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论“伽利略变换”是“相对性假设”的数学表达式、两者是等价的
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论“伽利略变换”是“相对性假设”的数学表达式、两者是等价的
叶建敏温州 (DANIEL ABRAHAM)325000
DANIELWORLD1225@HOTMAIL.COM


目的:通过论文使我们明白:“绝对时空”的错误,必然是“相对性假设”与“伽利略变换”的错误,相对论否定了“绝对时空观”,却把“绝对时空观”的“木马——相对性假设”带进了相对论,先前验证相对论的实验精度都没有达到理论要求而无效。

关键词:绝对时空、物质场时空、相对论时空、平移对称性、加利略变换、相对性假设、光速不变假设、光速不变现象、正相关、实验精度、 质变、 量变、弱等效假设、

KEY WORDS: ABSOLUTE SPACE-TIME、MATERAIL FIELD SPACE-TIME、RELATIVITY THEORY SPACE-TIME、TRANSLATIONAL SYMMETRY、Galileo transformation、Relativity hypothesis、Invariance of light speed、The constant speed of light phenomenon、positive correlation、The experimental accuracy、qualitative change、quantitative change、Weak equivalence hypothesis、

引言:“伽利略变换”在“绝对时空”里自洽,这是大家都熟悉的,而“伽利略变换”与“绝对时空”等价,就有点难理解了;而现在要讲“伽利略变换”与“绝对时空”、“相对性假设”三者等价,更是难上加难、物理观念大更新了。

“绝对时空”里同样有相对运动、“伽利略变换”就是适用“绝对时空”里研究物体相对运动的数学表达式、“伽利略变换”与“绝对时空”等价;“绝对时空”是要求时空在速度等各种物理量变化的前提下保持时空的不变性、即要求时空是不依赖于速度等各种物理量而独立存在的。

而“绝对时空”是“相对性假设”所构建的“数学时空”的通俗名称、“伽利略变换”是“绝对时空”里研究物体相对运动的数学表达式,所以“伽利略变换”是“相对性假设”的数学表达式、三者是等价的。

若“绝对时空” 是非物理意义与错误的,就必然是“相对性假设”与“伽利略变换”的非物理意义与错误;而“绝对时空”的非物理意义与错误是非常明显的,物质质量、运动速度等物理量直接影响并决定了“物理时空”的组成与分布,所以“绝对时空”就是必然错误的。

一、“相对性假设”与“加利略变换”都与“绝对时空”一样错误

1.1“相对论”否定了“绝对时空”,却把“绝对时空”的“木马”带进了“相对论”

在物理历史上持“绝对时空观”的伽利略提出“相对性假设”与“伽利略变换”,那时“相对性假设”与“伽利略变换”是同时产生的、“相对性假设”在“绝对时空”里自洽、“相对性假设”的数学表达式就是“加利略变换”。

持“绝对时空观”的那些科学巨匠们(牛顿、加利略、笛卡儿等)都持“绝对时空”与“相对性假设”,说明“相对性假设”与“绝对时空”是自洽等价的。

而到了“相对时空”时代,爱因斯坦把“相对性假设”与“加利略变换”、“绝对时空”做了切割,将“相对性假设”带进了“相对论”、而将“加利略变换”与“绝对时空”定性为错误物理理论。

这样就让原本就是与“加利略变换”、“绝对时空”等价的“相对性假设”好象具有了“相对时空”基本假设前提的味道、何况“相对性假设”的中文字面名字传达的意思似乎与“相对论”很贴切,就让学习者觉得“相对性假设”非“相对论”莫属;而实际却是“相对性假设”与“相对时空”毫无关系、代表“绝对时空”的“相对性假设”与“相对时空”是矛盾而不两立的。

爱因斯坦使“相对性假设”与“相对论”有关、并进一步让人们相信“相对性假设”与“相对时空”关系密切;这样,在“相对时空”否定了“绝对时空”的同时,却把“绝对时空”的“木马——相对性假设”带进了“相对时空”与“相对论”。

1.2 “伽利略变换”与“绝对时空”、“相对性假设”三者是等价关系的

我们就从物理历史上可以发现即使是到了爱因斯坦提出“相对论”的时代,科学界对于“伽利略变换”与“绝对时空”、“相对性假设”三者是等价关系的研究是从来没有提及与认真研究过的、甚至是有关三者关系的概念与讨论点都没有形成,不然像这些极其简单的数理逻辑关系、一旦科学大师们想到或注意到它们的关系,任何大师在一天时间里就可以发现并证明它们三者是等价关系的。

同样就是这个原因,才使爱因斯坦在科学上犯了一个大错误、直接影响到“相对论”的正确性,使他自己到了晚年还对“相对论”的正确性不敢完全肯定而产生怀疑、科学界至今对“相对论”的正确性还纷争不断。

因为在“相对时空观”诞生之前的那些年代里的物理学家、数学家如笛卡儿、牛顿等(包括伽利略本人)都觉得“相对性假设”与“伽利略变换”是等价而不矛盾,但是他们那时候还没有“绝对时空”这个物理概念,所以关于“伽利略变换”与“绝对时空”、“相对性假设”三者是等价关系的概念与讨论也就无从谈起。

所以,才使爱因斯坦在提出“相对论”时,才有了居然将“相对性假设”与“伽利略变换”、“绝对时空”做了切割,并将“相对性假设”带进了“相对论”的一出错误大戏。

1.3 “相对性假设”或“伽利略变换”单独构建的“数学时空”就是“绝对时空”

“绝对时空”与“相对性假设”、“伽利略变换”三者是等价的,“相对性假设”单独构建的“数学时空”的通俗名称就是“绝对时空”、“伽利略变换”是“相对性假设”的数学模型。

“相对性假设”与“伽利略变换”都是在忽略动力学的前提下、描述物体相对运动的,它们都不承认有“绝对的参考系”、物质质量、惯性、万有引力场;这样“相对性假设”与“伽利略变换”的错误是显而易见的,说明它们都只在“绝对时空”中自洽。

同样,“相对性假设”与“伽利略变换”对速度的取值范围同样是一样的、对速度的取值范围都是无穷大、没有上限,所以说“相对性假设”与“伽利略变换”是等价的、“伽利略变换”是“相对性假设”的数学表达式。

二、证明“相对性假设”是错误的同时,“弱等效假设”同样错误了

“相对性假设”单独所构建的“数学时空”就是“绝对时空”、或与“光速不变假设”共同构建的“数学时空”就是“闵时空”,所以“相对性假设”只在“绝对时空”与“闵时空”里自洽,而在“物理时空”里是不成立的。

“相对性假设”在动力学上不但不承认有“绝对的参考系”、物质质量、惯性、万有引力场,还是一个不承认有量变、更不承认有质变的假设;在“绝对时空”里的速度无上限,任何一个给定的速度值与无穷大的速度值之比都是零,速度再大,比值都是零。


2.1 证明“相对性假设”是错误的同时,“弱等效假设”同样错误了

“相对性假设”与“绝对时空”都否定了力的作用与加速度等物理量;而力的作用与加速度等物理量是客观存在的,所以“相对性假设”就必然错误。

譬如,A与B是两同速平行惯性系,若A系开始受力加速,而 B系没受力加速;物理客观实际就是 A系受力在加速、B系没受力加速。

而根据“相对性假设”, A系中人可以说自己没有在加速、是静止的, 而是B系在加速了。这样的结论明显与物理实际不符合,错误是很明白的。

所以,“加利略变换”与“罗伦次变换”都是错在“相对性假设”上,“加利略变换”与“罗伦次变换”在描述惯性系之间的运动学似乎可以,而一旦来描述受力加速的动力学或加速的非惯性系,就必然是错误的。

而“广义相对论”为了寻求“相对性假设”适用于非惯性系,就强行引入“弱等效假设”,在随着证明“相对性假设”是错误的同时,“弱等效假设”同样是错误了。

三、先前验证相对论的实验精度都没有达到理论要求,实验无效、无力

上百年或几百年来,随着物理科学发展的登峰造极,却从来没有对原初的物理概念进行分析与整理,以致物理学大厦是非常粗放与根基不稳的。今天发现了“相对性假设”、“伽利略变换”与“绝对时空观”三者之间的真正关系,为物理学的再次大发展奠定了坚实的正确的理论基础。

3.1先前验证相对论的实验精度都没有达到理论要求,实验无效、无力

现有理论(相对论、量子理论等)与物理实际规律的关系是正相关的、就是说现有理论与物理实际规律的符合程度上只有符合精度的问题,而不是负相关的、非对即错的大方向上容易判别的问题。

所以我们讨论现有理论的对错,不是谈它们在负相关上有多么错误,而是明确指出他们在理论计算的结果上与物理实际值存在多大精度上的错误与差别,而实验测量与验证现有理论的错误是与现代科学的测量方法、仪器的测量精密度都是密不可分的。

由于我们已经证明了“相对性假设”的错误,这样就可以直接指导我们的物理实践与实验,即:

3.1.1 在大质量天体表面附近或太空中,物体运动速度对于天体表面或“宇宙背景辐射场”的速度在1/10000 --1/100 光速值范围内的(观测者在飞船里),观测者的理论计算值与物理实际值的错误精度在10的负2-4之间。

3.1.2 与天体表面的速度在声速附近的(观测者在地面或运动物体里),观测者的理论计算值与物理实际值的错误精度在10的负8-10之间。

3.1.3 与天体表面几乎保持静止或速度很低的(观测者在地面或运动物体里),观测者的理论计算值与物理实际值的错误精度在10的负12-17之间。

对于3.1.1的情况,现在科技还达不到,而对于3.1.2 与3.1.3 情况,完全可以进行测试与实验验证的,所以先前说相对论已经完全符合所有物理实验的话,是不正确的。这点的发现,犹如1957年李-杨发现“宇称不守恒”一样有意义。

因为不但3.1.1情况没有进行实验验证过,而且先前所有实验的测量精度都是在相应的错误理论与物理实际值差别的精度以外的;就是说3.1.2情况要求精度在10的负8-10以内、3.1.3情况要求精度在10的负12-17以内,不然所以的物理验证实验都是无效、无力的。

现在重新检查有几个先前的物理实验的精度在要求的精度范围以内了?只有在要求的精度范围以内,才能真正鉴别现有理论的对错;而科学条件是早已经具备了的,譬如在地球异步卫星上测量与做“M-M实验”,就能发现显著的干涉条纹、证明相对性假设错误。

四、“相对论”因“相对性假设”而错误,不能处理高速高精准的物理问题

即使以上3点都无法实现实验的进行、或新理论的提出者无法用实验与数据对旧有错误理论在定量上对其否定,那么新理论的提出者依然在定性上或逻辑上对旧有错误理论的否定。

譬如在定性分析上,若定性分析上能指出旧理论的错误,那么旧理论就是必然错误的;而实验就只不过是加深精度来验证旧理论错多少的问题了、而不是验证旧理论错不错的问题。

这样的定性分析就有,譬如定性分析发现“相对性假设”就是错误的,105年的秘密大公开。“相对性假设”因“绝对时空”的错误而错误,“相对性假设”与“绝对时空”一样都要求时空在速度等各种物理量变化的前提下保持时空的一致(不变)性、即要求时空是与速度等各种物理量是没有关系而独立存在的。

这样,显然“相对性假设”与“绝对时空”都是错误与非物理意义的,它们都否定了力的作用与加速度等物理量;即若“相对论假设”成立,那么力与加速度的物理作用效果就失效,所有的参考系都是惯性系。

而力的作用与加速度等物理量是客观存在的,所以“相对性假设”就必然错误。在哲学上讲就是:一个系统的量变一定会引起质变的, “相对性假设”就是不但不承认质变,还更不承认量变的假设。

所以,相对论因“相对性假设”的错误而错误、是正相关的错误,错在符合程度上,而不是方向上。这样,在量子理论中运用相对论而得到的计算值都是理论值、是物理实际的近似值,所以理论与实际测量值存在精度上的差别,除了有测量精度的误差外,还有理论值的错误精度有关。

相对论因“相对性假设”的错误而错误,在万有引力场与电磁场越强、在与万有引力场电磁场相对速度越大的运动物理环境中,“相对性假设”失效就越严重、偏差精度就越大,相对论的计算值越不准确。

所以,“相对论”是“物质场时空理论”在低速情况下的近似理论,虽然在处理高速物理问题时的理论计算值比经典物理理论的要高,但还是不能处理高速高精准的物理问题。





参考书目


1. 《数学物理学百科全书》第1卷 科学出版社 2008年 中英文版
2. 《普通物理学》(上中下)三册 高等教育出版社 1982年版
3. 《光怪陆离的物质世界》 商务印书馆 2008年版
4. 《广义相对论引论》 北京大学出版社 1997年版
5. 《电动力学简明教程》 北京大学出版社 1999年版
6. 《温度体系理论——最高温度与粒子的临界温度》 叶建敏 著 2005年版
7. 《物理量的总关系理论——质量、能量、速度、时空的物质场本质》 叶建敏 著 2006年版
8. 《量子力学原理》 北京大学出版社 2008年版
9. 《时空和运动着的物质》 贵州人民出版社 2000年版
10. 《物理宇宙学讲义》 北京大学出版社 2002年版
11. 《高等数学》 浙江大学出版社 1992年版
12. 《高温超导物理》 北京大学出版社 1998年版
13. 《量子力学导论》 北京大学出版社 1998年版
14. 《核反应堆动力学基础》 北京大学出版社 2007年版
15. 《简明量子场论》 北京大学出版社 2008年版
16. 《热大爆炸宇宙学》 北京大学出版社 2001年版
17. 《超弦史话》 北京大学出版社 2005年版
18. 《引力场与量子场的真空动力学图象》 电子工业出版社 陈蜀乔 著 2010年版
19. 《夸克与盖尔曼》 湖南科学技术出版社 1999年版
20. 《物理实验》 武汉大学出版社 2010年版
21. 《核与粒子物理导论》 中国科学技术大学出版社 2009年版
22. 《粒子物理和场论》 李证道 著 上海科学技术出版社 2006年版


 
2013/3/13 13:14
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