艾尔服饰有限公司:爱氏相对论的末日终审

爱氏相对论的末日终审

    爱氏相对论的末日终审

── 伽利略变换与罗仑兹变换等价性的确证 

                    时永澄 （北京大学5601136，Email: shiycgood@126.com）

摘要: 统一了跨越三百年物理时空的伽利略变换和罗

　　仑兹变换─ 砸碎了爱因斯坦相对限制宏观物体

　　运动速度的枷锁；消除了关于尺缩钟慢的神话

联系两个惯性参考系的伽利略变换

　　　　　　　　　　　 ｘ´＝x-vT  ，y´=y,  z´=z　,　（1）

　　　　　　　　　　  T´＝T ，　　　　　　　　　　  （2）

系由16世纪物理学家伽利略提出. 它能使牛顿第二定律的力学方程具有协变性, 但不能使电磁场方程协变.为此爱因斯坦提出罗仑兹变换

　ｘ´ ＝（１／δ）（x-vt）                           (1.1)

　　　　　　　　　　　ｔ´ ＝（１／δ）（ｔ－ｖｘ／ｃ²）．  (1.2)

式中　β= 1/δ　而δ=√(1-v²∕c²).该变换使电磁方程协变.

由伽利略变换的提出到罗仑兹变换被爱因斯坦确立并由此建立狭义相对论，其间跨越了三百年历史时空。由此在二十世纪建立了现代物理学理论大厦。然而就在“时间简史”（史蒂芬。霍金著）这本科普书风麋全世界而将历经百年风雨的爱因斯坦相对论推举到人类文明至高无尚的境界时，伽利略变换与罗仑兹变换的等价性被确证---这标志爱因斯坦相对论神话历史的终结:利用下列SGTD公式(地理时差公式)

                          t = T +λx ,      　　(3)

                          t´= T´-λx´,     　  (4)

式中

　　　　　　　　　　　λ = (1-δ) ∕ v =  (?-1) ∕ V， （5）

                                                          　 = √(1+V² ∕ c²)，　　

                           V　= dx/dT，　　(6)                      　　

                           ｖ = dx/dt，　　(7)　　　　　　　　　　　　　　

                           ｖ＝Ｖ/，    　(8)　　　 

运用极为简单的初等运算可将伽利略变换(1) 和（2）与罗仑兹变换（1.1）和（1.2）互相严格推演(见有关论文1和5). 这就否定了伽利略变换是罗仑兹变换的低速近似这一传统谬论, 无可非议的证明了两个变换有相同的正确性, 它们涉及到的速度有不同的定义(6),(7). 采用无时差时钟测量时间, 速度定义为(6) 式, 我们称为固有速度, 宏观物体运动速度和光速服从伽利略速度合成公式:真空光速可变,牛顿力学不再受罗仑兹变换的限制---速度无极限。 如果按(7) 式计算速度, 通常称为坐标速度,宏观物体运动的坐标速度和坐标光速服从爱因斯坦速度合成公式: 真空光速不变, 任向宏观物体运动速度不能超过光速.对于在大尺度时空区域中涉及力学和电动力学的应用科学领域，两种变换都可以运用，然而罗仑兹变换涉及到不同地点时钟地理时差的人为设置而不便于应用, 因此没有实用价值. 对于宇宙航行, 罗仑兹变换完全无用.

由于麦克士韦电磁场方程中的时间变量是由各地零地理时差同步钟测量确定的, 爱因斯坦由对称性导出的罗仑兹变换决定了变换前后的时间变量中都含有非零地理时差,因而不能用于电磁场方程. 因此他未能真正解决麦克士韦电磁场方程关于时空坐标变换的协变性问题。然而我们证明了放弃对称性要求罗仑兹变换仍然成立（见有关论文7））。在该文中我们在两个惯性系中非对称设置理想钟的周率和采用不同长度的单位量尺:在一个惯性系K 中的时钟被零时差同步化后，在另一个以速度v沿其正x轴方向运动的惯性系K´中采用缩短了δ倍的单位量尺, 这里

                       δ　=　√(1-v²∕c²)。          (9)

在K´系中采用了周率较K系中的时慢δ倍的完全同步钟并按下式设立地理时差

　　　　　　　　　　　　　ｔ´＝δT－ｖｘ´∕ｃ²．

结果导致伽利略变换成为

　　　　　　　　　　　　　ｘ´ ＝（１／δ）（x-vT），　　　（１´）

　　　　　　　　　　　　　ｔ´＝δT－ｖｘ´∕ｃ² 　　　（２´） 

我们称为时式伽利略变换。在绝对时空中麦克士韦电磁场方程关于时式伽利略变换是协变的。在麦克士韦电磁场方程中时间t由零时差同步钟给出, 经时式伽利略变换施行后坐标时中出现地理时差,变换结果不比实行伽利略变换得出的结果多出一点点正确性, 两种变换结果只是形式不同. 时式伽利略变换与爱因斯坦的罗仑兹变换的数学形式虽然等同，但二者是本质完全不同的变换，前者属于绝对时空，后者属于本质不同的爱因斯坦时空。

考虑到罗仑兹变换中时间坐标中隐藏的地理时差(3),(4), 运用罗仑兹变换所作的计算表明:运动钟和静止钟走的一样快慢, 运动尺和静止尺一样长. 完全揭示出爱因斯坦及其追随者在这些问题的有关计算中暴露的迷天大错。对于爱因斯坦相对论最具品牌特色的物理学论断“运动钟走的慢”, 我们用一个字将其改写为“运动钟调的慢”作为爱因斯坦相对论的终结.

一场跨世纪的物理学闹剧正在降下帷幕.

                                参考资料

1.关于相对论中爱因斯坦的错误及其修正,时永澄www.qiji.cn/eprint/abs/3579.html. 2007年11月.

2.Einstein’s mistakes in relativity and its correctin. 2007年11月

www.qiji.cn/eprint/abs/3580.html.

3．狭义相对论基本文献中爱因斯坦的错,时永澄,2008年5月北京相对论研究快报,Vol.6 ,No.3,p23-24.

4.用一个字推翻爱因斯坦相对论。时永澄著http://qaabb.com/article/2/31.htm或http://qaabb.cn?a88

5.用一个字改正爱因斯坦相对论. 时永澄著.北京相对论研究联谊会五届年会论文集.2009年第四期 p136-144

6.速度无极限——从伽利略变换推导罗仑兹变换http://qaabb.cn?a92

7.惯性参考系时空坐标变换的唯一性---由对称性导出罗仑兹变换, 时永澄,2009,12月.

http://www.qiji.cn/eprint/abs/3971.html

8．Shi Yong-Cheng, Shi’s Galilean transformation, 2010-5. gsjournal.net