万维宇宙全书第三部分 - (TXT全文下载)

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　　万维宇宙全书第三部分 第十一章 宇宙漂移论上
　　第十一章 宇宙漂移论
　　仙界一日内，人间千岁穷。观棋未偏局，万物皆为空。
　　樵客返归路，斧柯烂从风。唯余石桥在，忧自凌丹虹。
　　――孟郊
　　一、光速悖论
　　时间相对曾经被认为是神话，结果科学的发展证实了古人的观念。
　　爱因斯坦狭义相对论基本假设：光速是个常数，光速与光源运动无关，即真空中光的传播速度在各个方向都是相同的，与光源的运动无关。
　　根据这个假设，推论光子的静止质量是零，运动质量为m=hν/c2。当物体的速度接近光速时，时间变的越来越慢，并且推论任何有质量的物体运动速度不能超过光速，因为超过光速就会出现时间倒流。根据质能公式，任何有质量的物体运动速度接近光速时质量无穷大，进一步加速需要的能量也趋于无穷大，所以没有办法增加其速度。
　　相对论已经取得系列证实，但这理论仍是公理，仍然存在很多问题。
　　光速为什么是宇宙中最大的速度？为什么正好是30万公里/秒，而不是60万公里/秒？宇宙为什么要将最大的速度给光子而不是给人呢？是谁制订了这个规则？
　　光子静止质量为零是理论的推论，谁见过静止的光子，不但是光子，宇宙中有哪个物体是绝对静止的呢？
　　根据量子理论测不准原理，不能同时确定两个量：如果光子是静止的，那么说明空间就确定了，就不可能再确定质量，更不可能质量为零；如果光子的质量为零，那么就不可能再确定空间是静止的，所以光速静止质量为零是违反量子理论的基础，又如何成为量子理论一部分呢？
　　如果解释光速悖论？
　　二、狭义相对
　　1．绝对时空
　　绝对时间和绝对空间概念源于古希腊思想，特别是亚里士多德、牛顿等许多人构想过一种参考框架，一种绝对静止的状态，它类似于一个巨大的、延伸到整个宇宙的网络。
　　相对于这个框架或状态，一切物体的运动就可以在实验上和理论上与它比较。例如一个在火车上走动的乘客，如果以火车为参照系，他的速度可能每小时几公里，如果以静止的铁轨为参照系，他的速度可能每小时200公里。那么研究物体的速度应该依据什么参照系为最基准的呢？
　　牛顿认为宇宙中存在绝对时间和绝对空间：绝对时间是存在于物质之外均匀流逝，与空间没有任何关系。具体的时间计量单位，如秒、分等只是相对的时间。绝对空间也是与物质无关，是均匀、恒定不动，且能容纳物体及其运动的大容器。具体的空间计量，如长度或容积的米、公里、光年、秒差距等或其立方则是相对空间。
　　牛顿认为绝对空间应与太阳系的中心重合，后来有人进一步认为应该用所谓固定恒星的参照系，作为绝对空间的框架。
　　从逻辑上讲，牛顿力学存在问题。
　　首先宇宙中能看到的任何物体都在运动，那么绝对空间的中心就是在不断地运动，既然是运动的中心那么就不是牛顿希望出现的那个不变的空间中心。用所谓恒星系来代替太阳系的中心也存在同样的问题，恒星之间也在变动，只是因为它们距离我们很远，不容易观察而已。
　　其次牛顿定律的运动都是相对的，即两列火车对面开来，速度都是100公里/小时，在匀速运动时，大家都感到自己没有动，是对方的火车处于200公里/小时运动，这与我们处于静止状态，看到一列火车以200公里/小时运动是一样的。那么如果存在绝对空间，我们对这两种情况感觉不一样才对，可现在是一样的，说明并没有绝对空间，至少证明绝对空间与意识感觉到的运动性质是有区别的。
　　因为宇宙中没有特殊的网格，也没有一个像图表中的原点那样，可以被唯一地指出来，所以在所有的参照系中，牛顿定律描绘的是相同的物理现象。在数学上，可以通过伽利略变换的方法来解决相对运动的转换。
　　绝对空间尽管逻辑上站不住脚，但绝对空间的观念对于19世纪的物理学家是太根深蒂固了，于是他们设想，宇宙中存在以太，以太是宇宙的属性，就像地图上的经纬一样。任何距离的测量，都可以相对于以太作出。以太弥漫于整个绝对空间中，电磁波就是在这云雾状的以太中的扰动。
　　1887年迈克尔逊―莫雷实验没有检测到“以太风”的存在，各种弥补以太假说开始出现：牵引假说、完全带动说、附面层牵引说、发射假说等，结果，一个个的假说都被证明不能成立。
　　与此同时，洛伦兹假定，原子间的作用力主要是电磁力，原子就分布在其他原子对它的电磁作用的平衡位置上面，根据麦克斯韦方程组可以计算出粒子周围的电磁场，洛伦兹电子理论推论到一系列的惊人的结论：
　　长度缩短：当粒子以速度u相对于以太运动时，计算发现力场不再是球对称的，等势面变为一个旋转椭球，垂直于运动方向上的直径不变，而在运动方向却以比率 缩短。一条相对于以太静止时长L0的测量杆，当它以速度u沿着长度方向相对于以太运动时，将具有长度L= L0 。但是，如果杆垂直于运动方向，它的长度不会改变。
　　质量变大：电磁质量是粒子相对于以太的速度u的函数，在用阴极射线（即电子束）测量荷质比（e/m）的研究中，发现整个质量随着u的增大而以比率1/ 增大，即m=m0/ 。其中m0是粒子在静止以太中的有效质量，因为物质是由原子构成的，而原子又是由一些带电部分组成的，一般质点的质量，包括谐振子的质量，也遵从上面这个关系。
　　时率变慢：由于倔强系数也源于分子间的电磁力，它也应该是u的函数。
　　通过计算，洛伦兹得出T=T0/ ，T0是钟相对以太静止时的周期，即运动的钟比静止的钟走得慢！
　　洛伦兹理论的出发点是：在电磁现象中存在一个绝对静止的“以太”参考系，因而相对性原理不适用于电磁现象，可它本身又导致“以太漂移”无法测知，光速在所有惯性系中都相同这样一个逻辑结论。洛伦兹理论中存在着“绝对时间”和“绝对长度”，它体现在对“以太”静止的钟和尺的测量结果中，但因为“以太漂移”无法测定，我们又无法修正我们的时空测量结果去得出这些绝对量。
　　结论：洛伦兹推论已经走到科学的前沿，他根本的问题是被绝对空间和绝对时间的思维给困死了，没有进一步提升理论。
　　2．相对原理
　　1905年爱因斯坦发表狭义相对论，题目为“论运动物体的电动力学”。
　　狭义相对论的第一个基本原理：物理定律对所有 ............

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