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[理论物理] 相对论理论体系的几个逻辑问题

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赵云丰 发表于 2020-5-22 17:11:43 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 
第一节导论
爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论到底是正确的还是错误的,可以说从1905年爱因斯坦发表《论动体的电动力学》起,争论就没有停止过。不过,显然,支持派占了上风,不仅爱因斯坦个人因此获得诺贝尔奖,而且其理论也全部进了教科书。特别有意思的是,世人已经普遍认为,相对论是比较难以理解的,所以在绝大多数场合,反对派都是很自然地被归于不理解相对论的一类,长此以来,即并有人不认可相对论,它自己内心也会怀疑自己是不是理解没有到位。更为严重的是他从此几乎不敢再提自己对相对论的真实看法,生怕别人笑话自己的物理学理解能力。这个故事是不是有点像某一个童话?
可是,相对论果然是正确的理论吗?其实相对论理论体系存在很多理论错误和逻辑缺陷,甚至这些错误和缺陷还比较明显。如果继续以这样一个错误的理论作为现代物理学的基础理论,其危害之大,不言而喻。本人甚至认为,某些西方国家早就秘密抛开相对论理论体系,之所以不公开抛弃,目的只是希望这个错误的理论体系及其固化的思维范式继续阻滞其它国家科学发展的进程。所以正本清源,客观正确评估相对论理论体系的正确性刻不容缓。本文试图从基本的科学精神和严密的逻辑分析出发,来一个抛砖引玉。
第二节光速不变原理
我们先看百度词条对光速不变原理的表述:“真空中的光速对任何观察者来说都是相同的。在狭义相对论中,指的是无论在何种惯性系(惯性参照系)中观察,光在真空中的传播速度都是一个常数,不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。这个数值是299,792,458 米/秒”。
其实这个理论直接看上去就是极其的粗暴和荒唐。因为按照这个表述,设有A、B两束光同向平行运动,那么在光束A上观测光束B,则有B光束以c(光速代号,以下同)的速度向原方向飞去,也就是B会在A的前面;而在光束B上观测A,则有A光束以c的速度向原方向飞去,也就是A会在B的前面。那么,请问到底谁在前面?当然啦,爱因斯坦也不会傻到这个程度,所以他对这种特别明显的错误还是做了掩饰:他说当物体运动速度达到光速时,时间就会停止,以上的例子因为没有时间,所以就没有意义。其实这个解释很牵强,因为他说光速下时间停止,一是无法证伪;二是既然时间停止,那么也就没有一切运动,此刻,光也应该无法运行。但是爱因斯坦的逻辑是光自己永远以c的速度运动,但是光“自己”的时间却是“停止”的。呵呵,这个逻辑我真不知道该算他对呢,还是该算他错?
现在我们换一个思想实验:
设A、B两个完全相同的钟,A钟放于地面,B钟乘坐一个29万公里每秒(本实验c取30万公里每秒的近似值)的飞船前进,同时有一束光与飞船同向飞行。那么在地面观测的结果是光比飞船快1万公里每秒。但是,爱因斯坦说如果在飞船上观测,光还是比飞船快30万公里每秒。爱因斯坦的解释:并不是光真的快了,而是B钟变慢了,现在的A钟走30秒相对于B钟走1秒,所以飞船的1秒光还是相对于飞船跑了30万公里。
这个解释是光速不变原理的核心逻辑,它看似完美地解释了光速不变原理。可是,我要将实验继续:如果这时有一束光反向平行飞过,情况如何?
这时,在地面观测,光相对于地面和A钟,速度是30万公里每秒;光相对于飞船和B钟应该是59万公里每秒。
在飞船上观测,光相对于飞船和B钟仍是30万公里每秒。
所以,现在A钟走1秒相对于B钟走59/30秒。
现在请问:到底是A钟的30秒相当于B钟的1秒,还是A钟的1秒相当于B钟的59/30秒?
所以,相对论理论体系的基础设定光速不变原理以及其直接推论时间膨胀论是完全错误的。我预言,在卫星与地面时间比较实验中,我们只要不断克服太空失重环境和其它因素对时钟运行带来的影响,地面钟和卫星钟之间的偏差值会无限接近0,狭义相对论效应和广义相对论效应都不存在。
第三节质能方程式
还是先看百度词条的表述:在狭义相对论中,质量和能量有确定的当量关系,两者关系式为 E=mc2 [1]  。E表示物体的能量,m代表物体的质量,而c则表示光速
请允许我在论证开始之前,先发表一下对质能方程式的评论。世人都说爱因斯坦的质能方程式有简洁之美,呵呵。学习物理的时候,我都习惯在用数学公式推导出一个结果之后再用物理的逻辑回顾和审视一下。E与m成正比,显然是合理的;但是E怎么会与c的平方成正比了?还有,两个物体,只要质量相等,不管其分子、原子组成如何,结构如何,两者的总能量一定相等?我在科普的场合甚至开玩笑地说,爱因斯坦家猫的力量与猫的体重成正比,同时与他家狗狗奔跑速度的平方成正比。所以这个“简洁之美”还是挺可笑的。
虽然以上两条有点牵强,但现在是说能量就包括了结构之能等、c是作为常数或系数出现的,这样的解释在逻辑上还是勉强说得过去。不过下面的例子逻辑上就过不去了。
光子质量的悖论:光子具有辐射能,根据质能方程式,光子的內禀质量就不等于0,再根据质速公式,一个內禀质量不等于0的物质,运动速度达到光速时,其总质量就趋向于无穷大。光子的质量趋向于无穷大明显是一个荒唐的结论,所以质能方程式和质速公式必须至少有一个错误,又由于质能方程式与质速公式可以相互推导,所以质能方程式与质速公式必须全部错误。
质能方程式可以设计一个实验进行验证:用一个可以完全密封的容器,里面装上高燃烧值的燃料和适量的氧气,密封后点燃,等完全燃烧并冷却后,比较实验前和实验后容器内物质的总重量。由于实验过程中物质释放了能量,按照质能公式,实验前后物质的总质量是减少的,所以总重量也会减少,但我预言,实验前的总重量与实验后的总重量完全相等。
当然,类似的实验初中化学就做过,但是精度不够,需要在高精度条件下重复实验,以提高说服力。

第四节质速公式
根据爱因斯坦的质能方程式,推导出质速公式如下:
m(v)=m0/(√(1-(v2)/(c2))
       其中,m(v)代表物体在以速度v运动的状态下该物体的质量,m0代表该物体静止状态下的质量,c代表光速。先审视一下这个公式:
这个公式说的是一个物体的质量不是一个固定值,而是随着这个物体运动速度的增加而增加,特别是当物体运动速度无限接近光速的时候,其质量趋向于无穷大;并从此得出推论:物体的运动速度不可能达到光速(因为物体的质量趋向于无穷大的时候,其加速需要的动力也趋向于无穷大,显然,物体无法获得无穷大的动力)。这个逻辑如果是只站在地球上看,确实也看不出什么大问题,所以如果地球中心论是正确的,我们应该会在相当长的时间内无法证伪它。但是如果我们从宇宙视角来看这个公式,就立马能发现它的荒唐之处:运动是相对的,不是绝对的,物体的运动速度怎么确定?下面以地球为例,我们从不同的观察点来分别计算地球的质量:
1、如果我们站在地球上观察,地球是静止的,那地球的质量就是它的静止质量:m(v)=m0     
2、但是如果我们站在月球上观察,我们就会获得地球运动的平均速度v=1.023千米/秒,代入质速公式则得到地球的质量
m(v)=m0/(√(1-(1.023*1.023)/(c2))≈1.16*10(—11)m0
3、如果我们再站在太阳上观察,我们就会得到地球运动的平均速度v=29.79千米/秒,代入质速公式则得到地球的质量
m(v)=m0/(√(1-(29.79*39.79)/(c2))≈9.86*10(—9)m0
4、如果我们站在一颗与地球相对速度为1/4c的星球上观察,则得到地球的运动速度v=1/4c,代入质速公式则得到地球的质量
m(v)=m0/(√(1-1/16)≈1.33m0
更多的例子显然没有必须再列举,由于目前已经发现超过光速向宇宙外围飞去的星球,所以我们甚至可以说,按照质速公式,地球的质量可以是从地球静质量到无穷大之间的任意值。这符合事实吗?

第五节惯性系平权
惯性系平权本来不是相对论的概念,但是由于相对论巨大的理论错误,在很多情况下矛盾迭出,为了掩盖错误,很多爱因斯坦的拥趸经常用惯性系平权来进行解释。本文主要推出一个除了惯性系平权绝对没法解释的相对论逻辑缺陷,并通过进一步阐述,来揭示相对论逻辑的不可闭环性。
现在从地球上考虑月球的相对论效应,由于月球平均公转速度约为1千米/秒,所以月球上的时间应该比地球慢三十万分之一;但如果从月球上考虑地球的相对论效应,则地球上的时间要比月球上慢三十万分之一;以上哪个是对的?
后来有人说,地球和月球都是惯性运动,要惯性系平权,所以它们哪个也不比哪个慢,时间都一样。呵呵,这是明显的掩盖矛盾。不过,我这里还是暂时假设他们说的是对的。但是我们要注意,刚才他们得出来的结论是地球和月球时间完全相同。好,我们继续推理:
这时我们自然想到地球与太阳之间的相对论效应,很显然,他们也只能得出地球与太阳的时间完全相同的结论
相同的推理当然还可以无限继续,最终的结果是什么呢?恐怕就是整个宇宙的时间完全相同吧?那么,时间的相对性又在哪儿呢?
未完待续
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