两种相对论的矛盾
关键字：相对论，时间，空间，运动，光，参考系
第一种相对论是我们学习的相对论，是这样的：假设光速不变或说根据光速不变原理，推出同时的相对性；同时的相对性通常举的是这个例子‘假设一列很长的火车在沿平直轨道飞快地匀速行驶.车厢中央有一个光源发出了一个闪光，闪光照到了车厢的前壁和后壁，这是两个事件.车上的观察者认为两个事件是同时的.在他看来这很好解释，因为车厢是个惯性系，光向前、后传播的速度相同，光源又在车厢的中央，闪光当然会同时到达前后两壁（图甲）.车下的观察者则不以为然.他观测到，闪光先到达后壁，后到达前壁.他的解释是：地面也是一个惯性系，闪光向前、后传播的速度对地面也是相同的，但是在闪光飞向两壁的过程中，车厢向前行进了一段距离，所以向前的光传播的路程长些，到达前壁的时刻也就晚些（图乙），这两个事件不同时.’。
这个例子有一个特点，就是光的运动方向与参考系运动方向相同或相反（火车）。
然后推出时间的相对性。时间的相对性通常举的是这个例子‘设想在一列以速度v作匀速直线运动的列车上，有位旅客对准竖直上方h高处的一面反光镜打出激光束，对于他以及所有列车上的人（称为“静系”）来说，这束激光从发出至回到光源位置［见图(a)］作为“滴答”一次的时间间隔为t0=2h/c。现在要问，地面上的观察者将怎样看待这个测量结果？从地面上看，这是一只运动的“光钟”，在光传播过程中列车向前行进了一段距离，因此地面上的人（称为“动系”）认为，这只光钟“滴答”一次的过程中光束是沿路径ABC传播的［见图（b）］，它所通过的路程大于2h，如果光速仍然是c，那么在他们看来，这只运动光钟“滴答”一次的时间△t就会长些。进一步应用勾股定理，可得到定量关系：，注意到，所以△t>△t0。此结果表明：运动的钟变慢了。’
这个例子有一个特点，就是钟表运动的方向与光的运动方向垂直。
得出空间的相对性。与运动方向垂直的方向不收缩。（或许是竖直方向。）
读到此处，你或许或说没有什么问题呀？！接着看。
第二种相对论，或说相对论的补充问题。假设光速不变或说根据光速不变原理，然后推出什么？同时的相对性吗？我举的例子还是上面同时的相对性中的例子，不过光不是向前后传播，而是上下传播。就是说光的方向与参考系运动的方向垂直，如同，钟表运动的方向与光的运动方向垂直一样。因此我们得到这样的结论：车上的过程中与车下的观察者都得出光是同时到达的结论。因此，当光的方向与参考系运动的方向垂直，不存在同时的相对性。【1】
在分运动与合运动中我们知道分运动与合运动是同时到达的，那么在相对论中如何理解？这种关系还存在吗？根据‘当光的方向与参考系运动的方向垂直，不存在同时的相对性’，把光替换成其他物体，我们得出当物体运动的方向与参考系运动的方向垂直的时候，不存在同时的相对性，分运动与合运动都是同时到达的。与参考系的选择无关。例如，自由落体运动与平抛运动，或说平抛运动中的自由落体运动与水平运动。例如封闭玻璃管中红蜡匀速向上运动与玻璃管的向右匀速运动，红蜡可以看成同时参加两个运动。分运动与和运动都是同时到达的。在静止系上是同时到达的，在匀速直线运动系中是同时到达的。
根据‘当光的方向与参考系运动的方向垂直，不存在同时的相对性’，光是同时到达的，那么在上面时间的相对性的例子中，钟表运动的方向与光的运动方向垂直，我们就会得出，光走直线与斜线的路径虽然不同，但是光是同时到达的。这个结论与光速不变是相矛盾的。
如果把光实验改成同时相对性中举的例子，即光运动方向与参考系运动方向相同或相反，那么运动的时钟是变慢吗？或者是变快？运动的时钟是变慢还是变快与‘光与参考系的运动方向’有关？一个方向变慢，另一个方向变快？
如果采用一来一回双路程，那么一个方向变慢，另一个方向变快，由于参考系速度不变，光速不变，那么是否变慢与变快相互抵消？时间不变？【2】
你对相对论是如何理解的？
至于我，从运动差【3】的角度看光速不变。一个物体运动经过的空间与自身运动有关，即自身速度；两个物体间空间的改变与运动差有关。光速不变原理说的是光的速度，是光自身的情况；光与另一个物体间空间的改变跟光与另一个物体的运动差有关，即相对速度，是光与另一个物体两者的情况。
对于空间，时间。
空间具有这样的性质：（任何物体都可以做参考系，）参考系与空间是静止的，无论参考系如何运动，包括变速，都不会改变参考系与空间的静止状态。或说参考系与空间是一起运动的。【4】（见以前的文章《空间的本质》）
时间与空间一样的描述
我们知道参考系与空间相互静止的，
空间可以这样描述，
一，任何物体都可以描述空间，其它物体都处于这个空间中。二，任何物体都处于其它物体所描述的空间中。
那么，时间可以这样描述：一，任何物体都可以描述时间，其它物体都处于这个时间中。二，任何物体都处于其它物体所描述的时间中。
参考文献：【1】《测试一下你对相对论的理解程度》作者吴兴广百度文库小马吃鱼【2】《同时的相对性的衍生问题》作者吴兴广360个人图书馆【3】《运动认识-运动差》作者吴兴广新浪小马吃鱼博客【4】《空间的本质》作者吴兴广百度文库小马吃鱼
吴兴广2013-2-2220:50:59
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