关于相对论与数学思考(35)

关于相对论与数学思考



伽利略相对性指出：为了描述物体的机械运动，我们需要选择适当的参照系。实验表明，在有些参照系中，牛顿运动定律是适用的，而在另一些参照系中，牛顿运动定律却并不适用。凡是适用牛顿运动定律的参照系叫做惯性系，而不适用牛顿运动定律的参照系叫做非惯性系。物理学中把太阳作为惯性参照系，相对于太阳做匀速圆周运动的地球也是惯性参照系，简言之一切静止或匀速运动的物体都可以作为惯性参照系。

我们知道地球不但自转，还绕太阳公转，而地球公转的轨迹是一个椭圆，所以地球的运动是变速运动，它的速度与方向随时间不断改变，不能认为地球的向心加速度很小可以忽略不计，把地球的运动近似认为是做匀速直线运动。这是概念错误，因为自然界运动是精确无误的，不因为数值的大小而改变运动的性质。

既然地球做变速运动我们为什么感觉不到速度变化呢？因为地球上万物与地球运动状态相同。一旦物体与地面运动状态改变，就感觉地动山摇，产生地震。从力学公式：F=mV,（笔者观点）物体受力，一个质量为M的物体以速度v作用另一个物体。因为F=Mgt公式中有加速度，所以物体受力做加速运动，物体运动都是从静止到运动；从运动到静止。自然界一切物体做变速运动，所以物理学不承认匀速直线运动，教材中牛顿惯性定律及物体做匀速运动必须重新认识。

关于空间概念：物体的运动离不开空间，所谓空间是充满物质的空间，如盛满水的容器、充满氢气的气球，所以空间与物质有密切关系。真空是否毫无物质的绝对“虚空”？从电磁波辐射和光量子在真空中传播，我们认为真空中充满物质，这就是经典物理学的“以太”学说。关于迈克耳孙的光干涉实验：把干涉仪旋转900后发现干涉环没有发生变化。最后的结论是：第一，相对“以太“的运动是不存在的，“以太”也是不存在的，所以绝对参照系并不存在。第二，真空中的光速是一个恒量，他和参照系的运动并没有关系。

对于以太的认识已经超出我们的感知能力，只有用理性对以太进行科学判定。以太是宇宙万物的物质基础，中国古代哲学认为：“万物万事都生于虚无，气聚则成形，形散则为气。”应该借鉴中国古代哲学的观点。

现代科学证明科学“真空”并不空，是“以太“支撑着空间。宇宙中任何运动都是因为“以太”的推动，如地球在“以太”的推动下运行。地球与“以太”运动状态相同，“以太”与地球保持相对静止。我们感觉不到力的作用是因为人与地球同时受到“以太”的推动。如：宇航员在飞机上模拟太空失重训练，飞机自由下落，此时飞机就是惯性参照系。所以运动状态相同的参照系都是惯性参照系。

现代科学证明空间充满物质，而且空间是连续的，在洛仑兹坐标变换式中的“尺缩现象”；“时慢现象“；“质量和能量关系”必须重新认识，澄清错误理论。

关于洛伦兹坐标变换式的推导：K和Kˊ两个坐标系中证明x和t的变换公式。

YYˊ



YvtyˊP



Ooˊxˊxxˊ

x

Zzˊ

由坐标系K来观察，X=k(Xˊ+Vtˊ)(1)

由坐标系Kˊ来观察Xˊ=K′(X-Vt)(2)

假设光信号在O与Oˊ重合的瞬时（t=tˊ=0）由重合点沿OX轴前进，光信号到达点的坐标对两个坐标系分别是：

X=ctＸˊ＝Ｃｔˊ(3)

把(1)和(2)式相乘ＸＸˊ＝Ｋ２（Ｘ－Ｖｔ）（Ｘˊ＋Ｖｔˊ）再代入(3)式

Ｃ２ｔｔˊ＝Ｋ２ｔｔˊ（Ｃ－Ｖ）（Ｃ＋Ｖ）

Ｋ＝(4)

分析：1，实际(1)式和(2)是同一公式变形.从式中看

X=k(Xˊ+Vtˊ)(1)；

Xˊ=K′(X-Vt)(2)K不是正比函数，也不是反是正比函数，所以比例系数K=1不能为其它数。

2．题中求K和Kˊ两个坐标系中坐标变换的X；Ｘˊ值，为何预先给定Ｘˊ值：X=ct；Ｘˊ＝Ｃｔˊ代入(1)式；(2)式

X=k(Xˊ+Vtˊ)(1)

ct=K（Ｃｔˊ+Vt）当K=1代入

Vt=0此式V=0与原题不符

Xˊ=K′(X-Vt)(2)

Ｃｔˊ=K′(Ｃｔ-vt)当K=1代入

Vt=0此式V=0与原题不符，此题是错误的。

3.由于Ｋ＝当v很小时1-≈1在自然科学中不允许近似值、假设。因为自然界运动是精确的。凡是定律、定理的证明与推导中，凡出现近似值与假设都不能客观地反映自然，肯定带来认识错误。

比例系数k值的错误导致：尺缩问题导致L′=L2的错误；

时慢问题错误△tˊ=；因为时间t是自变量，x是因变量。

质能问题错误:m=因为m是常量，不是变量。

4.函数X=k(Xˊ+Vtˊ)式中t为自变量，X为因变量，在同一式中，只能有一个自变量和因变量。可在式中因变量L、m、t都在同时变化。时间t即是自变量又是因变量；比例系数K是公式实验值与理论值的比值；K值不能分别乘以公式各常量。所以推导公式存在数学概念错误。

相对论流传已近一个世纪了，带给学人疑惑与思考。对于大科学家，出现这样小学生都不该发生的错误。但是也不排除为达到主观认识,理论上先入为主,不惜抛弃数学的科学性，给学术带来不可挽回的损失。物理学与数学是密不可分的，必须双修。数学要作物理学的”仆人”，把探索者对自然的观察与思考，如实地保存下来，使物理学不断充实发展。

关键词：伽利略；洛伦兹；相对论；



作者：王绍堂于：2014-3-22(2014/4/14)E-mail:[e-mail]































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