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    为什么说相对论是正确的

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    张祥前DS 发表于 2016-7-2 20:14 | 显示全部楼层
    为什么说相对论是正确的【最通俗的解释】
    作者 张祥前 中国大陆民间独立学者
    相对论诞生100多年,现在仍然有许多人在反对相对论,尤其是民间科学家,反对相对论的人很多。
    相对论目前得到了许多实验支持,人们反对相对论主要原因是相对论从逻辑上、道理上似乎讲不通。
    但是,我创立的统一场论【百度 张祥前新浪博客 可以搜到】是在相对论基础上建立的,从统一场论角度来看相对论是基本正确的,   下面我避开数学公式,从逻辑上来通俗的说一说相对论为什么是正确的。
    相对论诞生于光速不变,核心也是围绕着光速不变而展开的,相对论的其他部分内容都是从光速不变出发推理出来的,如果光速不变得到彻底解释,相对论给人的困惑也就随之消除了。
    所谓的光速不变,是指两个相互运动的观察者发现同一束光的速度是一样的。
    比如,观察者甲站在一列每秒300公里匀速直线运动的火车上,手里拿着一个手电筒,手电筒发出的光沿火车前进方向,测量发现手电筒的光速是每秒30万公里,而站在地面的观察者乙发现手电筒发出的光束也是每秒30万公里。
    真是太奇怪了,地面的人应该测量出光束是每秒30万零300公里啊,为什么仍然是每秒30万公里啊?这个就是著名的光速不变。
    狭义相对论事实上没有彻底解释光速为什么不变,而是把以上的光速不变作为一个事实,展开对经典力学的修改,呼啦啦的就得到了许多新的结论和应用。
    如果观察者甲站在一列加速运动的火车上,手里拿着一个手电筒,手电筒发出的光沿火车前进方向,测量发现手电筒的光速是每秒30万公里,而站在地面的观察者乙发现手电筒发出的光束仍然是每秒30万公里,这个就是广义相对论所描述的情况。
    光速不变是人们从实验中发现的,光速不变被实验发现后,许多人给出了各种各样的解释,但是都没有成功,唯独爱因斯坦给出了一定程度的解释,并且承认了光是不变的事实,在光速不变的基础上创立了相对论,把物理学推进一步。
    现在回到我们开始的问题上-------光速为什么不变?
    为了通俗的解释这个问题,我们举一个例子:
    设想一条笔直的大河,有三个码头,码头A在码头B的对岸,而码头C在码头B的下游,B到A的距离和到C的距离都是L。
    在河水静止的时候,轮船甲和轮船乙同时从B出发,甲以速度c向A航行,乙以速度c向C航行。两个轮船到达目的地后立即返回到B,可以预见,两个轮船返航将同时到达码头B。
    如果河水以速度v向下游流去,轮船甲和轮船乙同时从B码头出发,甲以速度c向A码头航行并且返回来,乙以速度c向C码头航行并且返回来。
    甲要向上游方向倾斜的航行,这样才可以抵消水流的作用使轮船准确的到达A,比起河水静止情况,甲来回的时间为2L/c【√(1 -  v 2/c 2)】,航行的时间比起河水静止的时候耽搁了一个因子√(1 -  v 2/c 2)。
    乙和甲同时从B出发,向码头C航行,河水流动帮助了轮船乙的航行,乙从B出发到达C的时间为L/c+v
    而乙从C返回到B的时候,河流阻碍了轮船乙的航行,乙从C出发返回到B的时间为L/c – v
    这样,轮船乙从B出发到C并且返回来,相比静止情况,来回的时间为2L/c【1 -  v 2/c 2】,耽搁的时间是一个因子1 -  v 2/c 2
    在河水流动的时候,甲乙两个轮船到达目的地后立即返回到B,可以预见,两个轮船返航的时候不会同时到达码头B,乙是要迟到一些时间的。
    光速不变没有发现之前,人们一直认为宇宙空间充满着一直叫做以太的媒质,而光就是这种以太媒质振动的传播。
    现在我们把以上的河流换成以太,河流速度换成光源相对于以太的速度,轮船换成光束,轮船的航行速度换成光速。
    人们实验发现在以太媒质相对于光源是运动的情况下,甲乙两束光仍然是同时返回,这个就是太奇怪了。
    爱因斯坦的回答是以太实际上是不存在的,相对于空间的运动没有意义,只有相对于观察者的运动或者参照性的物体的运动才有意义。
    相对论认为光源运动的时候,会导致光束在沿光源运动速度方向的空间上收缩了一个因子√(1 -  v 2/c 2),并且时间延长了一个因子√(1 -  v 2/c 2)。
    而在沿光源运动速度垂直方向的空间不变,但时间也是延长了一个因子√(1 -  v 2/c 2)。
    这样空间因为运动收缩,时间因为运动膨胀,恰巧抵消了以上的光源运动效应,使得甲乙两束光仍然是同时返回来。
    至于为什么空间因为运动而收缩,时间为什么因为运动而膨胀?相对论没有给出解释,而统一场论给出了彻底的解释。
    统一场论认为宇宙中任何物体【包括人身体】周围空间都以物体为中心点,以光速c辐射式运动,而光是静止于空间中被空间这种运动带着向外跑的,空间这种运动给观察者的感觉就是时间。
    这样说来,时间的量与光速运动空间的位移量成正比。
    光速是在数学上是一个分式,从数学中我们知道,分式有分子和分母。光速中的分子----空间位移和光速中的分母-----时间是一个东西,是我们人为的把一个东西叫成两个名字。比如,张飞,又名张翼德,虽然是两个名字,但是,指的是同一个人。
    所以,光速的分子------空间位移如果有什么变动,光速的分母------时间一定会同步变化,因为空间位移和时间本质上是同一个东西,这样光速的作为空间位移和时间的比值始终不变,这个就是光速不变的原因。
    比如说,我们看到了张飞胖了,体重增加了5斤,我们马上就可以断定张翼德体重肯定的增加5斤,因为两个名字指的是同一个人。
    张飞和张翼德的体重在增加,但是,张飞的体重和张翼德的体重的比值始终不变。
    当光源相对于我们以速度v运动的时候,引起了光速的分子----空间位移的变化,光速的分母------时间一定会同步变化。因为光速的分子---空间位移和光速的分母---时间本质上是同一个东西,是我们人叫成两个名字。
    从以上可以推理出,光源相对于我们观察者无论是匀速还是加速运动,光速始终不变。这个表明广义相对论基本正确。
    从统一场论角度,使我们认识到,相对论中由光速不变得到的洛伦茨变换,抛弃了经典力学的伽利略变换,其实质是经典力学中认为物体相对于观察者的运动速度与时间、空间的测量没有关系,所以伽利略变换中的1加1等于2之类的数学线性关系可以成立。
    而相对论给出的洛伦茨变换认为物体相对于观察者的运动速度会影响到观察者对时间和空间的测量,可以说运动速度和光速中的分子----空间位移有函数关系,和光速中的分母---时间有函数关系。相对论给出了空间和时间和速度满足一种双曲函数关系。
    运动速度改变了观察者对空间和时间的测量,所以,光速和光源运动速度叠加的时候,伽利略变换是靠不住的,光速不变就可以出现。
    伽利略变换认为空间长度和时间的测量与观察者的运动速度无关。
    相对论认为空间长度和时间的测量与观察者的速度有关,接近光速时候非常明显,低速的时候不明显。
    而统一场论进一步指出,时间是观察者周围空间以光速辐射式运动给观察者的感觉,时间就是观察者在空间中运动产生的,时间与空间的测量与观察者的速度密切相关。
    打个比方,有个汽车厂厂长说,“我们造一辆汽车卖出可以赚1万元,造1千万辆汽车就可以赚1千个亿,再开一个分厂,就可以赚双倍的钱----”
    “老板,不能这么算,”销售人员打断了厂长的话,“造多了,市场饱和,就难卖掉了,难卖掉,就要降低利润,扩大宣传,加大广告投入,这样就增加成本,使利润下降。”
    老板那种伽利略变换1加1等于2 简单的数学公式行不通了。
    光速不变得到了彻底的、合理的逻辑解释,可以说相对论是基本正确的,那些想彻底推翻相对论的人是痴心梦想,历史将证明这些人的一切努力都是无用功而已。

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