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關(guān)于相對(duì)論時(shí)空觀的試探性觀點(diǎn)
關(guān)于相對(duì)論時(shí)空觀的試探性觀點(diǎn)黃興濱
摘 要：狹義相對(duì)論的時(shí)空觀是在‘點(diǎn)’到‘點(diǎn)’的前提下建立的理論。當(dāng)把其推廣到有大小的實(shí)際情況時(shí)，狹義相對(duì)論的理論將不再成立。也許，狹義相對(duì)論的時(shí)空觀僅僅是個(gè)數(shù)學(xué)游戲。
關(guān)鍵詞：狹義相對(duì)論；時(shí)間延緩；時(shí)鐘變慢；同時(shí)的相對(duì)性
0． 引言
狹義相對(duì)論是近代物理學(xué)的重要基石。它的成就是上個(gè)世紀(jì)自然科學(xué)最偉大的發(fā)現(xiàn)之一，對(duì)物理學(xué)、天文學(xué)、哲學(xué)思想都有著極其深遠(yuǎn)的影響。
狹義相對(duì)論是二十世紀(jì)最偉大的科學(xué)家愛因斯坦于1905年,在普朗克主編的德國《物理學(xué)年鑒》上發(fā)表的著名論文“論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)”中建立的偉大理論。在這篇論文中，愛因斯坦智慧地把相對(duì)性原理與光速不變?cè)磉@兩條看起來似乎矛盾的設(shè)想放在一起作為基本出發(fā)點(diǎn)。他稱之為兩條公設(shè)，即
相對(duì)性原理——物理體系的狀態(tài)據(jù)以變化的定律，同描述這些狀態(tài)變化時(shí)所參照的坐標(biāo)系究竟是用兩個(gè)在互相勻速移動(dòng)著的坐標(biāo)系中的哪一個(gè)并無關(guān)系。
光速不變?cè)怼魏喂饩�在“靜止的”坐標(biāo)系中都是以確定的速度V 運(yùn)動(dòng)著，不管這道光線是由靜止的還是運(yùn)動(dòng)的物體發(fā)射出來的。
愛因斯坦明確指出：在他的理論中，以太的概念是完全多余的，因?yàn)檫@里不需要絕對(duì)靜止的參照系。以這兩個(gè)公設(shè)為出發(fā)點(diǎn)，很容易推導(dǎo)出著名的洛倫茲變換關(guān)系。進(jìn)而給出:運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘的時(shí)間延緩、同時(shí)性的相對(duì)性等一系列結(jié)論，由此構(gòu)成了一套嶄新的時(shí)空觀。(范文先生網(wǎng) www.htc668.com收集)
盡管狹義相對(duì)論取得了許多驚人的成就并且已經(jīng)寫進(jìn)了大學(xué)物理和中學(xué)物理的教材中，又有著名的實(shí)驗(yàn)輔證。如：橫向多普勒效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、高速運(yùn)動(dòng)粒子壽命的測(cè)定、攜帶原子鐘的環(huán)球飛行實(shí)驗(yàn)等。但是質(zhì)疑相對(duì)論的呼聲從其一誕生就一直沒有停止過。簡(jiǎn)單的在谷歌搜索中輸入‘相對(duì)論的錯(cuò)誤’結(jié)果竟然有26萬之多，這還不包含其它類似關(guān)鍵詞和其它語言的檢索結(jié)果。對(duì)一個(gè)輝煌的科學(xué)理論的質(zhì)疑聲音之高恐怕是前所未有的。一些學(xué)者認(rèn)為：只要承認(rèn)光速不變?cè)�，便可�?yán)密地推得洛倫茲變換，獲得一系列的有價(jià)值的結(jié)論，邏輯上是無懈可擊的。即使相對(duì)論存在錯(cuò)誤，也要通過實(shí)驗(yàn)手段檢驗(yàn)光速不變?cè)淼恼_性，而不可能通過邏輯關(guān)系發(fā)現(xiàn)它的錯(cuò)誤。質(zhì)疑者都是沒有理解和掌握相對(duì)論。就目前的技術(shù)而言是無法直接檢驗(yàn)光速不變?cè)淼膶?duì)錯(cuò)的。正如無法證明外星人的是否存在一樣。
作者經(jīng)過近二年來對(duì)狹義相對(duì)論的思考，發(fā)現(xiàn)事實(shí)并非如此。相對(duì)論的邏輯矛盾在于洛倫茲變換只能適合兩個(gè)慣性系中的‘點(diǎn)’對(duì)‘點(diǎn)’的位置與時(shí)間的變換關(guān)系。而推廣到有一定大小的實(shí)體時(shí)將不再成立的。例如：當(dāng)靜系的‘公共時(shí)間’為0的時(shí)刻，觀測(cè)到動(dòng)系中的一個(gè)點(diǎn)的‘公共時(shí)間’為0，這樣的結(jié)論是正確的。但無實(shí)際意義，僅是個(gè)數(shù)學(xué)的游戲。而實(shí)際的物理測(cè)量要求觀測(cè)到動(dòng)系的一個(gè)時(shí)鐘顯示的動(dòng)系的‘公共時(shí)間’為0，這顯然是違背了同時(shí)的相對(duì)性，是不可能的。
1． 洛倫茲變換與時(shí)鐘的時(shí)間延緩
洛倫茲變換是光速不變?cè)淼淖匀煌普摚枪馑俨蛔兊臄?shù)學(xué)表述。它反映了兩個(gè)慣性系之間的時(shí)空關(guān)系。一般的講，觀測(cè)者靜止在一個(gè)慣性系內(nèi)觀測(cè)該系的時(shí)空關(guān)系時(shí)，與經(jīng)典理論所描述的沒有什么區(qū)別；但如果觀測(cè)另一個(gè)相對(duì)其運(yùn)動(dòng)的慣性系的時(shí)空特性時(shí)，則與經(jīng)典理論大相徑庭。因此，洛倫茲變換究竟描述了一個(gè)怎樣的運(yùn)動(dòng)時(shí)空？筆者以為還需要更深入的探究。
愛因斯坦在其“論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)”的“§3、從靜系到另一個(gè)相對(duì)于它作勻速移動(dòng)的坐標(biāo)系的坐標(biāo)和時(shí)間的變換理論”中寫道：
設(shè)在“靜止的”空間中有兩個(gè)坐標(biāo)系，每一個(gè)都是由三條從一點(diǎn)發(fā)出并且互相垂直的剛性物質(zhì)直線所組成。設(shè)想這兩個(gè)坐標(biāo)系的 X 軸是疊合在一起的，而它們的 Y 軸和 Z 軸則各自互相平行著。設(shè)每“一系都備有一根剛性量桿和若干只鐘，而且這兩根量桿和兩坐標(biāo)系的所有的鐘彼此都是完全相同的。
現(xiàn)在對(duì)其中一個(gè)坐標(biāo)系（k）的原點(diǎn)，在朝著另一個(gè)靜止的坐標(biāo)系（K）的x增加方向上給以一個(gè)（恒定）速度v，設(shè)想這個(gè)速度也傳給了坐標(biāo)軸、有關(guān)的量桿，以及那些鐘。因此，對(duì)于靜系 K 的每一時(shí)間t ，都有動(dòng)系軸的一定位置同它相對(duì)應(yīng)，由于對(duì)稱的緣故，我們有權(quán)假定 k 的運(yùn)動(dòng)可以是這樣的：在時(shí)間 t （這個(gè)“t”始終是表示靜系的時(shí)間），動(dòng)系的軸是同靜系的軸相平行的。
我們現(xiàn)在設(shè)想空間不僅是從靜系 K 用靜止的量桿來量度，而也可從動(dòng)系 k 用一根同它一道運(yùn)動(dòng)的量桿來量，由此分別得到坐標(biāo) x，y，z和ξ，η，ζ。再借助于放在靜系中的靜止的鐘，用§1 中所講的光信號(hào)方法，來測(cè)定一切安置有鐘的各個(gè)點(diǎn)的靜系時(shí)間t 。同樣，對(duì)于一切安置有同動(dòng)系相對(duì)靜止的鐘的點(diǎn)，它們的動(dòng)系時(shí)間τ也是用§1中所講的兩點(diǎn)間的光信號(hào)方法來測(cè)定，而在這些點(diǎn)上都放著后一種[對(duì)動(dòng)系靜止]的鐘。對(duì)于完全地確定靜系中一個(gè)事件的位置和時(shí)間的每一組值 x , y , z , t，對(duì)應(yīng)有一組值ξ，η，ζ，τ，它們確定了那一事件對(duì)于坐標(biāo)系 k 的關(guān)系，現(xiàn)在要解決的問題是求出聯(lián)系這些量的方程組。……
因此，已經(jīng)得到的變換方程就變?yōu)椋?br /> ， (1a)
(1b)
(1c)
(1d)
此處
式（1）就是眾所周知的洛倫茲變換，且當(dāng)在 時(shí)，這兩坐標(biāo)系共有一個(gè)原點(diǎn)。接著愛因斯坦就把上述結(jié)論應(yīng)用到運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘上。
進(jìn)一步，我們?cè)O(shè)想有若干只鐘，當(dāng)它們同靜系相對(duì)靜止時(shí)，它們能夠指示時(shí)間t；而它們同動(dòng)系相對(duì)靜止時(shí)，就能夠指示時(shí)間τ，現(xiàn)在我們把其中一只鐘放到k的坐標(biāo)原點(diǎn)上，并且校準(zhǔn)它，使它指示時(shí)間τ。從靜系看來，這只鐘走的快慢怎樣呢？
在同這只鐘的位置有關(guān)的量x，t和τ之間，顯然下列方程成立：
和 (2)
因此， (3)
由此得知，這只鐘所指示的時(shí)間（在靜系中看來）每秒鐘要慢 秒，或者——略去第四級(jí)和更高級(jí)的[小]量——要慢 秒。
上述就是著名的時(shí)鐘的時(shí)間延緩效應(yīng)或稱為鐘慢效應(yīng)。由于運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，相對(duì)論的反對(duì)者歷來都會(huì)質(zhì)疑“鐘慢效應(yīng)”的真實(shí)性。一般的信奉相對(duì)論的學(xué)者認(rèn)為：只要承認(rèn)光速不變?cè)�，就可獲得（1）式所示的洛倫茲變換，就可嚴(yán)格地推出“鐘慢效應(yīng)”。邏輯上上是嚴(yán)密的。我們下面的深入分析洛倫茲變換給出的運(yùn)動(dòng)時(shí)空的特性會(huì)揭示，愛因斯坦的“鐘慢效應(yīng)”在邏輯上是存在問題的。
2． 對(duì)洛倫茲變換的重新認(rèn)識(shí)
為了重新理解洛倫茲變換所描繪的運(yùn)動(dòng)時(shí)空的特性，在這里我們要重申一下時(shí)間t與τ的物理意義：根據(jù)“論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)”的定義，t表示的是K系的‘公共時(shí)間’。即觀測(cè)者靜止在K系中，觀測(cè)到該系同步化了的靜止鐘的全部數(shù)據(jù)，由于這些鐘是同步的時(shí)鐘，因此每個(gè)時(shí)鐘在t凝固的瞬間都具有相同的示數(shù)，所以靜止在K系的觀察者讀出任意一個(gè)從屬于K系的時(shí)鐘的示數(shù)都可獲得K系的‘公共時(shí)間’；同樣，τ表示的是k系的‘公共時(shí)間’。即觀測(cè)者靜止在k系中，觀測(cè)到該系同步化了的靜止鐘的全部數(shù)據(jù)，k系上的觀察者也可以通過測(cè)量任何一個(gè)從屬于k系的時(shí)鐘的讀數(shù)來確定k系的‘公共時(shí)間’。
問題是：當(dāng)動(dòng)系k的時(shí)間凝固在τ=0的時(shí)刻，靜止在K系上的觀察者觀測(cè)到τ=0時(shí)，K系的‘公共時(shí)間’t是多少？
換言之，兩個(gè)慣性系的‘公共時(shí)間’能否比較、如何比較？愛因斯坦在論文中并沒有研究也沒有回答這個(gè)問題。從這一問題出發(fā)，我們仔細(xì)分析洛倫茲變換可以找出狹義相對(duì)論的癥結(jié)所在。
設(shè)k系上τ=0的瞬間，其ξ軸上各點(diǎn)同步地發(fā)出一紅色閃光。這一紅色閃光可把k系的‘公共時(shí)間’凝固在τ=0。靜止在K系x軸上的觀察者們觀測(cè)到這一紅色閃光的‘公共時(shí)間’t是多少？由洛倫茲變換式中的（1a）可知： 。由此可見，靜止在K系上x值不同的觀察者具有不同的‘公共時(shí)間’t。這也正是所謂的：“同時(shí)的相對(duì)性”的結(jié)論。
例如：如果假定位于x=0點(diǎn)的觀察者李四是在K系的‘公共時(shí)間’t=0時(shí)（定義為中午）看到了紅色閃光，那么靜止在K系x﹤0某點(diǎn)的觀察者張三就可能是在早上看到了紅色閃光；同樣靜止在K系x﹥0某點(diǎn)的觀察者王五則要等到晚上才能看到紅色閃光。如果大家都能看到紅色閃光，只是看到的時(shí)間不同，則說明K系沒有確定的時(shí)刻t與k系的τ=0時(shí)刻對(duì)應(yīng)。
反之也是如此，當(dāng)K系的‘公共時(shí)間’t凝固后，要觀測(cè)到k系ξ軸上的不同的點(diǎn)，則要求該點(diǎn)存在于k系不同的‘公共時(shí)間’τ中。因此，洛倫茲變換應(yīng)該告訴我們一個(gè)新的結(jié)論。
結(jié)論一、兩個(gè)慣性參照系的‘公共時(shí)間’不存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
結(jié)論二、當(dāng)觀察者所在的慣性系的‘公共時(shí)間’凝固不變時(shí)，觀測(cè)到運(yùn)動(dòng)
的慣性系的坐標(biāo)值（相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向）不同的點(diǎn)凝固在不同的‘公共時(shí)間’。
既然兩個(gè)慣性系的‘公共時(shí)間’不存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，那么兩個(gè)慣性系的‘公共時(shí)間’間隔自然不會(huì)存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。為此，設(shè)k系上τ=τ0的瞬間，其ξ軸上各點(diǎn)同步地發(fā)出一次綠色閃光，即k系的‘公共時(shí)間’發(fā)生了一時(shí)間間隔Δτ=τ0。
則靜系K的觀測(cè)結(jié)果是應(yīng)用式（1）算出Δt，與觀測(cè)點(diǎn)的位置有關(guān)
， (4)
其中ξr是ξ軸上被觀測(cè)的閃紅光點(diǎn)的坐標(biāo)，ξg是ξ軸上被觀測(cè)的閃綠光點(diǎn)的坐標(biāo)。由（4）式又可得到兩個(gè)重要結(jié)論。
結(jié)論三、兩個(gè)慣性參照系的‘公共時(shí)間’間隔不存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
結(jié)論四、當(dāng)ξr=ξg時(shí)，即靜系K上觀測(cè)動(dòng)系k的一個(gè)‘點(diǎn)’的時(shí)間間隔τ0時(shí)，則Δt=βτ0，可稱之為：‘點(diǎn)慢效應(yīng)’。
這與式（3）的鐘慢效應(yīng)的形式完全相同。但要點(diǎn)是：該結(jié)論只能說明運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)的時(shí)間變慢。而不代表兩個(gè)點(diǎn)、多個(gè)點(diǎn)或者運(yùn)動(dòng)系的‘公共時(shí)間’變慢。下面的分析我們會(huì)發(fā)現(xiàn)：‘點(diǎn)慢效應(yīng)’不能等價(jià)為‘鐘慢效應(yīng)’。因?yàn)殓娛怯袑?shí)際大小的。
由于觀測(cè)的同時(shí)的相對(duì)性產(chǎn)生了所謂的“長(zhǎng)度收縮”效應(yīng)。通過張三和李四在K系的早上和中午觀測(cè)到k系上的兩個(gè)點(diǎn)的紅色閃光的例子，我們來分析長(zhǎng)度收縮效應(yīng)。那么靜止在k系上相應(yīng)兩個(gè)點(diǎn)上的觀察者則同時(shí)地觀測(cè)到了早上的張三和中午的李四，則張三與李四之間的距離將不會(huì)保持K系上的固有距離，由于t不同從式（1b）可知，張三和李四間因運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致距離會(huì)縮短，這就是長(zhǎng)度收縮的原因。但這種擁擠與真的擁擠不同，因?yàn)樵贙系觀測(cè)張三與李四還保持著固有的距離并沒有真的靠近。但也與影像的縮小擁擠不同，不僅可拍下縮小的照片，如果用手去觸摸（當(dāng)然要觸摸得足夠快）也真的縮小了。如果觀測(cè)一個(gè)運(yùn)動(dòng)的人的左右兩只眼睛，那就是我們同時(shí)看到了那人昨天的左眼靠近了今天的右眼。我們也不必?fù)?dān)心兩個(gè)眼睛會(huì)互相擠壓壞了。為此還有所謂的長(zhǎng)度收縮應(yīng)力佯謬來質(zhì)疑相對(duì)論，實(shí)際上，當(dāng)我們看到高速運(yùn)動(dòng)的物體擠壓在一起的時(shí)候，根本不用考慮應(yīng)力效應(yīng)。因?yàn)楦鼽c(diǎn)具有不同的‘公共時(shí)間’，所以不會(huì)存在直接的聯(lián)系。正如我們根本不會(huì)擔(dān)心昨天經(jīng)過的汽車會(huì)撞到今天的自己是一樣的。
不難理解，洛倫茲變換給出我們這樣一幅時(shí)、空?qǐng)D像：當(dāng)靜系K的‘公共
時(shí)間’t凝固后，動(dòng)系k會(huì)以一個(gè)大拼盤的形式與之對(duì)應(yīng)。即靜系K上的觀察者將會(huì)同時(shí)觀測(cè)到動(dòng)系k上不同的點(diǎn)擁有不同的動(dòng)系的‘公共時(shí)間’τ的組合，而且還會(huì)擁擠到一起。
所以我們后期由洛倫茲變換獲得的很多有價(jià)值的結(jié)論也一定要注意這幅時(shí)空?qǐng)D像，要點(diǎn)是洛倫茲變換是針對(duì)‘點(diǎn)’的變換結(jié)論，當(dāng)我們將洛倫茲變換應(yīng)用到實(shí)際物體時(shí)，一定要考慮物體大小的影響，‘點(diǎn)’的近似是否還適用。
3． 理論上不存在鐘慢效應(yīng)
通過上述分析我們應(yīng)該明晰，如果光速不變?cè)淼募俣ǚ献匀唤绲恼鎸?shí)情況，則可推出洛倫茲變換。由洛倫茲變換可嚴(yán)格推出點(diǎn)時(shí)間的延緩。但愛因斯坦不假思索地‘把其中一只鐘放到k的坐標(biāo)原點(diǎn)上，’輕松地獲得了‘鐘慢效應(yīng)’。這種看來似乎不證自明的結(jié)論滿足相對(duì)論的邏輯么？作者以為這樣的結(jié)論并不符合洛倫茲變換。
在相對(duì)論之前，用一個(gè)運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)的時(shí)間來替代它附近點(diǎn)的時(shí)間乃至于替代整個(gè)運(yùn)動(dòng)系的公共時(shí)間都是沒有問題的，因?yàn)楦鼽c(diǎn)都有共同的‘公共時(shí)間’。
物理學(xué)中使用點(diǎn)的概念的條件是：當(dāng)一個(gè)有限大小的物體的每一部分具有相同的物理性質(zhì)時(shí)，才可以用‘點(diǎn)’的概念來替代整體。如果不同則不能嚴(yán)格替代�；蛘咚芯课矬w的每一部分的物理性質(zhì)的差別可以忽略時(shí)，可以近似地用點(diǎn)的概念來替代。而愛因斯坦用‘點(diǎn)時(shí)間延緩’替代‘時(shí)鐘的時(shí)間延緩’并不滿足上述原則。
愛因斯坦把一只鐘放到k的坐標(biāo)原點(diǎn)上指示時(shí)間τ，這靜止在k系觀測(cè)是可行的，因?yàn)檫@時(shí)所有的點(diǎn)都有相同的公共時(shí)間；但在靜系K上觀測(cè)則會(huì)存在問題，因?yàn)镵系上確定時(shí)刻t觀測(cè)運(yùn)動(dòng)系k時(shí)，只有一個(gè)點(diǎn)的時(shí)間是可以凝固為τ并與t對(duì)應(yīng)。而觀測(cè)一個(gè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘，則由于實(shí)際時(shí)鐘有大小則不能簡(jiǎn)化為一個(gè)點(diǎn)。換言之，當(dāng)時(shí)鐘上的兩個(gè)點(diǎn)有相同的公共時(shí)間τ時(shí)，則整個(gè)時(shí)鐘所在的運(yùn)動(dòng)系各點(diǎn)都有確定的τ。根據(jù)結(jié)論一可知，這時(shí)K系與k系的公共時(shí)間沒有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。也就是理論上K系的t時(shí)刻不可能確定一個(gè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘的時(shí)間τ是多少。
也許當(dāng)我們假定時(shí)鐘的線度很小，比如一個(gè)運(yùn)動(dòng)的原子，我們也許會(huì)認(rèn)為，由于原子上兩個(gè)點(diǎn)的距離很小，當(dāng)K系的t一定時(shí)，可以忽略同時(shí)的相對(duì)性，近似為原子上所有的點(diǎn)的公共時(shí)間τ相等。則在一定的近似下，時(shí)鐘延緩還是可用的。實(shí)際這也是不符合相對(duì)論的理論的，也是不對(duì)的。因?yàn)槁鍌惼澴儞Q清晰地告訴我們：無論間距多近的兩個(gè)點(diǎn)具有相同的τ則整個(gè)系就有相同的公共時(shí)間τ。
根據(jù)2.中的論述可知，在K系確定的時(shí)刻t觀測(cè)到一個(gè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘是由不
同的點(diǎn)有不同的τ的組合的新東西。K系上的觀察者，理論上不可能觀測(cè)到運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘上的時(shí)間。
結(jié)論五：一個(gè)慣性系上的觀測(cè)者理論上不能比對(duì)兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的慣性參照系上的時(shí)鐘的時(shí)間。
所以靜系上的觀察者，理論上也不可測(cè)量一個(gè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘的時(shí)間間隔。
結(jié)論六：理論上只能存在一個(gè)運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)的時(shí)間延緩，不存在運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘的時(shí)間延緩或運(yùn)動(dòng)的參照系的‘公共時(shí)間’的延緩。
4． 相對(duì)論時(shí)空觀的真實(shí)性
相對(duì)論的時(shí)空觀取得驚人的成就的同時(shí)也帶來了很多矛盾。有的被解釋為佯謬，像雙生子、潛水艇等。有的似乎是不可調(diào)和。比如，根據(jù)“論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)”中的多普勒效應(yīng)公式。很容易發(fā)現(xiàn)：在橫向多普勒效應(yīng)的結(jié)論中，前提需要的兩個(gè)慣性系的時(shí)間間隔關(guān)系與得到光波周期所代表的時(shí)間間隔存在著自相矛盾。這不能不讓我們懷疑相對(duì)論時(shí)空觀的真實(shí)性。
盡管有許多學(xué)者相信，只要光速不變?cè)淼募俣ㄊ钦_的，相對(duì)論給出的結(jié)論就是無懈可擊的。其實(shí)未必如此，相對(duì)論的一些結(jié)論未必是嚴(yán)格的邏輯結(jié)論。正如我們上面討論的兩個(gè)慣性系的‘對(duì)鐘’問題。實(shí)際上，按照相對(duì)論的理論我們?cè)趦蓚�(gè)慣性系之間是不能‘對(duì)鐘’也不能‘對(duì)尺’的。
實(shí)際上，光速不變?cè)碇挥惺录l(fā)生在‘點(diǎn)’的條件下才能成立。而實(shí)際物理問題都是發(fā)生在有一定大小的空間內(nèi)，這時(shí)洛倫茲變換的結(jié)論會(huì)否定光速不變?cè)�。也就是�?dāng)k系的有一定大小的空間τ時(shí)刻發(fā)出光波時(shí)，K系則無確定的時(shí)刻與之對(duì)應(yīng)，因此光速不變?cè)韺⒉辉诔闪ⅰ?br />按照洛倫茲變換我們知道，在靜系K上時(shí)間t凝固后觀測(cè)運(yùn)動(dòng)系k時(shí)，K系上的靜止觀察者觀測(cè)到運(yùn)動(dòng)系上ξ軸上不同的點(diǎn)有著不同的τ的一個(gè)拼盤。如果k系天生就是相對(duì)K系存在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，諸點(diǎn)應(yīng)用光速不變?cè)�，則一定會(huì)得到上述的‘拼盤’結(jié)論。但是如愛因斯坦在論文中描述的那樣，k系開始相對(duì)K系是靜止的，兩系每點(diǎn)的‘公共時(shí)間’也是同步的。現(xiàn)在對(duì)其中一個(gè)坐標(biāo)系（k）的原點(diǎn)，在朝著另一個(gè)靜止的坐標(biāo)系（K）的x增加方向上給以一個(gè)（恒定）速度v，設(shè)想這個(gè)速度也傳給了坐標(biāo)軸、有關(guān)的量桿，以及那些鐘。結(jié)果還會(huì)出現(xiàn)洛倫茲變換要求的同時(shí)的相對(duì)性么？也就是如何從‘前相對(duì)論’進(jìn)入到相對(duì)論？筆者認(rèn)為這是絕對(duì)不可能出現(xiàn)的。假定開始加速時(shí)所有點(diǎn)的‘公共時(shí)間’都是0，任何理論的邏輯都不會(huì)計(jì)算出，當(dāng)k系各點(diǎn)同時(shí)加速且完成后進(jìn)入勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，k系不同的點(diǎn)會(huì)按照位置的不同自動(dòng)進(jìn)入不同的‘公共時(shí)間’τ、而且還會(huì)合理地完成長(zhǎng)度收縮。
結(jié)論七：狹義相對(duì)論所描述的時(shí)空觀是不可能真實(shí)存在的。
5． 結(jié)果討論
狹義相對(duì)論的建立完全基于‘點(diǎn)’事件的光速不變?cè)怼Ｒ簿褪莾蓚�(gè)慣性系分別對(duì)光從一點(diǎn)傳播到另外一點(diǎn)的速度測(cè)量時(shí)要保持不變。而由此獲得的洛倫茲變換也只是對(duì)‘點(diǎn)’成立的理論。而實(shí)際物理問題是要考慮大小的，當(dāng)波前有一定大小的光波在一個(gè)慣性系中確定的時(shí)刻開始傳播，則在另一個(gè)慣性系中沒有確定的時(shí)刻與之對(duì)應(yīng)。因此即使光速不變?cè)韺?duì)一條關(guān)系成立，但對(duì)一束光線將不再成立。
洛倫茲變換只是一個(gè)適合點(diǎn)到點(diǎn)的數(shù)學(xué)變換。當(dāng)把其應(yīng)用實(shí)際的物理問題時(shí)，還要嚴(yán)格思考其適用范圍。本文得到的重要結(jié)論是：當(dāng)把洛倫茲變換應(yīng)用到點(diǎn)時(shí)，存在點(diǎn)時(shí)間延緩，而對(duì)有大小的時(shí)鐘來說，并不存在時(shí)間延緩效應(yīng)。目前的理論所說的時(shí)鐘的時(shí)間延緩是違背了同時(shí)的相對(duì)性后的錯(cuò)誤結(jié)論。
盡管很多實(shí)驗(yàn)結(jié)果都符合相對(duì)論的邏輯，但是幾乎所有的結(jié)果都是幾十年前的老機(jī)器完成的。由于相對(duì)論效應(yīng)極其微小，就是現(xiàn)代的儀器也很難檢驗(yàn)清楚。因此，我們不僅要從理論上探討其正確性，而且還要重視相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。既要設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)，也要重視利用新的儀器檢驗(yàn)老實(shí)驗(yàn)的可靠性。
本文的分析也許存在原則的錯(cuò)誤，希望能得到批評(píng)和討論，但質(zhì)疑是必要的。如果都不敢質(zhì)疑，也許我們今天還相信太陽繞著地球轉(zhuǎn)呢。
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