爱因斯坦的相对论是如何被验证的?到现在全部获得验证了吗?

微笑琳----


1905年,当爱因斯坦连续发表四篇论文后,包括狭义相对论,布朗运动,光电效应等划时代的科学成果,引起物理学界的震动。科学界包括物理爱好者群体中出现了大量的爱因斯坦的拥趸,这一年也被称为爱因斯坦奇迹年。十年后,爱因斯坦发表广义相对论,一夜封神!

然而爱因斯坦却并没有因为相对论的理论而获得诺贝尔奖,这其中的原因就是诺贝尔奖评委会因为爱因斯坦的理论虽然具备详实的数学推导加物理完备性。但是想法过于超前,且没有观测到实际的现象能够佐证爱因斯坦的相对论。

我们应该换一种思路思考这个问题,其实证实相对论是否是正确的可以分成两步来完成。

首先,一个理论是对是错,首先要判断这个理论是不是具有完备性,不论是数学推导,还是物理逻辑上,是不是自相矛盾。如是不是跟已有的现实相矛盾,如果有,那就证明这个理论是错误的。不过请大家放心,爱因斯坦的相对论具有高度的自洽性,可以解释用来很多现象,比如引力红移,水星近日点等问题。

其次,极限测试。当你的名气过于大的时候,不管是崇拜你的人还是跟你持相反意见的人都会提出各种悖论,他们会在各式各样的环境下来测试你的理论是否正确。目前,相对论不论在那种环境里都经受住了这种考验。2018年7月,相对论刚刚通过了黑洞附近极强引力场附近的测试,相对论完美能通过黑洞附近这种极强引力场的测试。

2019年4月,人类首次拍到了黑洞的照片,这张照片除了直观地确认了黑洞的存在,同时也通过模拟观测数据对爱因斯坦的广义相对论做出了验证。在科学家们努力发现下,所观测到的黑洞阴影和相对论所预言的几乎完全一致,令人不禁再次感叹爱因斯坦的伟大。

然而,相对论尽管经历了这么长的时间,依然会有许多科学家在研究它,还会制作各种各样的条件来验证和测试它,当然这是科学的严谨性。但是那些自以为懂科学的民科,不好意思,相对论的对错就不劳烦你们的大驾了。


科学认识论


迷信相对论的还真不少!

狭相一一车轮悖论! 比如说,大地上跑着一列火车。火车(设为A惯性系)、大地(设为B惯性系)。再假设火车速度为0.5C(C为光速,C=300000000m/s)。火车每个车轮周长为1.5m。火车上有一个10ns(纳秒)钟,每10ns,该钟指针转一圈。 如按牛顿力学:无论对于A系(火车)或B系(大地):每过10ns,钟(指针)与车轮都同转一圈,按车轮周长算:火车向前行走1.5m。也就是火车速度都是0.5C,无问题。 可是,假如按照狭义相对论,对A系观察者速度无问题(V=0.5C),而对B系观察者:按照相对时间公式计算,对于B系(大地)观察者:自己时间每过11.547ns,火车上的钟(指针)与车轮才能转一圈(对B系观察者:A系时间慢,A系钟只能走10ns),由于实际车轮1.5m的周长限制,火车在11.547ns(B系时间)时间内,最多走1.5m。而1.5m除以11.547ns,这速度不等于而是小于0.5C(1.5m/10ns=0.5C)了,速度对不上帐了!这就等于对狭相公式构成悖论! 这是我做的车轮悖论! 总结:狭义相对论说,对于B系(大地)观察者来说,对方(A系)的时间慢了,既A系上的10纳秒钟(指针)与车轮都转的慢了,导致对于B系观察者,火车速度与原假设的0.5C速度对不上账了。可由此判定:狭义相对论错误!

如果换低速问题一样存在,只是速度差的小而已!

广相一一高山悖论!

设:在净高为3000米的高山上,有一台电风扇,山脚下有一台发电机,用电缆把它们连接起来。发电机发出的电能,带动风扇不停的转动。按照广相,发电机(低海拔)时间慢,电风扇(高海拨)时间快。发电机发出的电能慢,电风扇消耗的电能快?违背能量守恒了吧?根据电工学: Pt(风扇消耗)+Pt(线路损耗)=Pt(发电机发出电能),t(时间)必须相等,否则公式不成立!

注:

1、有功电能=Pt,如时间有快慢,电能就有快慢。

2、假设电路工作在串联谐振状态:串联回路电流相同,输出电压=负载电压(可以把导线当成负载一部分)。P=UI,输出功率=负载功率。

从现实的角度,思想试验可以采用以下办法改进! 换用小一点的风扇。在3000米高山上,修一个恒温恒压室,风扇在该室内转。在山脚下修一个大型恒温恒压车间,发电机在该车间里发电。连接该发电机与电风扇,可用超导电缆(现在已有生产的了)连接。恒温恒压室、恒温恒压车间、超导电缆所用电能由其他电源提供!

注:

1、电流:是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量。如果高、低处时间不等,岂不违反串联电路,电流相同的原则。

2、基尔霍夫第一定律,流入某一网络(或节点)的电流和,等于流出该网络(或节点)的电流和!

3、电风扇也可换为发热纯电阻或电灯。


香烟飘渺35


“光速不变原理”和“愚蠢的人看不见新衣原理”都属于无法验证的真理,相对论是真伪在于“光速不变原理”是否是科学理论。

迈克尔逊莫雷实验结果不能证明光速不变原理,迈克斯韦方程组不能证明光速不变原理,相对论完全是一个毫无根据的理论。

迈克尔逊莫雷实验有人说是用太阳光作为光源,也有人说是用钠灯作为光源,而这些光源能发生干涉现象吗?这些都不是单一频率的光源属于不相干光源。

即使迈克尔逊莫雷实验使用的是相干光源,光具有波动性,波的传播速度只与介质的温度密度等物理状态有关,与介质的运动速度无关。迈克尔逊莫雷实验测试到的光速是光在实验装置周围空气中的传播速度,这个传播速度是由实验装置周围的空气状态决定的,只是光在相同状态的空气中传播,以其通过的空气为参照系的速度不变而已,引申到任何参照系是无根据的。

即使迈克尔逊莫雷实验使用单一频率的相干光源,当这束光分开后,是会产生多普勒效应的,分开后的两束光的频率会发生改变,变成两束不同频率的光线,合并后这两束不同频率的光线,必定会产生的干涉现象,但不同频率的波产生的干涉现象是杂乱不明显的。

在迈克斯韦方程组中,电磁波是需要传播介质的,物理学中计算运动速度时有默认的参照系,波的传播速度默认以传播介质为参照系。声音在标准大气中传播速度345米/秒,同样存在一个默认的参照系,第一宇宙速度也有默认的参照系,第二宇宙速度、第三宇宙速度等等,只要是物理学上的速度都有默认的参照系,不要认为没有标明参照系的速度就是相对于任何参照系的速度。

在搜狗百科“光速不变性”中,明确指出:“光速不变原理,不是由“联立求解麦克斯韦方程组得到的”,这一点可以在《论动体的电动力学》和《普通物理学1》中看到,这个原理是假设,并至今未被证明”。

1、光是否在真空中速度也是0?因为十九世纪,人们以为太空是真空,所以认为光在真空中需要特别介质,而今天我们知道太空中充满稀薄气体,完全可以充当光介质,而不需要以太。

  2、声音有类似性质,是否存在声速相对论?

  3、既然假定的条件是真空,那么相对论就只能在真空中适用,而我们现在,没有相对论的适用条件。

以上三条复制于搜狗百科“光速不变性”,这是官方对相对论的态度,官方是公开质疑相对论,质疑相对论不是民科的专利。这些反对质疑相对论的人,其本质是反对科学的,反对质疑相对论的人害怕科学继续进步,他们只想保持科学现状。道高一尺魔高一丈,那些思想保守的,跟不上时代需要的所谓“正统”,不懂水涨船高的道理,等待他们的只有被科学发展的车轮碾压。

  


太上邪神


现代技术之突飞猛进,已远超人们所能想象。

如①计时精度,不可以想象(据说好像上亿年才误差1秒)

②外太空飞行器都飞出去了。

③信息计算和传输,各式检测及精度。

那么要验证相对论,可谓易如反掌。小儿科。

然而

①有新时代相对论之新验证报道吗?

没有。不能有啊。

哦好像有:4月吹翻了天的黑洞A片,科学共同体说是又相对论正确了一回。

不过,三四年数据精心组织A片后,戛然而止。

②老时代老烂的老验证,在举世众多人怀疑质疑的背景情况下,为什么不复查老验证,为什么不重复老实验而新技术检验?

③由相对论引申出的高技术可简单验证之实验,可以说太容易太简单设计了。

为什么,奇怪,

但是一过脑就不为什么、不奇怪了。

因为:也许证其错的验证容易有,

证其对的验证困难无。

也许有些人害怕面对、害怕验证、害怕提出验证。

试问试想: 相对论的哪一个说辞,你会认为真实。不妖怪。


白雾芒芒


爱因斯坦的理论其实大多都被验证过了,是非常坚实的主流科学理论,并且也被运用到了实际上当中,就拿GPS来说,如果是用牛顿的理论,你可能会开到河里去,误差极其大,而用狭义相对论就可以克服不够精准的问题。那都有哪些实验证明了爱因斯坦的理论呢?

我们可以来详细说一说,首先,爱因斯坦的相对论理论主要分为狭义相对论和广义相对论。两者是有比较大的差别的,因此相关的验证试验其实也是用的不同的办法。我们来想说一说狭义相对论的验证,然后再说广义相对论的验证。

狭义相对论

狭义相对论的核心是同时性的相对性,说的是两个事件,在一个参考系下看是同时发生的,那么在其他的参考下就可能不是同时发生的,事件的时空本身是相对的。这是牛顿完全不同的时空观。其中狭义相对论还指出,相对于惯性参考系告诉运动的物体,时间会发生膨胀,尺寸会变短。具体的实验,其实是μ子实验。

μ子是不稳定的基本粒子,会通过弱相互作用发生衰变,最常见的衰变路线是这样的:

会衰变成一个电子、一个反电中微子和一个μ中微子。

一坨μ子通常状态下,2.2微秒就会有一半发生衰变,这个2.2微秒也就被称为μ子的半衰期。。按照狭义相对论的说法,如果产生的μ子可以接近光速,那因为时间膨胀作用的影响下,μ子的衰变时间会边长,也就是半衰期边长。于是,科学家做了一个类似的实验,确实证明了μ子在接近光速时,会有时间膨胀的效应,并且和理论值惊人的匹配。这就证明了爱因斯坦的狭义相对论。

广义相对论

至于广义相对论的验证过程,其实很早之前就做成了。不过在这个做实验之前,我们要先一说广义相对论到底是什么?说白了,就是研究物质之间的引力作用。牛顿的是时空观是机械的,认为时间和空间是分离的,并且是平直的。

而引力的作用是超距作用,瞬间就能完成传递,如果你要问牛顿这是为什么?其实他也答不上来,所以曾经有一度,牛顿对于这个问题是这样回答:把这个问题交给以后的人来解决吧。

果然,爱因斯坦就解决了这个问题,他认为时空并不是分离的,而是一对物理量,也不是平直的。而引力作用的本质其实是时空的弯曲。

地球之所以绕着太阳转,是因为太阳压弯了周围的时空,而地球其实是遵循着牛顿第一运动定律,即:

任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。

沿着测地线运动,只是在三维时空中的匀速直线运动,投影到二维当中其实就是类圆周运动,所以,我们看到的地球是类圆周运动。

那如何验证爱因斯坦的广义相对论呢?

其实,在引力很小,速度很慢的情况下,爱因斯坦的相对论和牛顿理论是十分匹配的,误差小到仪器测不出来,这也是后来的理论和之前理论的一个基本关系,就是后来的理论在原来理论所解释的尺度下的近似就是原来的理论。

因此,我们要找一个牛顿理论可能出现问题的地方,也就是引力巨大的地方。在太阳系外确实好找,但是距离我们太远,实在无法去测量。所以只能在太阳系内,而太阳系内引力最大的地方,其实就是越靠近太阳的地方,所以科学家想到了水星。

水星的光由于引力的作用,在牛顿体系下能算出一个偏折角度,而在爱因斯坦的体系下,也能算出来一个角度。我们只要观测这个偏折的实际角度,以及这个实际角度和两个理论算出来的结果进行比较就可以。

做这方面相关实验的是英国天文学家爱丁顿,他测量了这个角度。(不过这里要说明一下,他测量的结果在他的时代所用到的仪器其实结果是偏向牛顿的),但是爱丁顿做了弊,得出了爱因斯坦理论更正确的结果。只不过,后人又重新测量了他的观测,用现代的仪器,结果完美符合爱因斯坦的理论。所以这个实验证明了爱因斯坦理论的正确性。

除了这个实验,其实还有很多相关实验,距离我们最近的一次就是引力波的实验。爱因斯坦的广义相对论预言了引力波的存在,而最近的这几次观测也证实了这个预言。

除了引力波,还有黑洞。科学家通过推导爱因斯坦的广义相对论场方程,找到了特殊解,预示着宇宙中存在的一些奇怪的天体,也就是我们现在说的黑洞。

早在上世纪,科学家就证明了黑洞的存在,而最近人类也给黑洞拍了一张照片。

当然,还有引力透镜等等一些理论,其实都被验证了,而且按照目前拍摄到的黑洞照片,其实也是很符合广义相对论的预言。

也就是说,目前来看,无论是狭义相对论还是广义相对论都是十分坚实的理论,实际观测与理论十分匹配。


钟铭聊科学


这要分狭义相对论和广义相对论了。

如果是狭义相对论非常好验证,在地球卫星上和地面上放一个开始时间一致的表,过一段时间比较两表的差距就可以验证了。

因为在地面,卫星两者组成的系统中,同步卫星在系统中的速度要更快,那么时间就更慢了。

广义相对论验证比较麻烦了,最开始只能从宇宙中的自然现象开始验证,根本没法实验。

这个阶段的验证有水星的轨道问题,在日食的时候观察到太阳之后的星光等等。

后面有条件自己设计实验了,比如04年发射的引力探测器,上面有螺旋仪,按照牛顿的理论解释这个螺旋仪会永远指着一个方向,但是2011年的时候结果表明螺旋仪偏离了一个微小的角度和相对论的预言更加符合。

2015年引力波探测器探测到了引力波,也同样验证了广义相对论的正确。

答的比较笼统,其实答的详细也没有用,大部分人只是看个热闹,如果我把详细的推理公式贴在这里,狭义相对论的还好,广义相对论的我自己都看不懂。


知玩


爱因斯坦的相对论提出了一种解释引力的新方法。当时的流行理论牛顿万有引力定律把引力描述为大质量物体之间的一种力,认为没有质量的光不会受到引力的影响。爱因斯坦两次反驳了这一预期——首先,他通过著名的方程E=mc2证明了光会受到重力的影响,因为光有能量;然后他建立了广义相对论,认为重力实际上导致了时空的弯曲,提出了时空涟漪的概念。根据爱因斯坦的理论,光会遵循这条曲线运动,所以受到重力的影响,不管它有没有质量。

在爱因斯坦的广义相对论中,可验证的命题是,光,像任何物质物体一样,在穿过一个巨大物体如太阳的引力场时被弯曲。如果爱因斯坦是正确的,那么经过太阳附近的星光在到达地球时会沿着一条弯曲的路径运动,因此,如果地球上的人在白天观察一颗恒星,这颗恒星的位置应该与在夜间观察时略有不同。为了验证这个猜想,爱因斯坦提出,在一次全日食期间拍摄到的与太阳附近恒星的照片(因为太阳光会掩盖受影响的恒星的光线,只有在日全食时才有可能拍摄到),可以与在另一个时期拍摄的相同恒星的位置相比较。

1919年5月29日的日全食给了科学家们第一次检验这一理论的机会,英国皇家学会和英国皇家天文学会指派了两个天文学家小组前往全日食发生的地点观察,亚瑟·爱丁顿率领一支科学考察队前往西非赤道几内亚海岸外的普林西比岛,另一个组前往巴西北部的索夫拉斯观察。

爱丁顿是极少数理解爱因斯坦理论含义的人之一,他的任务是在一个晴朗夜晚拍摄被称为“Hyades”的星系团,然后在日全食期间再次拍摄Hyades星系团,这两组照片在两个不同时间的对比结果,要么证明爱因斯坦的理论是错误的,要么证实了他的理论。

日食那天的天气很差,上午大部分时间都在下雨,但就在日食之前天空放晴了,日食完全可见,可以用位于太阳背景下的Hyades拍摄照片。爱丁顿拍了16张照片,照片冲洗后用于提供恒星光偏转的测量。前往巴西索夫拉尔的探险队在晴空万里中观测到了日食,但是拍摄地点太热使设备精确度下降,这导致了对日食照片底片的测量无效。1919年11月6日,在英国皇家学会和英国皇家天文学会的联合会议上,爱丁顿展示了他的探险成果,这些照片证实了Hyades星光在太阳引力场中发生了偏转,测量结果几乎与爱因斯坦的预测一致。

尽管爱丁顿的观测质量与后来的观测相比较差,但它们足以说服大多数当代天文学家,并在当时被誉为广义相对论对牛顿万有引力定律的决定性证明。爱因斯坦的广义相对论随后在一次又一次的日食中以越来越高的精度被证实,后续还包括引力红移,黑洞,钟慢效应,引力波等等都是对爱因斯坦相对论的验证。


科学闰土


相对论如何被验证的?理论上很简单,当然是通过实践验证的。相对论分为狭义相对论和广义相对论,狭义相对论中有非常重要的一点就是时间膨胀原理,这点要已经得到验证,我们每天使用的GPS定位系统就是最好的验证!

还有狭义相对论中对于质量和能量是同一种东西的描述,两者可以互相转换,核聚变中通过损失质量转换成能量很好地说明了这一点!

而广义相对论的验证之路比较漫长,但也已经得到验证,从水星近日点进动,到光线经过大质量天体会发生在弯曲,还有黑洞和引力波的发现,无不有力地验证了广义相对论的正确性!

如今,相对论已经成为现代物理学的基石之一,另一基石就是量子力学。相对论统治着我们的宏观世界,在高速和强引力下会更明显。

不过由于我们所在的世界处于低速和低引力状态,所以相对论很难体现出来,牛顿的经典力学已经足够精确足够我们使用了!不过,一旦到了浩瀚的太空,尤其是以后的太空旅行,牛顿的经典力学将彻底被相对论取代!


宇宙探索


宇宙不系列六:相对不实在。

相对不实对,绝对不实在。

导读,上篇:时间不回头,时间心理学、热力学箭头。

本篇:相对论核心——相对——不对等。

序,STEM:Science、TechnoIogy、Engineering、Mathematics。

梗stem,除梗机stemmer。

等于不等于——哲学上的思考。

一、不完备性定理——理论不完美。

悖论不完备。数学Mathematics,哲学的起点,学问的基础。数学Maths与Science,TechnoIogy,Engineering,有所不同,词尾有S,数学本义是不可数名词。数学的梗——stem——哥德尔不完备性定理——包含初等数论的陈述,完备与无矛盾不能兼容。stemmer在说谎——对否?公理即假设,假设总与现实存在区别,未解决悖论常有,基于公理的理论不完备。

一不等于一。定义数字0、1、2、3、4……构建了数学大厦,分支众多,硕果累累。基于1+1=2、自然数+1=后续相邻自然数公理,乘除加减乘方开方,延伸出正负数、无理数、实数虚数、无穷极限、逻辑概率。概率统计上,整体合为1,不可能均为0,逻辑上,逻辑真为1,逻辑非为0。0.999……=1吗?数值上证明相等,然而,一边是无限循环小数,另一边是整数,怎么相等?逻辑去哪儿啦?司空见惯的数字一,本质何在?一个苹果不等于另一个苹果,现在的苹果不等于过去的苹果。0.999……与1之间存在无穷小量差;数字本身没长度,凭什么0到1之间距离为1,凭空有了长度?数学上,=等于等同,现实中,微观世界,真空不空,不确定性原理,真空中位置与动量不可同时确定,完全等同的物质不可确定,哪怕是0,也不全同,来句绕口令:等于不等于等于,等于不等于等同,这一不等于那一。

模型不切实。现代科学理论基于数学定量分析,哥德尔不完备性原理,注定了不完备——相对论与量子力学各行其道,尚不融洽。我们只能用光来看宏观世界,还不能同时看到任何物质的全貌,没有透视眼,看到的只是某一侧面——某一方面的投影,更糟的是,我们远看无法看得太远——太远看不到,近看还是近视眼--微观世界看不清。无法摆脱正确认知局限性。理论模型只能近似地模拟现实世界某一侧面投影,构造个单位圆,圆周率己精确到百亿位,现实精度至多纳米级,真相是,计算越精确越不切实——我们的实践检验技术数据与数学模型有别,万有引力常数G、光速C等等自然常数,甚至数学常数e、π的确切数值不可知。

理论不完美。研究地球公转,将地球、太阳当成两个质点,研究地球自转,即找不准地心,又把太阳月亮丢在一边不管,丢三拉四是科学家的强项,目前只有两个大例外——爱因斯坦和狄拉克。爱因斯坦相对论基于三个原理,一套黎曼数学,形成一整套自洽的理论,得出E=MC²,给出了场方程,预言了光线偏折、水星近日点进动,引力红移、引力拖曳效应、引力波,被先后一一证实。真正的质能公式E²=(PC)²+(MoC²)²,狄拉克将平方开了,得到广泛应用于量子力学的狄拉克方程,构建了孤独的狄拉克函数、得到了特殊正负电荷解,预言并被证实了正电子。虽然相对论钟慢、尺缩、黑洞……等等,依然是未曾盖棺定论的热点话题,或许太多人忘了那个不想去领诺贝尔奖的保罗•狄拉克,忘了爱因斯坦与狄拉克才是量子力学主要奠基人,忘了光电效应一份份,忘了量子自旋它不转。太多人只记得广相与量子论的“矛盾”。

科学理论在螺旋式上升,不完美才对。

二、光速不变原理——超距不实时。

尺钟不分离。尺缩、钟慢、质增是狭义相对论之推论三兄弟。质增效应公式:M=Mo/√(1-V²/C²),由E=MC²、P=MV,代入质能方程E²=(PC)²+(MoC²)²,简单换算即可得。质能方程被狄拉克正电子预言证实,△E=△MC²,由原子、氢、弹佐证,动量P=MV质速之积没多大毛病——质增公式成立。质疑质增效应的,几乎被别人核没了。尺缩效应——长距才明显,也没尺子好量,想量也够不着——质疑尺缩效应的,几乎被自己吓没了。只剩下钟慢效应,一直被恶心,质疑钟慢效应成为攻击狭相(广相够不着)的钝刀。归根结底,光速不变原理还没进入普遍常识殿堂,质疑的狭相的,几乎都忘了,钟慢与尺缩是连体兄弟——这边钟慢那边尺缩,尺钟合体不分离,光速不变。

绝对不实在。躺在床上,坐地日行十万八千里,看看星空,你转他转只有我不转,想想现实,我不特殊也在转动中,失去了方向感——绝対空间无基点。相对性原理——狭义上,所有惯性系平权,广义上,所有非惯性系平权,相对论抛弃了绝对时空——绝对的实在找不到。

相对不需梗。相对论之所以叫相对论,因为一切都相对。相对性原理——宇宙中所有物理规律统一,与参照系的选择无关——本质就是因果论,现代科学的目的在于找寻普适的定量关系的因果论。相对性原理普适、无梗。

超距不少梗。经典力学中牛顿第二定律,万有引力定律,忽略了空间距离,表现为超距作用。牛二定律在平常生活中应用精度足够,甚至还据此发现了许多太阳系行星,但在航空航天、卫星定位、天文观测中,相对论效应显现,绕不开超距作用之梗,经典力学解释不了光线偏折、水星进动、引力红移现象。

光锥不可越。所有观测到的的传递实效应最快速度,目前还没有突破光速的实证,当前只能认可实效应传递速度最快为光速。现在的你,只能享受8分钟前太阳发出的阳光,地球激光,8分钟后才能到达太阳,ds=Ct,移形换位所必须时间随距离线性增长,所有实效应,均光速延迟到达,光锥之外,效应超距未至。

光锥之外光速延迟效应,不实时对应。

不等于等于——数学上的模拟。

一、最短时间原理——瞬时不可达。

最速曲线不直线。最速曲线,是旋轮线——典型的车轮上石子运动轨迹线,是条摆线。一个质点,在重力作用下,到达不在它垂直下方的另一点,等时曲线——旋轮线用时最短。在等时曲线的任何位置上零速开始滑落,都将以相同的时间到达同一位置。摆线方程:

x=k(a-sina),y=k(1-cosa)。

参照变换不简单。车轮上石子运动,有点复杂,假设在车轮轴上,有车辆整体匀速直线运动方程:x'=Ra,y'=R,设k=R为车轮半经,代入摆线方程,得:

x'-x=Rsina,y'-y=Rcosa,即得:△x²+△y²=R²,标准的圆方程。

上为简单的参照系变换例子:轮旋运动实质是圆周运动和匀速直线运动组合。车上看车轮上石子运动特简单,转圈。车下看,头脑好像不够用。采用合适的参照系变换,可以简化数学模型。

光速参照不相关。地球即公转又自转,以太阳为参照,我们在地表作周期性旋轮线加椭圆运动。所有天体运动轨迹,都有旋轮线影子,只是我们习惯于换位思考,总认为天体只作圆周自转和椭圆(实际还有双曲线、抛物线)组合运动。星星地球都在转,星光(轮子石头),从这边远离过渡到那边靠近,如果光速与光源、观察者运动相关,则应看到长面条状的星星——现实是点状。

最短时间不直线。最短路程原理,是最小作用量原理的早期错误表达,最短时间原理,是其推论。运行中电梯中的光,从这边到那边,在电梯中看来是直的,在地上看理论上是弯曲的——光被相对运动弯曲了。相对运动普遍存在,引力透镜现象表明,光线不直,最短时间原理指向光走最速曲线——测地线。

时空距离不变性。欧几里得几何,设定了五条公理,构建完美的三维空间——欧式空间——ds²=dx²+dy²+dz²。考虑时间效应,闵可夫斯基四维时空——闵式时空——ds²=dx²+dy²+dz²+(iCt)²。描述从过去到现在的点距,当ds>0时,事件影响在未来——光锥之外发生;当ds=0时,事件影响刚刚光速到达——光锥表面发生;当ds<0时,事件影响光速延迟持续到达——光锥内部发生。设沿X方向V匀速运动,坐标系0中dxo=Vdto,坐标系X中dx=0,坐标变换,时空距离ds不变,可得:dt=dto√(1-V²/C²),得出简单时间洛仑兹变换公式。闵氏时空、狭相描述过去与现在,并非现在与现在的对应关系——光速延迟效应。

过去发生影响现在,事件瞬时不可达。

二、质量等效原理——效应不可分。

奥卡姆剃刀不可丢。面对未知世界,理论上无限可能,方向全无,只有奥卡姆剃刀依然锋利,如无必要,勿増实体,假设可丟,剃刀不可丢。夜晚的天空是 黑的,一刀下去,剃去了稳恒无限的宇宙——否则天空得很亮,哈勃常数指出可观察宇宙正在膨胀。假设真空中光速不变,一刀下去,剃去了绝对真空——都有光在何以空谈,麦克斯韦方程组指出光速在均匀介质中不因参照改变。介质之内存有大量空隙,一刀下去,空隙中光速都一样为C,与介质无关。引力透镜现象存在,一刀下去,引力效应将光线普遍扳弯,光线不直。

相对论相对不可忘。光速不变原理导出洛仑兹变换,导出钟慢、尺缩、质增效应。狭义相对论描述了实际观察结果与相对运动的相对关系,相对不实在,动钟变慢,变得了别人的时间,自己的时间不会变,伴随自己的钟不动,别人的钟,只是在自己看起来变慢了。钟慢尺缩不分家,动钟变慢、动尺缩短共同协变。假设光速相对运动,动钟不走了,时间静止了,同时动尺也缩短为零了,距离将是无限远——永不可达不瞬时。

狭义相对论不狭义。早期狭义相对论,归功于洛仑兹变换,纠缠于惯性系,走不出思想上的狭义。绝对惯性系现实不存在,绝对不实在。洛仑兹变换的根在闵氏时空,ds不可变Ⅴ在变的闵氏时空,洛仑兹变换再微分,适用加速系。

质量之效应不分家。质量分惯性质量、引力质量两个不同概念。F=Ma,其中的M为惯性质量,其效应F在加速系a≠0中表现。F=GM1M2/R²,其中M1M2为引力质量,其效应F在惯性系a=0中表现。单摆惯性、引力效应并存,而周期只与摆长有关,与摆锤的质量、摆速无关,奥卡姆剃刀一刀下去,惯性质量与引力质量成正比,为单位制比例常数,更准确的厄阜拢扭实验10^-11精确度表明,适当单位制下,比例=1,不等于等于等同。

引力加速度不区分。等效原理——加速度与引力效应等效来源于爱因斯坦思想实验——太空电梯中无法区分。 广义相对论抛弃了惯性系,用加速参考系去抵消引力效应,将引力场视同为时空场,构建了时空曲率与能量动量张量的关系,得到了爱因斯坦场方程:

Guv=Ruv-Rguv/2=-8πGTuv/C^4。

不等于等于不等同。广相有个隐藏假设——引力效应传播速度为光速——13亿光年之外引力波与伽玛射线先后间隔1.7秒被分别观测到找到个实证。引力效应不等于光效应,数学上的等于,在物理学上意味着不等于、不等同。闵氏时空——ds²=dx²+dy²+dz²+(iCt)²,将时间与空间划上了等号。经典力学将平衡合力等同于0,合力动态平衡,0不等于0。量子力学,真空不等于真空。广义相对论,引力效应光速传播,剥除质量物质低速运动,剩余光速运动——闵氏时空ds=0——dx²+dy²+dz²=(Ct)²,此0——弯曲时空场+质量物质低速无引力效应运动=爱因斯坦场方程=广义相对论。

不等于等于等同,广相对应过去现在。

相对论相对相对,古往今来时间绝对。

结论:相对不实对,绝对不实在。

预告,宇宙不系列七:光速不可改。


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关于相对论的验证问题,科学界基本上是验证对了,有一个是错的,就是暗物质的话题,那位大师为此获得了诺贝尔奖,我认为发错了,宇宙中根本没有暗物质这东西,举个例吧,一个人问你今天吃苹果没有和问你吃水果没有,这是两回事吧,那位大师就这样拿到了诺贝尔奖,你说好不好笑


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