尾猿会

  
你了解相对论吗
作者：孤芳
1、概况
相对论(含狭义和广义)是20世纪最伟大的科学理论之一，并成为现代物理学的两大支柱之一(另一个是量子理论)。然而其诞生百多年来，对它的争议却从未停止过。世界各地的众多学者为之倾注了大量心血和智慧，局面依然未能改变，且有扩大化态势。
相对论这个词，可谓妇孺皆知。从网上各种言论看，80%的人只是听说过它的神奇，15%的人学过它，只有5%的人对它进行过认真的思考。目前最流行的“穿越”一词，源自科幻作品，这其实不过是文学家的臆想，或说是西方式的武侠小说。这样的作品对于普通人的来说，确无可厚非，但对于自然科学爱好者，则绝不应相信存在什么时空穿越，穿越是违背自然界的基本规律-因果律的。
时空穿越应源于狭义相对论（狭相）预言的时间可变，但狭相也同时指出了时间不可倒流。那么狭相到底是个什么样的理论？它与经典理论有什么不同？
2、狭义相对论与经典理论的关系
经典理论是在具体实验的基础上总结出的规律，是客观世界的具体规律，其数学表达式极为简洁，如牛顿第二定律，安培定律等。狭相是在光速不变原理和相对性原理基础上总结出的普遍规律。麦克斯韦方程组（所有电磁规律都必须满足这一方程）是电和磁的普遍规律。狭相则是包括引力、麦克斯韦方程组在内的更为普遍的规律。这类似于哲学中具体规律与普遍规律的关系，但科学上的这种关系却极为严谨，并要求能由普遍规律推导出具体规律。但由狭相推导出的具体规律则偏离了经典理论，表现出了离奇性，如物体在力作用下并不沿力的方向运动（力与加速度不再平行），动量守恒定律（自然界的基本定律）失效等。而物体沿力的方向运动和动量守恒定律都是经过无数实验证明了的，所以说，“经典理论是相对论下的近似”这一被学术界所公认的结论是不能成立的。
经典理论与相对论的关系，就好比在同一轨道上的两列相向运行的列车,其结果必定要发生正撞.如果不能正撞,说明其中一列发生了脱轨现象。目前一些资深狭相学者，把狭相和经典理论的正撞点聚焦在了电磁理论中的洛仑兹力公式( f=qvB)上。因为洛仑兹力公式在任意速度下都是成立的(已被无数极精确实验证实)，如果能够由狭相得出，则狭相便会得到无庸置疑的证明。而狭相的结果却只能得到，在低速下近似的洛仑兹力公式。由此说明,是狭相出现了脱轨现象。
3、狭义相对论错误的改正和广义相对论介绍
在对狭相中存在的两处错误进行了更正后【田树勤.狭义相对论中各变换式的重新推导及合理性分析.廊坊师范学院学报(自然科学版）】，不但消除了狭相与经典理论的诸多矛盾，多年来资深狭相学者们期待的奇迹出现了，即由狭相直接准确地推导出了洛仑兹力公式( f=qvB)【田树勤.狭义相对论变换式修正结果的验证.沈阳师范大学学报(自然科学版)】，因整个过程步骤繁多，关系复杂，所以不存在巧合的可能，完全达到了数学上对证明的要求。反过来说，这也是对改正错误的狭相和两个原理的证明，标志着狭相得到了无庸置疑的成功修正。而由于实验误差的存在,实验对理论的检验只能达到支持或不反对层次。
由于旧的狭相在某些方面取得的成功,使得许多学者对狭相深信不疑，当今的相对论学者无不以探究广义相对论为自豪，其实广相也存在错误，且错误更加隐蔽。曲解方程和实验的现象是较为普遍的，如，①奇点的提出，不过是个纯数学解，实际上是不存在的。就象万有引力定律，当尺度无限小时，引力场则无穷大，而成为奇点。这是不可能存在的，因为星球中心的引力场只能为零，不可能为无穷大。②将厄阜型实验公认为是对等效原理的最好验证，其实厄阜型实验只是证明了惯性质量的增加与材料无关，根本不能对惯性质量与引力质量(两种质量)的差别-等效原理进行检验。
由以上可见，广相是极为混乱的。从广相计算值与双星进动值的不符，就可看出广相并不是精准的理论，目前所有对广相的验证都是在弱引力场条件下，或说都是近似的。对此有兴趣的读者可参看【田树勤.引力理论新探.现代物理.】一文。
4、总结
因为相对论被公认为是现代科学的先导，其错误的存在，已严重制约着现代科学、尤其是基础物理理论的发展。所以说，相对论的修正，将对人类未来的发展，将产生极其深远的影响。
检验一个理论正确与否,必须具备两个条件,严谨的逻辑性和实验的验证,二者缺一不可.而现实中对相对论的验证,仍沿袭着西方的传统观念,即偏重于对实际结果的符合.对理论上存在的问题,是拆东墙补西墙,少有人从理论的根源上查找原因.学术界的诡辩行为,更是造就了现代前沿物理理论上的春秋战国.
相对论的修正,使得关于相对论的千头万绪问题哗然而解,某些根深蒂固的错误观念将被重新确立.①相对论与经典理论不再隶属于近似关系,而是相互融合的两个平行理论.②绝对静止系问题的解决,从根本上消除了狭相中时间佯谬的存在,以太假说将被彻底抛弃.③否定了原广相将自由下落参考系定义成为惯性系,惯性概念得到重新澄清.
相对论的修正不过是打开了屋子的一扇小门,打开院子中的那扇大门,为人们展现一个更加清晰广阔的世界,才是我们人类共同追寻的目标.
百多年来对相对论的研究积淀,使许多学者在有问题的思路上走的太远,对相对论的修正,接受起来还存在些障碍.但具有较高科学素养的真正学者,更注重的是,结论得出过程的合理性和实际结果的支持.
相对论的修正,将使相对论的研究重点,由自身层次向应用层次过渡.在相对论的修正过程中,对自然的发现和一些自然现象的解决,必将开创人类未来科学进步的崭新篇章.