相对论的谬误
2013-02-18 15:39阅读：
相对论的谬误
作者：李云峰
摘要：光速不变原理是错误的，相对论是建立在错误假设基础上的理论。相对论只有在物体低速运动的情况下才是近似正确的，在物体高速运动的情况下则是完全错误的。光速是可变的。根据光速可变原理，可以正确的解释光线弯曲、引力红移等现象。
关健词：相对论 光速不变
光速可变 光线弯曲 引力红移
一、光速不变原理是错误的
狭义相对论是建立在相对性原理和光速不变原理两个基本假设之上的理论。
然而，作为两个基本假设之一的光速不变原理却是错误的。
1、测定光速的天文学方法依据的是光速迭加法则
早在1676年丹麦天文学家罗默首先测量了光速。由于任何周期性的变化过程都可当作时钟，他成功地找到了离观察者非常遥远而相当准确的
“
时钟”。罗默在观察时所用的是木星每隔一定周期所出现的一次卫星蚀。他在观察时注意到：连续两次卫星蚀相隔的时间，当地球背离木星运动时，要比地球迎向木星运动时要长一些。他用光的传播速度是有限的来解释这个现象。光从木星发出（实际上是木星的卫星发出），当地球离开木星运动时，光必须追上地球，因而从地面上观察木星的两次卫星蚀相隔的时间，要比实际相隔的时间长一些；当地球迎向木星运动时，这个时间就短一些。为了取得可靠的结果，当时的观察曾在整年中连续地进行。罗默通过观察从卫星蚀的时间变化和地球轨道直径求出了光速。
罗默在观察时注意到：连续两次卫星蚀相隔的时间，当地球背离木星运动时，要比地球迎向木星运动时要长一些。这说明光速与光源（或观测者）的运动是有关的，光速是可变的，是符合速度迭加法则的。
事实上，测定光速的天文学方法依据的正是光速迭加法则。
2、测定光速的大地测量方法和实验室方法测量的均为固定光源的光速。
测定光速的大地测量方法：
物理学发展史上，最早提出测量光速的是意大利物理学家伽利略。1607年在他的实验中，让相距甚远的两个观察者，各执一盏能遮闭的灯，观察者A打开灯光，经过一定时间后，光到达观察者B，B立即打开自己的灯光，过了某一时间后，此信号回到A，于是A可以记下从他自己开灯的一瞬间，到信号从B返回到A的一瞬间所经过的时间间隔t。若两观察者的距离为S，则光的速度为c=2s/t 。
美国的迈克尔逊把斐索的旋转齿轮法和傅科的旋转镜法结合起来，创造了旋转棱镜法装置。从1879年至1926年，迈克耳逊曾前后从事光速的测量工作近五十年，在这方面付出了极大的劳动。1926年他的最后一个光速测定值为
c=299796km/s 。
这是当时最精确的测定值，很快成为当时光速的公认值。
测定光速的实验室方法：
1950年埃森最先采用测定微波波长和频率的方法来确定光速。在他的实验中，将微波输入到圆柱形的谐振腔中，当微波波长和谐振腔的几何尺寸匹配时，谐振腔的圆周长πD和波长之比有如下的关系：πD=2.404825λ，因此可以通过谐振腔直径的测定来确定波长，而直径则用干涉法测量；频率用逐级差频法测定．测量精度达10-7。在埃森的实验中，所用微波的波长为10厘米，所得光速的结果为299792.5±1km/s。
由上述可知：不论是测定光速的大地测量方法，还是测定光速的实验室方法，测量的均为固定光源（相对于观测者）的光速。事实上，历史上人们从来就没有测量过运动光源（相对于观测者）的光速！既然测量的均为固定光源的光速，怎么可能测量出光速的变化值呢？又怎么能够证明光速不变呢？[1]
3、迈克尔逊——莫雷干涉实验不能证明光速是不变的
迈克尔逊—莫雷实验被认为是证明光速不变原理的重要证据。但是，迈克尔逊——莫雷干涉实验并不能证明光速是不变的。
在迈克尔逊——莫雷干涉实验里，光从光源S射出，仪器装置光源S、玻璃M、平面镜M1、M2和镜筒T等都固定在地球上（如图1）。[2]
图1
从光源S发出的两束光，它们的路径是不同的。由于光对于光源S沿各个方向速度数值相等，都等于c。因此它们最后到达镜筒T的时间就有先有后，这样它们就会产生干涉现象。在使仪器装置旋转90°的前后，两束光进入镜筒T的时间差△t和△t′是一样的。因此，在实验里观察到的干涉花纹形状不会改变。
迈克尔逊——莫雷干涉实验证明了“以太”是不存在的和光相对于光源的速度是不变的，但不能证明光相对于观测者的速度与光源的运动无关。因为在实验中，光源S相对于观测者（镜筒T）根本就没有发生运动。所以，迈克尔逊——莫雷干涉实验不能证明光相对于观测者的速度与光源的运动无关，即不能证明光速是不变的。
4、光速不变原理缺乏理论依据
光速不变原理的所谓理论基础是麦克斯韦方程组。爱因斯坦认为，光速既然可以从麦克斯韦方程组推导出来，它对于所有惯性系都应该具有相同的形式，也就是说，光速是不变的。
根据麦克斯韦电磁理论，电磁波在真空中的的速度为
v＝c＝1／（ε0μ0）1/2=1／（8.9×10-12×4π×10-7）1/2≈3.0×108米／秒。[3]
但是，光速只是从麦克斯韦方程组推算出来的一个结果，并不是一个物理定律。虽然在不同的惯性系可以推算出同一结果，但是这个结果只是相对于它所在的惯性系才是成立的，相对于别的不同的惯性系是不成立的。例如我们可以根据有关参数计算出飞机上发射的导弹速度，但是这个速度只是相对于它所在的飞机才是成立的，相对于别的不同的飞机是不成立的。在这里，物理定律（计算公式）相对于不同的惯性系是相同的，但是，计算出来的结果相对于不同的惯性系却是不同的。爱因斯坦把物理定律和由物理定律计算出来的结果混为一谈，这显然是错误的。因此，光速不变原理的所谓理论基础是不存在的。
综上所述，爱因斯坦关于光速不变的假设是缺乏科学根据的，也是不正确的。由于历史上受科学观测和测量水平的限制，人们不能准确的测量光速的变化。在这种情况下，爱因斯坦提出了光速不变假设，并在此基础上建立了狭义相对论和广义相对论。显然，这种在错误的假设基础上建立起来的理论是完全错误的。
二、所谓的相对论效应
1、长度收缩效应：
物体的长度就是在一惯性系中“同时”得到的两个端点的坐标值的差。
狭义相对论导出了不同惯性系之间长度量度的关系式：
L = L0（1－v2／c2）1/2
式中c为真空中的光速。
上式说明：在物体长度方向上，运动的物体比静止的物体长度小；当速度接近光速时，物体就缩成一个点。这就是所谓的长度收缩效应。
现在，我们可以来做一个假想实验：
假想有一个航天员，在环绕地球轨道的空间站上沿不同的方向翻跟斗。根据相对论长度收缩效应，当航天员的身体朝向空间站飞行方向时，航天员的身体会缩短；当航天员的身体与空间站飞行方向垂直时，航天员的身体则不会缩短。那么，当航天员在空间站上沿不同的方向翻跟斗时，他的身体将一会儿缩短，一会儿伸长，这样的话，航天员岂不是非常难受、痛苦万分！
如今，已经有不少航天员在空间站上翻过各式各样的跟斗，可是都没有出现过上述的状况。这足以证明相对论的所谓长度收缩效应是不存在的。
