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·终极的科学与终极的信仰——第七编信仰与未来
·终极的科学与终极的信仰——后记
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·第二讲:信仰是最好的心理治疗
·第三讲:十字架上的道理
·第四讲:宇宙是上帝创造的与真的存在上帝
·第五讲:宇宙的一切都在上帝的掌管之中与一定存在天堂地狱
·第六讲、科学将使我们更加坚定地相信上帝
·第七讲:对空间膨胀理论的进一步理解
·第八讲:对相对论的进一步理解
·第九讲:对任何速度都不可能超过光速的进一步理解
·第十讲:科学面临着新的突破
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宇宙本身是零点的与宇宙的一切都在上帝的掌管之中

    宇宙本身是零点的与宇宙的一切都在上帝的掌管之中
          ——对相对论的进一步理解
           徐永海
   一、不论发光体和测量者如何运动,所测量的光速都是不变的
   二、光的速度永远比我们的速度还要再快上30万公里
   三、当我们高速飞行时,时间、空间均变短
   四、爱因斯坦在相对论叙述上的几个不足
   五、相对于高速飞行者,由于距离已经变短,所以不能超过光速
   六、相对于静止者,由于时间没有变短,所以不能超过光速
   七、宇宙的一切都在上帝的掌管之中
     
     
   一、不论发光体和测量者如何运动,所测量的光速都是不变的
     
     公元1887年,迈克耳逊和莫雷,通过他们发明的干涉仪测量光,测量的结果是:“不论发光体处于何种运动状态,测量者处于何种运动状态,光与测量者之间的相对速度都是不变的,都是30万公里/秒(更精确地说是C)”。这一现象不符合普通的物理学常识,但是这一现象是通过观测得到的,是通过实验得到了,是真的。
     
     如我们静止时测量光,光的速度是30万公里/秒(更精确地说是C)。这个光与我们之间的相对速度是30万公里/秒,光比我们要快30万公里/秒。
     
     如果我们和一个光同方向“飞行”,如果我们的速度是10万公里/秒,我们测量这个光,光的速度还是30万公里/秒。这个光与我们之间的相对速度还是30万公里/秒,而不是20万公里/秒;光还是比我们快30万公里/秒,而不是只比我们快20万公里/秒。
     
     如果我们的速度也是30万公里/秒,我们测量这个光,光的速度还是30万公里/秒。这个光与我们之间的相对速度还是30万公里/秒,而不是0;光还是比我们快30万公里/秒,而不是与我们平行着、并排着飞行,或者等距离地飞行。
     
     如果我们的速度是100万公里/秒,我们测量这个光,光的速度还是30万公里/秒。这个光与我们之间的相对速度还是30万公里/秒,而不是负70万公里/秒;这个光还是比我们快30万公里/秒,而不是我们比光快70万公里/秒,而不是光比我们慢70万公里/秒。
     
   二、光的速度永远比我们的速度还要再快上30万公里/秒
     
     无论我们以多么快的速度飞行,光的速度永远比我们的速度还要再快上30万公里/秒。我们和光同时出发时,无论我们的速度多快,光永远快于我们,我们永远慢于光。光永远飞在我们的前面,我们永远飞在光的后面。
     
     如果我们和一个光共同做一次旅行,同时出发,从地球出发再返回地球,距离整整是100亿光年(距离)。我们的速度很快,只用了1秒钟的时间就飞完了全程,返回了地球。相对于我们来说,我们是在第1秒结束这一时刻返回地球的。
     
     在飞行中,我们测量这个光,光的速度还是30万公里/秒。这个光还是以30万公里/秒的速度在快于我们,这个光自然是在我们之前、即第1秒结束之前的某一时刻返回地球的,如第0.999999……秒。相对于高速飞行的我们来说,这个光是在第0.999999……秒这一时刻返回地球的。
     
     光的速度是30万公里/秒,是1秒钟飞30万公里,1年飞1光年(距离)。这一段距离是100亿光年,相对于地球上静止者来说,这个光是在第100亿年结束这一时刻返回地球的。
     
     光是在我们之前返回地球的,我们只能是在光之后返回地球。相对于地球上静止者来说,我们一定是在第100亿年结束之后的某一时刻返回地球的;相对于地球上静止者来说,时间已经过了100多亿年,他们的年龄已经长了100多亿岁。
     
   三、当我们高速飞行时,时间、空间均变短
     
     我们从地球出发到返回地球,同样的一段时间,相对于地球上静止者来说,是100多亿年;而相对于高速飞行的我们来说,仅仅是1秒钟。
     
     由于我们以很高的速度飞行,相对于我们来说,时间变短了,100多亿年时间变短到了1秒钟的时间。如果我们的速度还快,相对于我们来说,时间还要变短,100多亿年的时间就要变短到万分之一秒、亿分之一秒。当我们的速度是无限大时,相对于我们来说,100多亿年的时间就要变短到零点,整个宇宙时间都要变短到零点。
     
     宇宙空间是以光速膨胀来的,当整个宇宙时间是100多亿年时,它的整个空间一定是100多亿光年(距离)。当整个宇宙时间是1秒钟时,它的整个空间只能是30万公里。当整个宇宙时间是零点时,它的整个空间只能也是零点。
     
     也就是说,当我们以越来越高的速度飞行时,相对于我们来说,不仅时间越来越短,而且空间也越来越短;不仅整个宇宙时间越来越短,而且整个宇宙空间也越来越短。当我们的速度是无限大时,相对于我们来说,整个宇宙的时间和空间都成了零点。
     
     如我们以刚才那个速度飞行时,我们从地球出发到返回地球,这一段时间,相对于静止者来说,是100多亿年;相对于高度飞行的我们来说,是整整1秒钟,100多亿年变短到1秒钟。光从地球出发到返回地球,这一段时间,相对于静止者来说,是整整100亿年;相对于高度飞行的我们来说,是0.999……秒,整整100亿年变成了0.999……秒。
     
     在时间上,整整100亿年变成了0.999……秒。同样的比例关系,在距离上,整整100光年距离也就变成29.999……万公里。(这里假设光速是整整等于30万公里/秒)。那么我们旅行所经过的距离,相对于静止者来说,是整整100亿光年(距离);相对于高速飞行的我们来说,是29.999……万公里。
     
   四、爱因斯坦在相对论叙述上的几个不足
     
     爱因斯坦在晚年说过这么一段话:“大家都认为,当我回顾自己一生的工作时,会感到坦然和满意。但事实恰恰相反。在我提出的概念中,没有一个我确信能坚如磐石,我也没有把握自己总体上是否处于正确的轨道。”中国科学院物理所郭汉英研究员说过:“相对论体系存在有待验证的假定,基本原理不够完善,相互之间存在不协调;理论和时空观念都有需要改进之处。”
     
     通过我们前面的论述,我们发现,爱因斯坦在描述相对论上存在几个不足,需要改进:
     
     1)不论发光体处于何种运动状态,测量者处于何种运动状态,光与测量者之间的相对速度都是不变的,都是30万公里/秒(更精确地说是C)。爱因斯坦将这个现象仅仅说成是“光速不变”,太简单了。由于太简单了,使得很多人不能正确地理解相对论。
     
     2)当我们以越来越高的速度飞行时,相对于我们来说,时间、空间(距离)都变短。时间是一维的,如同一条直线,时间和直线一样,都只能用长短来描述,不能用快慢来描述。爱因斯坦把“时间变短”说成“时钟变慢”,这是把简单事物复杂化。由于把简单的事物复杂化,使得很多人不能正确地相对论。
     
     3)相对于速度越快,整个宇宙的时间、空间越小。相对于速度无限大,整个宇宙的时间和空间都成了零点。对于“整个宇宙空间要变成零点”这个结论,爱因斯坦可能自己接受不了,或者怕别人接受不了,爱因斯坦只说到:“当你的速度很快时,相对于你来说,距离变短。”
     
   五、相对于高速飞行者,由于距离已经变短,所以不能超过光速
     
     以我们刚才的那个旅行为例,相对于静止者来说,我们所飞过的距离是整整100亿光年(距离)。但是,相对于高速飞行的我们来说,我们所飞过的距离、我们所经历的距离只有29.999……万公里;并且我们还是在1秒钟内飞完了这段距离,我们的速度是29.999……万公里/1秒<30万公里/秒,小于光速,光速是最高速度。相对于高速飞行的我们来说,光是用了0.999……秒的时间飞完了这段距离,光的速度是29.999……万公里/0.999……秒=30万公里/秒,是光速,光速永远不变。(这里假设光速是整整等于30万公里/秒)   
     当我们以刚才那个速度飞行时,相对于高速飞行的我们来说,100亿光年(距离)变成29.999……万公里。如果我们的速度还快,100亿光年的距离就要变短到29.999……公里、29.999……米、29.999……毫米。同时也是1万亿光年的距离、1亿亿光年的距离都要变短到小于30万公里。
     
     当我们高速飞行时,由于距离已经变短,不论我们的速度是多快,不论我们1秒钟走多么远的距离,这些距离都要变短到小于30公里。从变短后的距离看,我们永远不可能用1秒钟的时间飞完30万公里以上的变短后的距离,我们永远都不可能超过光速。但是从静止距离看,高速飞行者可以用自己1秒钟的时间飞完任何静止距离,如100亿光年的静止距离。但是在高速飞行中,高速飞行者只能经历到、看到、测量到变短后的距离,不会经历到、看到、测量到静止距离。因此高速者,相对于自己来说,永远不可能超过光速。
     
     对于这些,爱因斯坦仅仅说了:“光速是高速度,任何速度都不可能超过光速。”由于太简单,使得很多人产生了错误的理解,一方面,这些人不相信,相对于高速飞行者来说,距离真的能变短。另一方面他们又说,我们不能用1秒钟的时间飞完30万公里以上的静止距离,如果我们非要用1秒钟的时间飞完30万公里以上的静止距离,时间就要倒流。
     
     很多人都是这样理解相对论,很多专家、学者、教授也是这样理解相对论,这样理解是错误的。但是他们不认为自己的理解是错误的,反而认为自己掌握了真理,最有知识。他们先入为主的认为,不能做这样的假设“用1秒钟的时间去飞完100亿光年的静止距离”。由于他们的武断,使得相对论一直不能被很多人正确理解,也使得相对论一直不能被进一步理解。2004年诺贝尔物理学奖得主大卫•格罗斯,在他获奖同年指出:“知识最重要的产品是无知。”郭汉英研究员说:“知识还有一个副产品——权威与偏见。”
     
   六、相对于静止者,由于时间没有变短,所以不能超过光速
     
     还以我们刚才的那次旅行为例。相对于高速飞行的我们来说,我们是在1秒钟内飞完了29.999……万公里的距离(100亿年的静止距离)。但是,相对于静止者来说,由于没有高速飞行,时间、距离都没有变短。相对于静止者来说,我们是用了100多亿年的时间飞行了这整整100亿光年的距离,我们的速度是100亿光年/100多亿年<1光年/年<30万公里/秒,小于光速,光速是最高速度。相对于静止者来说,光是用了整整100亿年的时间飞行了这整整100亿光年的距离,光的速度是100亿光年/100亿年=1光年/年=30万公里/秒,是光速,光速永远不变。(这里假设光速是整整等于30万公里/秒)。
     
     相对于高速飞行的我们来说,我们飞完这这段距离所用的时间1秒钟,这个时间是高速飞行者自己的时间,是变短后的时间。相对于静止者来说,没有高速飞行,时间没有变短,这段时间不是1秒钟,而是100多亿年;大于100亿年,大于光飞完这段静止距离所用的时间。

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