错误的狭义相对论为什么还会受欢迎？

杨升山

错误的狭义相对论为什么还会受欢迎？
作者：杨升山 2006.7.
内容简介：遵照导师的教导，认真地对相对论进行分析后得出结论，相对论只是把所有速度说成是低于光速的理论，虽然能解释大多数运动现象，但这些解释都是似是而非的，因而不是正确的理论。
关键词：光速 相对论 比较基准
            正文
现在对相对论的讨论十分热烈，我们应该支持哪一方，我抄几段导师的语录，，我想照着他们教导的去做，不过可能要花费很大的精力。要想明白道理，这样做应该是值得的。
**语录：
你对于那个问题不能解决吗？那末，你就去调查那个问题的现状和它的历史吧！你完完全全调查明白了，你对那个问题就有解决的办法了。一切结论产生于调查情况的末尾。而不是它的先头。
伟大导师列宁说：“怎样去寻找真理呢？怎样去弄清互相矛盾的意见和论断呢？”
“每有头脑的人都知道，如果某个问题引起了激烈的斗争，那么为了确定真理，就不要只看争论双方的声明，而要审查事实和元件，自行考察，看看有无证人的证词以及这些证词是否确实”。----引自《列宁选集》中文版第457-458页
著名美籍中国血统物理学家丁肇中教授教导青年人说：“我认为，比考试更重要的是我们应该对某一门课程有比较深刻的了解，不是死背，而是独立思考，在物理、数学、化学、生物学等领域里认真的想一想，每个自然现象发生的原因，设法解释各种现象之间的内在联系。这样，我们不但掌握已知的科学成果，而且可能发现新的问题。”------引自1979年10月13日的《中国青年报》的《什么叫优秀生》一文。
我认为狭义相对论的错误是：
1.相对性原理与光速不变原理是矛盾的。因为光速就是依据不变的时间基准与长度基准测量出来的,想再要以光速为基准,而去改变时间基准或长度基准,也应该是可以的。 他把相对性原理与光速不变原理组合在一起。是把一对矛盾放到一块了。就像古时卖矛又卖盾的那个人一样,解释不了所谓光子。因而它的解说矛盾百出。
2．他的同时性的校对方法是根本不能实现的。用光信号作为事件同时性的校对信号，用在两点间是可以的，推广到任意点间之后就不行了，这样就没有办法确定起始点，只能是看到什么就是什么了，像可不是物体本身呀！   
    3. 人们在测量时也遇到了不曾测出超光速现象，又不敢对仪器的测量结果进行怀疑，就想办法进行协调这种关系，因此总结出消除这个矛盾的洛伦兹变换。这个变换就是狭义相对论的主要变换。从洛伦兹变换中可以推出四个结果：[时间膨胀]与[空间膨胀]；[时间缩短]与[空间收缩]。爱因斯坦不知为什么要把[时间缩短]与[空间膨胀]舍去。运算中并没有产生增根的过程呀！[时间缩短]与[空间收缩]是同步的，[时间膨胀]与[空间扩张]也是同步的。并不是只有时间收缩和空间膨胀两个式子。事实上[时间缩短]与[空间膨胀]与相对论的结论是不符合的。   
    4.它采用几何学形状与运动学形状，应用时又不刻意区分。这里真有点鱼目混珠的嫌疑。再说，改变的只是运动方向的长度，非运动方向并不改变。这和把飞机的速度看成低于火车的速度后对运动的解释是近似的。   
5.他的几个推论是不能同时应用的，只能是--------也可以等价的用。（张元仲教授语）
6.质量与能量联系公式被看作是狭义相对论最有意义的结果。现在许多物理学家都把原子能的利用归功于爱因斯坦，其实并非如此。
1885年，法国物理学家伦琴发现了X射线，X射线具有很大的穿透能力，能透过木板，肉体，铁板等物质。1896年，法国物理学家柏克勒尔发现了铀元素放射出一种射线，它不需要强烈的电场能穿透各种物质，1898年，法国科学家居里夫妇发现了镭元素，并发现镭的放射性比铀还大百万倍，它所放射的射线是由三种不同性质的射线组成，带正电的α射线是有氦的原子核组成的，这样在镭的射线中就产生一种新的元素氦，这一系列的新发现冲击着原子的不可入性的形而上学观念，也显示原子核中蕴藏着巨大的能量，只有在原子核的人为嬗发现以后，原子能的实际应用才成现实。
所谓的E=mc2质能关系式也不过是粗落对当时的现象进行了表示。
我现在抄录黄志洵教授在《超光速研究的理论与实验》一书中的一段：有一个广泛流行的说法,即质能关系式“导致原子能的发现”,甚至“导致了**的制成”著名的W.Heisenberg对此是这样评论的.“时常有人说,原爆炸的巨大能量是由于质量直接转化为能量,并且只有根
据相对论人们才能预计这些能量.然而这是一种误解.原子核中可利用的巨大能量早在Becquerel,Curie以及Rutherford的放射性衰变实验中就已知晓。 ………原子爆炸的能量直接出自这个来源,而不是由质量转换为能量而得到的，静止质量有限的基本粒子数在爆炸时并未减少”。从海森伯的论述可知,原子爆炸并不能作为质能关系式正确性的一个直接证据。
      
可是同类的问题为什么不能用同样的解释法?  
    例一:乌鲁木齐市有一肾外伤病人,已经出现尿中毒症状,急需透析或换肾,否则最多再活12小时,经上网查询,坐火车从乌鲁木齐到上海最快也要47小时,他乘火车肯定会死在半路上,请求空军部队支援后,他的病得到及时救治。对于他来说,可以说空军部队把乌鲁木齐与上海的距离拉近了;也可以说,空军部队延长了他的生命。现实中人们都说飞机比火车快。  
    例二:离地表20公里的高空产生的μ介子,固有寿命仅2.2微秒,即使它依光速运动,最多也只能走660米,事实上它能跑到地面上。狭义相对论解释说,它把自己的寿命延长了,或者说它把这段距离缩短了。人们为什么不能说它的速度比光速快?  
    对于病人，至于抢救后的生命延续,我并没有考虑在内,我只考虑从乌鲁木齐市到上海这段行程。他们都有有限的寿命,都行走了一段距离,都可以用两种速度计算,为什么不是同类问题?我想问一问,狭义相对论是不是错了?   
      狭义相对论把超过光速的运动物体都说成是速度不超过光速,就像把飞机的速度说成是没有火车快一样,同样能解释许多问题,可是这些解释都是似是而非的。狭义相对论说的(时延与尺缩)效应,都只有运动物体自己感觉到,对周围环境没有影响就是证明。再说空间与量杆是同时缩短的，量度的数据也不变呀！高空中的μ介子从距地面从20公里的高空能跑到地面,只用2.2微秒时间这个事实,说明它就是超光速运动物体。  
    现代，对于基本粒子的研究，大多采用“速度选择仪”测定速度,测量高能粒子的速度选择仪从未测到过超光速粒子,我认为是仪器测量发生了误差。只要把"速度选择仪"测得的速度V测代 入V实=V测/（1-V^2测/c^2）^(1/2)，求出真实速度V实，所谓质量变化，长度变化，时间变化都不存在了。这样，空间、时间、质量都保持恒定，经典力学就可以应用了。  
    如果硬要说超光速运动的物体的运动速度低于光速,那和硬说飞机的速度没有火车快有
什么两样?  
    如科普著作《物理世界奇遇记》[（美）G。盖莫夫著，吴伯泽译 78.4科学出版社出版]中说：“究竟是我们骑得快，还是街道变得短，这又有什么不同吗？我需要跑过十个交叉路口才能到达邮局，如果蹬得快一点，街道也就会变得短一些，而我们也就到得早一些。瞧，我们事实上已经到了。”实际上，这种说法就是要求能够解释过去就行了，至于是不是科学的解释，那是用不着去关心的。在自然科学的新发现冲击物理学经典理论的浪涛中，许多科学家满足于能够解释自然现象，“狭义相对论”的产生正好迎合了这种思潮。  
    爱因斯坦只不过运气太好了。他生在原有的科学知识遇到问题而急需解释的时候，虽然不太正确的理论也会受欢迎。  
相对论犯的错误其实是很低级的错误，不过大多数人们从不在这方面去考虑。不相信大科学家也会犯低级错误。我想只要明白仪器与实际运动的关系，明白光线是人们认识自然的一种重要媒介，它在传递信息的过程中由于自身的速度限制必然会带来测量误差，就会明白相对论错在什么地方了。
  我认为，狭义相对论是把所有超过光速的运动都说成是低于光速，反映的只是像信号传播的规律。我根据张元仲教授为宣传狭义相对论出的一本书《狭义相对论实验基础》中例举的一个事实，编写了一篇短文，请看是不是有点道理。

杨升山

推理小小说《事故分析会》
3009年九月的一天，在国家安全部的会议室内。正在举行一个非常的会议。参加会议的有国家的重要领导人，科研机构的知名学者以及某些专业人员。
会议由国安部长主持，开始后，国安部长说明会议主要内容是对一次事故进行分析，找出原因。防止事故再次发生。首先由调查人员介绍情况。
调查人员说：
前几天，我们的某个基地发生了个事故，事情的经过大致是这样的。我国的《幻想号》宇宙飞船飞临“天才星座”“A星系”的第五号行星，被居住在该行星的类人生物（以后叫外星人）发现。他们通过对此飞船的分析，知道是我国某宇航基地发射的并遥控的飞船，他们不愿被偷视，决定摧毁此基地，使我们探测他们的计划落空。他们马上发射了一艘宇宙战车，在今年八月飞临地球，在环球轨道上运动，伺机对我基地进行攻击。
地球上的人都看到天空中多了一颗星星，我国宇航基地也看到并进行了观测。经测定，此星距离地球表面约20公里与地球赤道交角约31度，运行轨道为椭圆形，绕地球一周约5小时。对于这个来历不明的天外来客，世界各国都很关注，为防意外事件发生都进行了观测，测量结果基本相同。
为掌握更详细的资料，各大国先后都发射了飞船对其进行跟踪侦查。经过观察，基本掌握了这个不明飞行物的情况。此飞行器上有一种固有寿命很短的导弹，速度很快，能量巨大，能摧毁各种物体，看来来者不善，但由于其寿命短，必须更靠近地球才能对我们造成威胁。地球的大气层对他们是个大的障碍，我们不必过度担心。只要发现它的轨道变动，我们可以马上把它摧毁，地球还是安全的。
可是几天前，国家安全部及其他基地都收到了SOS信号，经查来自我国的某基地，电子信箱中也收到电子邮件，说他们的基地受到了外星人的攻击，之后再也没有信息了，国家安全部再也不能与此基地联系。其他基地报告了观测情况，知道该基地发生了非同寻常的事故，马上派以副部长为首的调查组前去调查。我就是调查组的一员。我们到现场后，现场景象触目惊心。基地人员都已牺牲，设备损坏严重。已全部停止运行，与《幻想号》宇宙飞船的联系也全部中断。调查组一边处理善后，以便收集资料，以备处理事故之用。据资料显示，外星人的导弹速度接近光速，固有寿命仅为百万分之2.2秒，在我们的雷达屏幕上仅仅一闪。回波信号几乎与发射信号重合。就算以光速计算，它也只能走660米，与20公里相距甚远。原本不能到地球表面的而现在到达了地球表面，这种看似不可能的事而实际上实行了的情况，请大家发表意见并提出以后预防的办法。
学者甲首先发言：“这种情况不是不可能的，而是计算的方法不对。当物体的运动速度接近光速时，就不能再用经典物理学的计算公式了，而应该用爱因斯坦的狭义相对论公式进行计算。在此例中，运动物体（导弹）把空间缩短了γ倍，那么它就毫无困难的能到达地球表面了。”
学者乙接着说；“学者甲说得很对。不过也可以这样来理解，［物体运动速度接近光速后，它的寿命不能再按固有寿命计算，它的寿命比固有寿命增大了γ倍。］同样可以解释这种现象。常说的：‘生命在于运动，运动可以延长生命’，可能就是这个道理。
基地的人员说：“照你们二位的说法，这种情况的发生，不是人们的过错，而是这种导弹的自身特性，那么我们怎样才能避免这种情况的再次发生呢？难道我们只有等着挨打吗？我们观察物体运动，有主动式和被动式两种。主动式是我们发射电波，被被观测物体反射回来，我们根据电波来回共用时间来计算该物体的运动速度的，具体操作是在雷达发射电波时同时生成一个时间信号，我们可无法获取被测物体的时间信号呀！狭义相对论中，尺和钟不是也随着运动物体运动么？他们是不是也会收缩和膨胀？战场的情况是多变的，导弹的固有寿命也是随时调整的，我们不可能知道导弹的固有寿命，只能依据我们的测量。在相同的时间内，某物体走过的距离长，它的速度就大，这也是常识呀！”
国安部长说：“甲乙二位说得虽然都是依据狭义相对论，这两种说法我们都不能接受。如果把这种导弹的速度看成超过光速，不要说从来没有过，我们的仪器上也没有测量出来。按常识：光线在这些时间内走不完的路程，这些导弹却走完了，说明它们的速度比光速快。是不是从仪器上想想办法，因为仪器造成的测量误差是太多了，可能有我们没有觉察的原因，我们的仪器，都是依据光线的传播原理制造的，光线只是一个传递媒介，它可能造成了传递误差。实际上，我们根本无法进入外星人的飞行器，当然也无法测量外星人导弹的固有寿命，只能依靠自己手里的仪器和工具。敌人总是千方百计隐藏他们的行踪，他们决不会对我们的测量进行协助。这样的事故只能出现这一次，再也不能让他发生了。我们只要敢于破除迷信，不相信光速是一切物体运动速度的极限，就可以创造出奇迹来。我们目前先不去研究理论，先搞个经验公式出来，我相信，我们一定可以改变被动挨打局面。”

[作者说明：此文依据张元仲教授的《狭义相对论实验基础》一书中的《宇宙中的μ介子》一文编写。把张教授的解释改成学者的发言。我希望通过这个编造的故事能引起物理学理论的争议，探讨一下仪器与事实之间的关系，进而对物理学理论有点贡献。]
狭义相对论是一个系统理论，它产生错误的原因是：
他首先颠倒了理论与物质的关系，要知道理论是人类创造的，没有人类以前，自然界就存在着。
   二.他创造了大众都没有使用的四维时空连续区的概念。为了不引起质疑，用虚数表示时间维(ict)，为了解释方便，使运动系与静止系采用不同的时空度量标准，说什么时空会弯曲。完全不明白时空只是人们对自然界的语言描述。至于空间是不是弯曲，不是依据光线。如果硬要说光线一直走的是直线，那么，人在河边走，鱼在河中同向游，这个人拿着鱼叉照着看到的方向去叉鱼，结果没有叉到鱼，反把鱼吓跑了。如果说[空间在这里弯曲了]，也算是解释，可是有谁会相信？
   三.他把看到的同时性现象当成了事件的真实。他提出的同时性校对方法是不能实现的，因为起点是不能确定的.
四.过于追求简单。以时间和长度表示物质运动时，有两个基准量，以速度为基准时只需一个基准量 。可是在国际单位制中，只有电流强度用安培表示，是相当于速度的量纲。
   五.高等数学是研究微量变化的一种方法，对行程微分一次，得到速度表示式；微分二次，得到加速度表示式；微分三次，得到加加速度表示式；再微分后我不知是什么表示式了。
   六.四维时空的概念只能表示光线传递的信号，但光线只不过是传递信号的邮递员，它传递信号时不可避免地会造成传递误差，像信号在运动方向上是可以叠加的，在非运动方向上不变化。而物质在运动方向上也是不能叠加的，把像信号当成物资本身，这样做怎会不出错误？
    七.使用了运动学形状这个新概念，与原来的几何学形状又不区分，狭义相对论的时空变化其实指的是运动学形状的变化，并不是几何学性状的改变。真有点鱼目混珠的嫌疑。
八.他在领取诺贝尔奖金时发表了《论动体的电动力学》的文章，使他的文章有了更大的吸引力。
    九.他是在破除经典时空观的基础上创立他的相对论的，虽然是对的，但把各个物体的空间各自独立，互不影响，却是不对的，因为只有在同一个空间中物体之间才能够互相作用；这样所作的解释就有任意性，并不是科学地解释。   
某些人为了利用这个理论，采用非`欧几何和四维时空观念，代替现实中的三维空间与一维时间组合，说我们不能感知四维时空连续区。又用《井底之蛙》的故事，把维持牛顿理论说成是井蛙理论。事实上，空间只是表示物体的形态，时间只不过表示的是事物的变化，与空间是不能互换的。这就和《皇帝的新装》的故事近似，只有小孩子才敢说出真实。

十.在我国，因为受传统的影响，特别是[凡是敌人拥护的，我们就要反对，凡是敌人反对的，我们就要拥护]的影响。法西斯头子希特勒与我国的四人帮曾组织反对相对论，特们是坏人。敌人反对过的，就不敢再反对，也是一个原因。
十一.有关麦克尔逊--莫雷的干涉实验
我认为所谓（以太），只是人们为了解释光现象虚拟的一个媒介，是想与声波类比才创立的。地球在以太中运动，就会有以太风，就像我们乘车感到有风一样。地球的运动方向是与以太风反向的。

还有一个问题，就是所谓麦克尔逊与莫雷的光的干涉实验。后人多次重复这个试验，都没有发现这里有个重大失误，就是没有考虑镜子是随着地球运动的。站在地球外看：能看到地球运动。当光线与地球运动方向相同时，光速是增加了（C+V），可是行程也不是原来的长度了，因为光线离开第一面镜子后，第二面镜子也在运动，镜子也走了一段。光线行程的总长度就是L+VT（T=L/C）。当光线与地球的运动相反时，速度是减少了（C-V），同样行程也不是原来的长度了，也因为镜子走了一段，总长度就成了L-VT。正反行程的所用时间没有变化，所以观测不到干涉条纹的移动不是很正常吗？把两臂调换，镜子的编号也需调换呀！具体计算就是：
同向运动时，相当于追击。光速为：C+V，光线的行程为L+VT（T=L/C)，那么光线走完正行程用的时间为：[L+VT]/[C+V)=[L+V*L/C]/(C+V)=L/C
异向运动时，相当于夹击，光速为：C-V，光线的行程为L-VT，那么光线走完异行程所用的时间为[L-VT]/（C-V）=L/C
站在地球上看，把光线进入仪器后看成新光源的诞生，效果是一样的。
所以，由于镜子也随地球运动，就像在火车中走路一样，是算不出火车的速度的。

我认为，狭义相对论在处理低速运动时，尚能给出近似正确的结论，在处理高速运动时，他的答案就差得太远了。因为它没有彻底否定牛顿理论。物理学还在发展着，对物理学还没有造成太大的危害。
理论是人类创造的，只不过是用语言代替物质，不能只认语言不考虑物质。对物质的研究，是采用欧几里得的直角坐标系或是采用非欧几何的其他坐标系，全凭个人的喜爱，但要进行交流，最好采用统一的几何体系。狭义相对论还是依据测量结果的，只是解释时有点随心所欲。
牛顿理论与爱因斯坦的理论，都是基于试验事实的，只是处理的方式不同，只要不敢面对现实，再多的实验也不能突破相对论。我认为，狭义相对论在处理低速运动时，尚能给出近似正确的结论，在处理高速运动时，他的解释都是似是而非的。用比别人少的时间走完别人走不完的行程，不去说他的速度快，而说他把自己的寿命延长了，或说它使这段路程发生了弯曲，当然也算解释，但不是科学的解释。
    我认为，只有相对运动，伽利略的相对性原理为我们指出了认识运动的方法。我们可以通过坐标系的转换简化运动方程，使我们从《跑马观花》转到《走马观花》并进而转到《下马观花》，从而正确地认识自然界。
我是不会赞成这个理论的。我估计它的寿命不会太长了。
至于对狭义相对论的详细评论，由于狭义相对论是一个系统理论，篇幅较长，可以到我的个人专栏中去了解。地址是：http://sea3000.net/yangshengshan/
此文已经在《中国科技交流》中刊登
见龙源期刊网http://cn.qikan.com/gbqikan/view_article.asp?titleid=cast20070817

参考文献：
爱因斯坦的《爱因斯坦文集》一，二，三集中文版
张元仲教授的《狭义相对论实验基础》
3. 《物理世界奇遇记》[（美）G。盖莫夫著，吴伯泽译 78.4科学出版社出版

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我们不可否认爱因斯坦的狭义相对论在某些方面是存在理论上的差错的，但是它却是更大的实践方面取得了惊人的成功。着是不可否认的。他的理论毕竟是在很没有发现强相互作用与弱相互作用的时代背景下发现的。既然它现在已经不能够满足我们大众的科学生活的需要。那么我们就应该创造出更全面的理论来呀。

杨升山

我的理论就是《比较物理学》，主要就是在不同参照系市里设立统一的比较基准，因为物体是不是运动，没有参照物是不能确定的，既然可以把自己看成运动，也可以把自己看成静止，我们本身并没有一样的感觉，我们就可以用自身的尺与钟去度量。我们的测量，也是不能要去被测量者进行配合的，如果是敌人，他们总是千方百计隐藏他们，要他们向我们提供时空信息如同向虎谋皮。

xingchenharry

“高空中的μ介子从距地面从20公里的高空能跑到地面,只用2.2微秒时间这个事实,说明它就是超光速运动物体。”这毫无疑问是错的，μ介子的固有寿命是2.2微秒是在μ介子相对静止时测出的数据；当高空中的μ介子从距地面从20公里的高空到地面时，以地球为参考系，它不是静止的，因此不能说它从距地面从20公里的跑到地面所花的时间是2.2微秒；如果在地球上有一个测定μ介子的速度的仪器，那它测得μ介子的速度一定不会超过光速。
    没有一个理论是完美的，相对论也不例外，它也可能有需要修改的地方。怀疑是探索真理必经的过程，大胆怀疑之后要小心求证，但是你好像没仔细看狭义相对论就认定它不对。

杨升山

狭义相对论就是把不同参照系使用不同的时空计量基准，我们测量敌人的飞机并不需要向敌人询问他们的时空基准，测量μ介子也是一样的。当然，用狭义相对论是可以解释这个现象的，但是这种解释是不是科学，是需要探讨的。

偶很囧

真正理解相对论的世界上只有12人这句话果然是对的....

杨升山

几个概念的讨论
爱因斯坦在狭义相相对论里，新用了许多名词，如：
运动学形状与几何学形状。
运动质量与静止质量。
运动时间与静止时间。
尺缩与种慢效应。特别是尺缩与种慢效应，更是难解。
缩短的是量度用得尺子，或是把空间缩短了。钟慢效应是指测量时间用得时钟变慢了，或是把所用得时间变慢了。
弄不清这些问题，就没有办法讨论相对论。
爱因斯坦就是要把这些概念搞混。用运动学形状取代几何学形状，用改变时钟的计数去让光速不变。

木虫子

科学是在不断尝试中发展的，没有绝对正确的理论，因为就连宇宙本身都是在怒段变化的，而理论的提出就是在阐述这种变化。
学校中现在仍然在教牛顿的力学，就是因为它可以解决人们在生产生活中遇到的问题，所以说理论就算是错的，但是只要有用，就不应该抛弃~~

杨升山

[学校中现在仍然在教牛顿的力学，就是因为它可以解决人们在生产生活中遇到的问题，所以说理论就算是错的，但是只要有用，就不应该抛弃~~]

现实就是这种情况。爱因斯坦就是在保留牛顿力学的情况下论述他的相对论力学的，而相对论力学的概念只从表面上与牛顿力学保持相同，实际上犯了偸换概念的错误。相信相对论只会概念模糊。