向,观测同一运动方向的能量因子速率时,所观测到的能量因子的速率V≤光速C。
        (因为两个运动状态完全相同的能量因子,所进行的碰撞属于完全弹性碰撞,因此在自然界中已经没有任何一种物质,有能力向能量因子传递和输送能量,从而使能量因子再进行加速率运动了。)
    4、能量因子(光子或其它粒子)速率的相对性原理: 
        当R惯性系在S惯性系中以速率U匀速运动时。如果能量因子和R系两者,在S系四维时空中的运动方向相同或相反,那么自R系四维时空观测时,能量因子在R系四维时空中的相对速率VR=±C―U。该相对速率VR与能源和观测者在R系四维时空中的运动状态无关。 
    5、绝对惯性系原理:
    自S惯性系观测,如果能量因子在每一方向上的速率,都等于宇宙真空中的极限光速C。那么S惯性系的四维时空就是绝对静止惯性系。
    自 R惯性系观测,通过坐标变换式把R系观测值,等效变换成S惯性系观测值后,如果能量因子在S惯性系中每一方向上的速率,都等于宇宙真空中的极限光速C。那么S惯性系就是绝对静止系。(迈克尔逊—莫雷实验结果就属于这种情况。)

    第一章、时空坐标变换关系中的基本概念。

    第一节、S静止系和R运动系的定义。
    1、时间、绝对时间。
    简单地讲,时间就是有起点和终点的周期性运动过程。自然界里有许多周期性运动过程,其中一些被人们当作计时的标准。例如,地球自转一圈为一天;地球绕太阳转公转一圈为一年;还有钟锤的摆动、分子的振动等等也都可以作为计时的标准。
计时的标准有精度高、低之分。1967年之前,地球自转被认为是最好的计时标准。1967年以后,采用更稳定的“钟”作为标准,即以铯原子133Cs的基态超精细结构间的微波辐射周期T作为时间单位,T与1秒之间的关系是:
    1秒=9,192,631,770 T
    本文所使用的时间概念属于牛顿的“绝对时间”概念。
    2、空间、绝对空间。
    在一个箱子中可以放入一定数量的物体,这是箱子所具有的一种立体几何性质,这种立体几何的性质被称为“箱子的容积”。
    在立体几何学中,容积的大小可以用三维空间坐标系(X、Y、Z)来表示。箱子容积的大小与箱子里所存放的物体属性,以及是否放入物体是没有关系的。我们设想存放箱子的容积无限地扩大,这样就得到了一个与任何物质无关的、绝对的三维空间。它就是牛顿的绝对空间。也是本文所使用的空间概念。
本文假定,所有惯性系的单位长度的计量标准都是相等的。

        
    
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来源:丁一宁网站

 
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