解读信号速度与狭义相对论（正稿）

解读信号速度与狭义相对论胡良深圳市宏源清实业有限公司摘要：信号速度与相对速度具有完全不同的内涵。信号速度是物质的内禀属性；相对速度是物质之间
的相对运动属性。关键词：信号速度，相对速度，狭义相对论，能量，光子，万有引力，广义相对论，量子三维常数分类号：O412,O413作
者：总工，高工，硕士，副董事长1狭义相对论与充分必要条件你是你妈妈生的儿子，并且与你妈妈的运动状态无关，这是正确的。Youare
thesonofyourmotherandhavenothingtodowithyourmother’s
exercisestatus.Thisiscorrect你妈妈生的儿子一定是你，就不一定正确了；因为，你妈妈生的儿子可能
是你的兄弟。Yourmother''ssonmustbeyou,whichisnotnecessarilycor
rect;becauseyourmother''ssonmaybeyourbrother.光源辐射的光子相对于光源都
是光速；并且，光速与光源的运动状态无关，这是正确的（并且也被观测验证了）。Thephotonsradiatedbythe
lightsourceareallatthespeedoflightrelativetothelight
source;Moreover,thespeedoflighthasnothingtodowiththemo
tionstateofthelightsource,whichiscorrect(andhasalsobe
enverifiedbyobservation).光子相对于任何光源的速度一定是光速，并不一定是正确的；因为，光源可能不是辐
射该光子的光源。Thespeedofphotonsrelativetoanylightsourcemustbe
thespeedoflight,whichisnotnecessarilycorrect;Becausethe
lightsourcemaynotbethelightsourcethatradiatesthephoto
n.相对论存在的理由及逻辑缺陷，许多物理学的专业人士，都坚快支持相对论，因为他们认为相对论是现代物理学的基础，已被众多实验证实。M
anyphysicsprofessionalsfirmlysupportthetheoryofrelativity
becausetheybelievethatthetheoryofrelativityisthebasis
ofmodernphysics,whichhasbeenconfirmedbymanyexperiments.事
实上，现代物理学的基石是最大的信号速度是光速。Infact,thecornerstoneofmodernphysics
isthatthemaximumsignalspeedisthespeedoflight.洛伦兹变换成立的真
正原因是由于存在背景空间的力（万有引力，库仑力等）；由于背景空间力的影响，才有洛伦兹变换；由于背景空间力的影响，才有速度的变化。速
度与洛伦兹变换具有联系；实际上，就是，背景空间力的影响结果。Therealreasonfortheestablishme
ntoftheLorentztransformationisduetotheforceofthebackg
roundspace;Becauseoftheinfluenceofthebackgroundspaceforc
e,thereistheLorentztransformation;Becauseoftheinfluenceo
fthebackgroundspaceforce,thespeedchanges;Speedisrelated
totheLorentztransformation;infact,itistheresultofthei
nfluenceofthebackgroundspaceforce.洛伦兹变换存在的边界条件是，力与物质运动的方向相互垂
直。如果力的方向与物质运动的方向平行，则是伽利略变换。TheboundaryconditionoftheLorentz
transformationisthatthedirectionofforceandthemovementof
matterareperpendiculartoeachother.Ifthedirectionofforce
isparalleltothedirectionofmovementofmatter,itisaGali
leotransformation.如果力与物质运动的方向相互之间有角度，则是，部分洛伦兹变换及部分伽利略变换。从几何上来说，就
是勾股定理；从矢量的角度来说，可采用平行四条形法则（正交分解法则）。Ifthedirectionofforceandm
attermovementareatanangletoeachother,thenitispartof
theLorentztransformationandpartoftheGalileotransformation
.Geometricallyspeaking,itisthePythagoreantheorem;fromthe
vectorpointofview,theparallelogramrule(orthogonaldecompos
itionrule)canbeused.在地球上，相对于地球运动越快的孤立量子体系，受到的地球引力越小。例如，在高速路上运
行的车辆，当车辆的运动速度（相当于信号速度）越快；车辆对路面的压强（压力）越小；当达到第一宇宙速度时，对路面的压力就是零了。For
example,ontheearth,anisolatedquantumsystemthatmovesfas
terrelativetotheearthwillreceivelessgravity.Forexample,
foravehiclerunningonahighway,whenthespeedofthevehicle
(equivalenttothesignalspeed)isfaster;thepressure(pressu
re)ofthevehicleontheroadsurfaceissmaller;Whenthefirst
cosmicspeedisreached,thepressureontheroadsurfaceiszero
.当光子处于黑洞附近，将会受到极大的引力；相应地，光子的运动速度（信号速度）就会极小。Whenaphotonisnear
ablackhole,itwillreceiveagreatgravitationalforce;accord
ingly,thephoton''smovingspeed(signalspeed)willbeextremely
small.虽然，从逻辑上来看，相对论有缺陷（属于唯象理论）；但是，相对论对现代物理学的发展，确实有非常大的推动作用。就象地心学
说一样，也不能说完全错误；但日心学说更简明，更能揭示宇宙的本质。Although,logicallyspeaking,the
theoryofrelativityisflawed(belongingtothephenomenologica
ltheory);however,thetheoryofrelativitydoeshaveaveryimp
ortantroleinpromotingthedevelopmentofmodernphysics.Justl
ikethegeocentrictheory,itcannotbesaidtobecompletelywro
ng;buttheheliocentrictheoryismoreconciseandcanrevealth
eessenceoftheuniversebetter.现实情况是，任何人刚学习相对论时，都感觉有问题；只是随着，学习的
深入，发现众多的观测验证了相对论。最后，不敢质疑了；个别人更是无条件的拥护。Therealityisthatwhenan
yonefirstlearnsthetheoryofrelativity,theyfeelthatthere
isaproblem;Onlywiththedeepeningoflearning,Ifoundthatnu
merousobservationshaveverifiedthetheoryofrelativity.Finall
y,Ididn''tdaretoquestionit;somepeopleevensupporteditun
conditionally.值得一提是，已有的实验结果都是证明了最大的信号速度是光速。Itisworthmentioning
thattheexistingexperimentalresultsallprovethatthemaximu
msignalspeedisthespeedoflight.而，没有任何一个实验验证了最大的相对速度是光速。Howe
ver,noexperimenthasverifiedthatthemaximumrelativespeedi
sthespeedoflight.2信号速度与相对速度的区别信号速度与相对速度具有完全不同的内涵。信号速度是物质的内禀属性
；相对速度是物质之间的相对运动属性。Signalspeedandrelativespeedhavecompletely
differentconnotations.Signalspeedistheintrinsicpropertyof
matter;relativespeedisthepropertyofrelativemotionbetwee
nmatter.最大的信号速度是光速，最大的相对速度是二倍光速。Themaximumsignalspeedisthe
speedoflight,andthemaximumrelativespeedistwicethespeed
oflight.由于狭义相对论将相对速度误认为是信号速度，导致了物理学概念的混乱。Becausethespecialth
eoryofrelativitymistakesrelativespeedforsignalspeed,itl
eadstoconfusionintheconceptofphysics.狭义相对论将最大的相对速度定义为光速；再通
过该定义，建立相对论的速度叠加公式；然后，又用相对论的速度叠加公式证明最大的相对速度，属于循环论证。Thespecialthe
oryofrelativitydefinesthemaximumrelativespeedasthespeed
oflight;throughthisdefinition,thevelocitysuperpositionfo
rmulaoftherelativitytheoryisestablished;then,thevelocity
superpositionformulaoftherelativitytheoryisusedtoprove
themaximumrelativespeed,whichisacircularargument.洛伦兹变换成立的
原因，是由于背景空间力（万有引力，库仑力等）的影响，才存在。也就是说，物质受到背景空间力（万有引力，库仑力等）的影响，信号速度（物
质内禀属性）变小（小于物质在真空中的信号速度）。ThereasonwhytheLorentztransformation
isestablishedisduetotheinfluenceofthebackgroundspacef
orce(gravity,Coulomb''sforce,etc.).Inotherwords,matteris
affectedbybackgroundspaceforces(gravitation,Coulombforce,
etc.),andthesignalspeed(intrinsicpropertiesofmatter)beco
messmaller(lessthanthesignalspeedofmatterinavacuum).例如
，如果一个光子（A），另一个光子（B），及光源（D）在同一条直线上。光源辐射的这两个光子的质量（m)是相同的；并且，辐射的方向正好
相反。光子相对于光源（观察者）的速度就是最大的信号速度（光速）。Forexample,ifonephoton(A),a
notherphoton(B),andthelightsource(D)areonthesameline.
Themass(m)ofthetwophotonsradiatedbythelightsourceis
thesame;andthedirectionofradiationisexactlyopposite.The
speedofthephotonrelativetothelightsource(theobserver)i
sthemaximumsignalspeed(thespeedoflight).相对于光源（观察者），一个光子（A
）的能量是，mC^(2)；另一个光子（B）的能量也是，mC^(2)；显然，两个光子的能量之和，就是，2mC^(2)。Rela
tivetothelightsource(observer),theenergyofonephoton(A)
ismC^(2);theenergyoftheotherphoton(B)isalsomC^(2);
obviously,theenergyoftwophotonsThesumis2mC^(2).值得注意的是，从
一个光子（A）观测另一个光子（B）来说，一个光子（A）的能量是零；而另一个光子（B）的能量就是，m（2C）^(2)=4mC^(
2)；显然，两个光子的能量之和，就是，4mC^(2)。ItisworthnotingthatFromonephoto
n(A)toanotherphoton(B),theenergyofonephoton(A)iszero
;andtheotherphoton(B)Theenergyofis,m(2C)^(2)=4mC^(2);
obviously,thesumoftheenergyoftwophotonsis4mC^(2).这意味着，
从信号速度的角度来看，两个光子的总能量是，2mC^(2)；从相对速度的角度来看，两个光子的总能量是，4mC^(2)。This
meansthatfromthepointofviewofsignalspeed,thetotalener
gyoftwophotonsis2mC^(2);fromthepointofviewofrelative
speed,thetotalenergyoftwophotonsis4mC^(2).3狭义相对论的缺陷关于相
对论，几乎任何时候都有争论；让我意识到，对相对论的逻辑缺陷，有必要再解释一下。Regardingthetheoryofre
lativity,therearecontroversiesalmostatalltimes;itmademe
realizethatitisnecessarytoexplainthelogicalflawsofthe
theoryofrelativity.宇宙中，最大的信号速度是光速（C）；由于受到背景空间力（万有引力，库仑力）的影响，才有
了洛伦兹变换。宇宙中，最大的相对速度是二倍光速（2C）。Intheuniverse,themaximumsignals
peedisthespeedoflight(C);theLorentztransformationisdue
totheinfluenceofthebackgroundspaceforce(gravitation,Cou
lomb''sforce).Intheuniverse,themaximumrelativespeedistwic
ethespeedoflight(2C).狭义相对论规定（属于人为假设）最大的相对速度是光速（C）；这意味着增加了一个虚
拟的力；该虚拟的力，等价于，让二倍光速（2C）变成了光速（C）。Thespecialtheoryofrelativity
stipulatesthatthemaximumrelativespeedisthespeedoflight
(C);thismeansthatavirtualforceisadded;thisvirtualforce
isequivalenttomakingtwicethespeedoflight(2C)intothes
peedoflight(C).狭义相对论增加的虚拟力，相当于引入了洛伦兹变换。Thevirtualforceadded
bythespecialtheoryofrelativityisequivalenttotheintrodu
ctionoftheLorentztransformation.例如，对于一个球体，以光速（C）膨胀（最大的信号速度）。则
，球面上的一点（A），相对于球面的另一个点（B）来说，最大的相对速度就是二倍光速（2C）。Forexample,foras
phere,itexpandsatthespeedoflight(C)(themaximumsignals
peed).Then,forapoint(A)onthesphere,relativetoanotherpo
int(B)onthesphere,themaximumrelativespeedistwicethesp
eedoflight(2C).如果从球体中心点（D）观察球面上的一点（A），则球面上的一点（A）相对于球体中心点（D）的速度
就是光速（最大的信号速度）。Ifyouobserveapoint(A)onthespherefromthec
enterpoint(D)ofthesphere,thespeedofthepoint(A)onthe
sphererelativetothecenterpoint(D)ofthesphereisthespee
doflight(themaximumsignalspeed).信号速度是物质（孤立量子体系）的内禀属性（等价于内部的
声速），最大的信号速度是光速。当物质（孤立量子体系）的比熵增大时，物质（孤立量子体系）内部的声速将变小）。Thesignals
peedistheintrinsicpropertyofmatter(isolatedquantumsystem
)(equivalenttotheinternalsoundspeed),andthemaximumsigna
lspeedisthespeedoflight.Whenthespecificentropyofmatte
r(isolatedquantumsystem)increases,thespeedofsoundinside
thematter(isolatedquantumsystem)willdecrease).而，相对速度是两个物体（孤
立量子体系）之间的相对属性。相对速度的大小取决于一个物体（孤立量子体系）与另一个物体（孤立量子体系）的联系；最的相对速度是二倍光速
（2C）。However,therelativespeedistherelativepropertybetween
twoobjects(isolatedquantumsystems).Therelativespeeddepend
sontheconnectionbetweenoneobject(isolatedquantumsystem)
andanotherobject(isolatedquantumsystem).Themaximumrelative
speedistwicethespeedoflight(2C).任何一个孤立量子体系具有内禀的声速（信号速度）；任
何一个孤立量子体系具有内禀的一维空间速度（信号速度）。这意味着，任何一个孤立量子体系内禀的声速就是该孤立量子体系内禀的一维空间速度
。Anyisolatedquantumsystemhasaninherentspeedofsound(sign
alspeed);Anyisolatedquantumsystemhasaninherentone-dimensi
onalspacevelocity(signalvelocity).Thismeansthattheintrins
icsoundvelocityofanyisolatedquantumsystemistheintrinsic
one-dimensionalspacevelocityoftheisolatedquantumsystem.总之
，最大的信号速度是不能够超过光速；也就是说，孤立量子体系内禀的声速也不能够超过光速；同样的道理，孤立量子体系内禀的一维空间速度也不
能够超过光速。Inshort,themaximumsignalspeedcannotexceedthespeed
oflight;Inotherwords,thespeedofsoundinherentinanisola
tedquantumsystemcannotexceedthespeedoflight;Inthesamew
ay,theinherentone-dimensionalspacevelocityofanisolatedqu
antumsystemcannotexceedthespeedoflight.显然，信号速度就是孤立量子体系内禀的声
速；信号速度也是孤立量子体系内禀的一维空间速度。如果受到背景空间力（万有引力，库仑力等）的影响，信号速度将会发生变化。Obviou
sly,thesignalspeedistheinherentsoundspeedoftheisolated
quantumsystem;Thesignalvelocityisalsotheinherentone-dime
nsionalspacevelocityofanisolatedquantumsystem.Ifitisaff
ectedbythebackgroundspaceforce(gravitation,Coulombforce,
etc.),thesignalspeedwillchange.值得注意的是，物质的量子化，物质的引力及物质的曲率等具有完
全相同的内涵。Itisworthnotingthatthequantizationofmatter,thegr
avitationofmatterandthecurvatureofmatterhaveexactlythe
sameconnotations.4量子三维常数理论的一个预言有一个预言，光子在经过太阳附近时，会发生偏折；这意味着，光子受到了
太阳的引力作用；也说明了光子具有质量。Thereisapredictionthatwhenaphotonpasse
snearthesun,itwilldeflect;thismeansthatthephotonissu
bjectedtothesun''sgravitationalforce;italsoshowsthatthe
photonhasmass.根据量子三维常数理论（胡良），光子在太阳附近偏折时，光子的速度小于光速。Accordingto
thequantumthree-dimensionalconstanttheory,whenaphotondefl
ectsnearthesun,thespeedofthephotonislessthanthespeed
oflight.由于，光子受到太阳的引力与光子的质量有关；所以，频率高的光子，在太阳附近偏折时；该光子的偏转角度更大，并且，相
应的的速度更低。Becausethegravitationalforceofaphotonbythesunis
relatedtothemassofthephoton;therefore,whenaphotonwith
ahighfrequencyisdeflectednearthesun;thedeflectionangle
ofthephotonislarger,andthecorrespondingspeedislower.此外
，由于光子在太阳附近偏折时，光子的速度小于光速；因此，光子到达测量点需要更长的时间。Inaddition,becauseth
ephotonisdeflectednearthesun,thespeedofthephotonisle
ssthanthespeedoflight;therefore,ittakeslongerfortheph
otontoreachthemeasurementpoint.从视觉上来看，观测者将会感觉光子在太阳附近的偏折角度将会更
大一些。Fromavisualpointofview,theobserverwillfeelthatthe
deflectionangleofthephotonnearthesunwillbegreater.根据量子三
维常数理论，光速是宇宙中最快的信号速度，从任何光源（包括运动的光源）辐射的光子相对于光源都是光速。Accordingtothe
quantumthree-dimensionalconstanttheory,thespeedoflightis
thefastestsignalspeedintheuniverse,andthephotonsradiat
edfromanylightsource(includingmovinglightsources)areat
thespeedoflightrelativetothelightsource.值得一提的是，光子具有横波属性，光
子相对于光源具有相对的横波属性。而，这是光子离开光源保持光速的真正原因。Itisworthmentioningthatp
hotonshavetransversewaveproperties,andphotonshaverelative
transversewavepropertiesrelativetothelightsource.However,
thisistherealreasonwhythephotonleavesthelightsourcet
omaintainthespeedoflight.而信号速度与相对速度的内涵是不同的；最大的相对速度是二倍光速。其实，大
家都感觉狭义相对论有点问题；而是我第一个找到狭义相对论缺陷。Theconnotationofsignalspeedand
relativespeedisdifferent;themaximumrelativespeedistwice
thespeedoflight.Infact,everyonefeelsthatthereissometh
ingwrongwiththespecialtheoryofrelativity;butIwasthefi
rsttofindtheflawsinthespecialtheoryofrelativity.广义相对论基本
正确，但有一个缺陷就是没有考虑背景空间。Thegeneraltheoryofrelativityisbasically
correct,butthereisaflawinthatitdoesnotconsidertheba
ckgroundspace.此外，声速也是信号速度（宏观的信号速度），是介质（空气，水，固体等）的内禀属性；在介质中，声速与声速
之间的速度就是相对速度。在介质中，最大的相对速度（相对声速）就是二倍声速。Thespeedofsoundisalsot
hespeedofthesignal(themacroscopicsignalspeed),whichist
heintrinsicpropertyofthemedium(air,water,solid,etc.);in
themedium,thespeedbetweenthespeedofsoundandthespeedo
fsoundistherelativespeed.5量子三维常数理论的现状量子三维常数理论有数学公式也有实验证据；中国版
权局，美国版权局及网站（各种类型）都有记录。Quantumthree-dimensionalconstanttheoryh
asmathematicalformulasandexperimentalevidence;theChineseC
opyrightOffice,theUSCopyrightOfficeandwebsites(variousty
pes)haverecords.量子三维常数理论，经过近二十年的发展，已经全部完成了。就象建一座大楼，先打地基，建高楼，通水电
气及装修等，都已经全部完成了。Thequantumthree-dimensionalconstanttheoryhas
beencompletedafternearlytwodecadesofdevelopment.Justlike
buildingabuilding,thefoundation,high-risebuilding,water,e
lectricity,anddecorationhaveallbeencompleted.从经典物理学，到现代物理学，
再到量子三维常数物理学（万物之理物理学）；物理学已取得了巨在的成就。Fromclassicalphysics,tomode
rnphysics,toquantumthree-dimensionalconstantphysics(physic
softhetheoryofeverything);physicshasmadetremendousachie
vements.量子三维常数物理学是真正的大统一理论；人类已进入一个所有的人都是上帝的时代。Quantumthree-dimen
sionalconstantphysicsisthetruegrandunifiedtheory;mankind
hasenteredanerainwhichallpeoplearegods.因为，企业的工作较忙，年纪也大了
，又是业余时间；因此，整理相关资料进度较慢。相当年，如果我研究生毕业时，能够选择留校当老师，凭资历（包括能力）早就能成为研究生导师
了。这样，一些事务性的工作就可以让学生（研究生）帮忙了。Becausetheworkoftheenterpriseis
relativelybusy,theageisalsoolder,anditissparetime;th
erefore,theprogressofcollatingrelevantinformationisslow.F
orquiteafewyears,ifIcouldchoosetostayinschoolasate
acherwhenIgraduatedfromgraduateschool,Iwouldhavebecome
agraduatetutorwithqualifications(includingability).Inthis
way,sometransactionalworkcanbehelpedbystudents(graduate
students).6相对论的另一个角度从另一个角度来看，假如，一个孤立量子体系（A）相对于另一个孤立量子体系（B）运动。From
anotherperspective,supposethatanisolatedquantumsystem(A)
movesrelativetoanotherisolatedquantumsystem(B).如果观察者（D）总是
保持在孤立量子体系（A）及一个孤立量子体系（B）的正中间；也就是说，观察者（D）到孤立量子体系（A）的距离总是等于观察者（D）到孤
立量子体系（B）的距离。Iftheobserver(D)alwaysstaysbetweentheisolated
quantumsystem(A)andanisolatedquantumsystem(B);inother
words,thedistancebetweentheobserver(D)andtheisolatedqua
ntumsystem(A)isalwaysequaltotheobservationThedistanceb
etweentheperson(D)andtheisolatedquantumsystem(B).同时，观察者（
D）相对于孤立量子体系（A）的速度总是等于观察者（D）相对于孤立量子体系（B）的速度。Atthesametime,the
speedoftheobserver(D)relativetotheisolatedquantumsystem
(A)isalwaysequaltothespeedoftheobserver(D)relativeto
theisolatedquantumsystem(B).则有，观察者（D）相对于孤立量子体系（A）的速度小于（或等于）光
速；显然，观察者（D）相对于孤立量子体系（B）的速度也小于（或等于）光速。Thenthereis,thespeedof
theobserver(D)relativetotheisolatedquantumsystem(A)isl
essthan(orequalto)thespeedoflight;obviously,thespeedo
ftheobserver(D)relativetotheisolatedquantumsystem(B)is
alsolessthan(orequalto)thespeedoflight.可见，观测者与孤立量子体系具有不
同的属性。最大的信号速度是光速。Itcanbeseenthattheobserverandtheisolated
quantumsystemhavedifferentproperties.Themaximumsignalspeedisthespeedoflight.假如有一对双胞胎离开地球（D）；第一个双胞胎（A）向左方向，以一定速度离开地球（D）；第二个双胞胎（B）向右方向，以同样大小的速度离开地球（D）。Supposethereisapairoftwinsleavingtheearth(D).Thefirsttwin(A)leavestheearthatacertainspeedtotheleft(D).Thesecondtwin(B)leavestheearthatthesamespeedtotheright.值得一提的是，地球（D）相当于观察者。Itisworthmentioningthattheearth(D)isequivalenttotheobserver.则有，第一个双胞胎（A）向左方向，离开地球（观察者）的速度总是小于光速（信号速度）。同样的道理，第二个双胞胎（B）向右方向，离开地球（观察者）的速度也总是小于光速（信号速度）；Thenthereis,thefirsttwin(A)totheleft,leavingtheearth(observer)ataspeedthatisalwayslessthanthespeedoflight(signalspeed).Inthesameway,thesecondtwin(B)movestotherightandleavestheearth(observer)ataspeedlessthanthespeedoflight(signalspeed);而，第一个双胞胎（A）相对于第二个双胞胎（B）的速度就是相对速度；显然，第一个双胞胎（A）与第二个双胞胎（B）的相对速度总是小于二倍光速。However,thespeedofthefirsttwin(A)relativetothesecondtwin(B)istherelativespeed;Obviously,therelativespeedofthefirsttwin(A)andthesecondtwin(B)isalwayslessthantwicethespeedoflight.上联，功成在我开天辟地；下联，逆境济世唯我独尊；横批，呜呼。上联，本来惹一物何处无尘埃；下联，怀才不必遇万年自然成；横批，三人行我必为师。记得毛主席说过一句话：问苍茫大地，谁主沉浮？