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关于尺缩钟慢效应的交流探讨——
对尺缩钟慢效应的质疑
孟庆勇
什么是爱因斯坦的尺缩钟慢效应？物体相对于参照系运动时，参照系中的观测者会发现物体的长度在运动方向上要缩短，而运动物体上面的时钟要变慢。
关于尺缩钟慢效应，按照相对论的说法，必然是物体相对于观测者运动的效应，是观测效应，因为相对于观测者而静止的物体是不存在这种效应的。
尽管按照相对论理解尺缩钟慢效应这个概念非常简单，但是人们在讨论这个问题的过程中仍然表现出对尺缩钟慢效应这个概念的不同理解。对于尺缩钟慢效应，究竟是观测效应还是真实效应一直存在着争议，有人讲它是观测效应，有人讲它是真实的效应，还有人讲“狭义相对论中‘尺缩、钟慢’属运动学效应，而广义相对论中，它们已属动力学效应，不应该是观察效应，而是物理的真实性”，爱因斯坦又是如何理解的呢？
对于相对论的尺缩钟慢效应，之所以有人讲它是运动学效应，有人讲它是动力学效应，是因为相对论本身就是一个混乱的逻辑体系，谁也不能够理解它的错误逻辑。正象许多研究者指出的那样，相对论的尺缩钟慢效应从来没有被实验证实过，所以说“尺缩钟慢”既不是运动学效应，也不是动力学效应，而是根本就不存在这种效应。无论是从观测效应的角度理解，还是从真实变化的角度理解，尺缩钟慢效应都是不可能发生的。
事实上，尺缩钟慢效应不管是观测效应还是真实的物理变化，都是与基本的物理定律相矛盾的。
下面我们对此问题作一简要分析。
先来看一下尺缩效应。由于人们对尺缩效应究竟是观测效应还是真实变化一直存在着争议，所以我们就来对此问题作一探讨。
假若尺缩效应不是物质产生的真实变化，而是一种纯粹的观测效应，当我们凭借一把尺子作为观测工具的时候，我们会发现高速运动的物体在运动方向上变短了，那么我们能够说物体的这种变化不是真实的变化吗？不是真实的变化又如何能够测得出来这种尺缩效应呢？
假若尺缩效应是物质产生的真实变化，那么也就是说物质的内在结构的变化不需要任何力的作用就可以实现，只需选择不同的参照系就行了，而这却违背了力是使物质结构产生变化的根本原因这一物理学的基本定律，也是不可想象的。难道说物质的内在结构与参照系的选择有关吗？尺缩效应引起的物质结构的真实变化仅仅是因为物体之间的相对运动而不依靠物质的相互作用就能够发生吗？而假若是物质的真实变化，那么它与物体受力作用产生的物质结构的变化又有什么不同呢？
所以说，按照相对论的解释，尺缩效应是一种观测效应，但是观测效应又确实是一种真实的变化，而这种仅靠相对运动就能够使物质的结构产生变化却违背了物理学的一个基本定律——力是使物体的结构产生变化的根本原因。
空间，是物质存在的一种客观形式，由长度、宽度、高度几种属性表现出来。长度是描述空间大小属性的一个物理量，它是以空间中两点之间的距离来度量。就单个的最基本的实体粒子而言，是刚性实体，它所占有的空间大小不可改变，其质量、结构、形态、大小和体积都是不可改变的，这是客观实体粒子的固有特性。最基本的实体粒子无论经历什么样的变化过程，它的基本特性都是恒定不变的。而对于一个由许多基本的实体粒子组成的宏观物体来说，如果物体没有受到任何力的作用，它的结构形态等基本特性也是恒定不变的，物体的质量和长度等特性不会因为物体相对于参照系的运动速度不同而有任何改变。物质是不以人的主观意志为转移的客观实在，不管你如何观测它，它都以其固有的特性存在着。
再从时间来说吧，相对论中所指的时间是一种什么样的时间呢？假若爱因斯坦的钟慢效应是存在的，那么也就是认定时间不是均匀流逝的。那么，实际上呢，时间可以有这样几种时间：绝对时间、心理时间、时钟时间、定义的标准时间。而在这几种时间中，绝对时间和定义的标准时间都是均匀流逝的，只有心理感觉时间和时钟显示的时间不是均匀流逝的，就是说用绝对的时间标尺去量这样的时间是不均匀的，会有忽长忽短的变化。之所以说，时钟的时间不是均匀流逝的，是因为时钟的运行快慢与时钟本身的结构特性以及时钟与周围环境的相互作用密切相关。当我们不考虑时钟的结构特性和环境因素对时钟运行的影响时（即完全按照固有速率运行的理想时钟），那么时钟的运行会随着运动速度的改变而改变吗？
著名的钟慢效应的验证实验是把时钟（原子钟）放在运动的物体（飞机）上来测量的，实验设计者认为把时钟放在运动的物体（飞机）上是测量钟慢效应的一种正确做法。如果按照相对论的尺缩钟慢效应，尺缩和钟慢都是相对论效应，相对论效应是相对的，它们彼此都只能看到对方的尺缩钟慢，而处在本参照系中的观察者是看不到这种效应的。地面上的人与飞机上的人就应该看到时钟显示出两个不同的读数。就是说，按照钟慢效应，地面上的人应该能够看到飞机上的时钟读数变慢，而飞机上的人不应该看到读数的变慢。把时钟放在高速飞行的物体（如飞机）上，时钟相对于物体（飞机）是静止的，对于运动物体（飞机）上的人来说，在物体（飞机）上的时钟就不应该发生钟慢效应。所以说，钟慢效应并没有从这个实验中得到验证。无论观测者处于什么样的参照系中，观测者看到时钟显示的读数都是唯一确定的读数，钟慢效应都是不可能发生的。
显而易见，在飞机载原子钟环球航行实验中，原子钟的读数变化是真实的变化，难道我们能够说原子钟读数的真实变化与参照系的选择有关吗？事实上，观测者不管是在哪个参照系中，原子钟读数的真实变化都只能是同一种确定的变化。
不管是狭义相对论，还是广义相对论，其理论推导都缺乏正确的理论基础和实验基础，缺乏正确的理论基础和实验基础的相对论反映出来的理论体系是混乱的，相对论不应当成为我们思考问题和解决问题的根据。如果按照混乱的和错误的相对论逻辑认识自然，只能得出混乱的、相互矛盾的认识结果，脱离自然的真实面貌，因此它不能解决任何自然的问题。
“在科学史上，没有一个理论会象相对论那样产生那么多的“佯谬”如双生子佯谬、柔绳佯谬、直角杠杠佯谬、艾伦菲斯特(Ehrenfest)佯谬、哥德尔(Godel)佯谬等。也没有一个理论象相对论那样造成那么大的思想混乱。例如，各种相对论教科书对“尺缩钟慢效应”的解释竟是五花八门：不是真实的；不是物理的但是真实的；是表观上的；是数学上的；是视觉效应；是由测量决定的；是同时性的相对性的结果……不一而足。”
可以看得出，佯谬百出、充满矛盾的相对论是科学思维与主观意想相结合的产物。科学思维依据的是自然事实和规律，它不以人们的主观意志为转移，自然事实和规律能够被所有的人理解，在自然事实和规律面前人类能够实现认识上的统一。而主观意想不是以自然事实和规律作为认识事物的唯一根据，而是以个人的主观意志为转移，在主观意想面前人类无法实现认识上的全部统一。这也是相对论争论百年的一个主要原因。
关于物理学研究中如何对待相对论的问题，因为相对论存在着非常明显的低级错误，缺乏坚实基础建立起来的相对论怎么可以让人相信呢？许多学者的理论研究表明，相对论的物质观和时空观是全部错误的，在进行物理理论研究的过程中，必须彻底放弃相对论。因此我们不能够把相对论作为物理学研究的根据，在研究物质的结构特性、物质的作用和运动规律时，或者在对时空问题进行研究时，都是必须注意的。有的研究者，一方面承认相对论的某一观点，一方面又挑战相对论的其它观点，这种既赞同又反对的研究方法，使得自己的研究失去了正确的理论根基。
关于研究和挑战相对论的问题，我们必须深入理解相对论的每个观点所指的是什么？从最基本的问题去思考，发现它的问题，提出新观点，创立新理论，创立发展新理论是解决百年争论的最好办法。
参阅资料：相对论效应之一：动钟变慢
1971年，哈菲尔(Hafele)和凯廷(Keating)完成了飞机载原子钟环球航行实验，他们把四个在地面上调整同步的铯原子钟分别放在两架飞机上，两架飞机都在赤道面附近高速飞行，一架向东，一架向西，在飞机绕地球一周回到原地后，飞机上的钟分别比静止在地面上的钟慢59纳秒(逆)和快273纳秒(顺)(1纳秒＝10－9秒)，去掉引力场产生的(广义相对论)效应后，在实验误差允许范围内，实验结果与狭义相对论钟慢效应预言值完全符合。（资料源于互联网）
2006-10-16完稿
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