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第九讲:对任何速度都不可能超过光速的进一步理解

       第九讲:对任何速度都不可能超过光速的进一步理解
           徐永海
   
   
     1、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。”由于爱因斯坦没有去论述“相对于速度无限大,整个宇宙的时间和空间都要变成零点”,使得爱因斯坦也不可能去论述“一切都在上帝的掌管之中”。爱因斯坦距离上帝仅仅差一步之遥。
   
     2、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。”
   
     3、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。
   
     相对于高速飞行的我们来说,我们飞完这100亿光年的静止距离所用的时间,是1秒钟。还可以依据速度不同,我们所用的时间,也可以长一些,如1天、1个月、1年;也可以短一些,如万分之一秒、亿分之一秒等。但是,这些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,这些时间都是大于100亿年,大于光飞完这段静止距离所用的时间。只是当我们的速度越快时,在静止者看来,这些时间越接近100亿年,越接近飞完这100亿光年静止距离所用的时间。
   
     我们高速飞行,可以飞完不同的距离,如1光年、1百光年、1万光年、1亿光年;依据速度不同,我们所用的时间可以是1年、1个月、1天、1秒钟、万分之一秒、亿分之一秒等,这些时间都是高速飞行者自己的时间,都是变短后的时间。相对于静止者来说,这些时间都会大于1年、1百年、1万年、1亿年,大于光飞完这些静止距离所用的时间。只是高速飞行者速度越快时,这些时间越接近这1年、1百年、1万年、1亿年,越接近飞完这些静止距离所用的时间。
   
     相对于静止者来说,没有高速飞行,时间都是没有变短的时间,时间都很长,大于光飞完这些静止距离所用的时间。这样,不论高速飞行者以多快的速度飞行,在静止者看来,高速飞行者都是飞在光的后面,都是慢于光,任何速度都不能超过光速。
   
      徐永海,北京市西城区德胜门外新风南里10号楼6门501室,邮政编码:100088,电话:86-10-82082198,电子邮件:[email protected]
   
   
      十讲科学与上帝
    第一讲:人的原罪与人的一些疾病
      (http://column.bokee.com/171720.html)
    第二讲:信仰是最好的心理治疗
      (http://column.bokee.com/171722.html)
    第三讲:十字架上的道理
      (http://column.bokee.com/171727.html)
    第四讲:宇宙是上帝创造的与真的存在上帝
      (http://column.bokee.com/172009.html)
    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
      (http://column.bokee.com/172010.html)
    第六讲、科学将使我们更加坚定地相信上帝
      (http://column.bokee.com/172011.html)
    第七讲:对空间膨胀理论的进一步理解
      (http://column.bokee.com/172273.html)
    第八讲:对相对论的进一步理解
      (http://column.bokee.com/172275.html)
    第九讲:对任何速度都不可能超过光速的进一步理解
      (http://column.bokee.com/172276.html)
    第十讲:科学面临着新的突破
      (http://column.bokee.com/172729.html)

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