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绝对静止参考系,是否存在?

(2014-08-11 14:55:42)
标签:

光速可变!有关证据

分类: 相对论问题
绝对静止参考系,是否存在?
刘波 2014-8-11
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摘要:
宇宙学测量证明存在绝对参考系,但不能说这一参考系是绝对静止的
相对性原理不需要绝对静止系
全宇宙不存在统一、均匀、平直的绝对空间,所有的绝对参考系都是局域的。
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 [10楼]  作者:tyger01  发表时间: 2014/08/10 
①、牛顿力学以绝对时空为基础创立,但是并没有为这个力学体系指出绝对运动的参照系的确定方法及绝对坐标系的确定方法。也就是说,从来没有明确的指出绝对空间坐标的原点如何确定。
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(1)宇宙学测量证明存在绝对静止参考系
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作者:福州梅晓春 发表时间:2012/09/22 
宇宙学的微波背景辐射测量证明存在绝对静止的参考系,而且明确地计算出地球在绝对静止参考系中的运动速度。相对论的死硬派学者都知道这事,只是他们都昧着科学良知,装作没有看见罢了。
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早在上世纪60年代,就有观察表明宇宙微波背景辐射存在空间各向异性 。若将宇宙微波背景辐射各向同性的参考系当作绝对静止参考系,观察表明太阳和地球所在的参考系正在以大约390千米/秒的速度在天球坐标系赤经1,05度左右,赤纬0.2 度左右方向上运动。这个速度可以认为是太阳参考系相对于绝对静止参考系的绝对运动速度。1999年微波各向异性探测器又在准确度更高的条件下发现微波背景辐射的各向异性。2002年物理学家用阵列射电望远镜(VLA),对能发出强大射电波的遥远星系进行观察。结果表明射电星系发出的射电波在地球运动的方向上确实表现出各向异性 ,这种各向异性与早先观测到的微波背景辐射各向异性相同。因此可以认为在地球运动方向上,宇宙微波背景辐射的各向异性是由地球运动的多普勒效应引起。
就目前的观察而言,可以将宇宙微波背景辐射各向同性的参考系看成与宇宙大爆炸原点相对静止的绝对参考系。
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在牛顿力学规律中并不含绝对速度。换言之,牛顿力学定律的正确性,并不要求一定存在绝对空间。
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(2)相对性原理不需要绝对静止系
作者:jqsphy 发表时间: 2012/09/23 
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相对性原理不需要绝对静止系,但不等于说,有了绝对静止系,相对性原理就坏了。 
伽利略变换也不需要绝对静止系,但是即使绝对静止系存在不存在,伽利略相对性原理也成立。 
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绝对静止系与相对性原理,两者没有必然关系。只是后者不需要前者而已,但没有否定或者肯定前者的存在。 
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相对性原理是满足群论的,但群论根本就不需要去设定一个绝对的群元(其它的群元需要跟它作参照才行),不存在这样的参照和绝对群元。当然,你一定要设某个群元作为绝对群元,也无甚大碍,完全可以这么去做。 
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有了微波背景辐射作为绝对静止系,完全不会导致相对性原理破坏。 
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过去,相对性原理不需要绝对静止系,于是就说成“绝对静止系不存在”,这种推理过于极端。其实,分析其数学,牛顿力学也压根不需要绝对静止系,绝对静止系只是一张画皮。绝对静止系概念,是牛顿力学之前的物理观在牛顿力学中的不必要残余。牛顿力学不需要绝对静止系,但也没有否定或者肯定绝对静止系的存在。
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光速变化的原因,与Sagnac效应
刘波  2014-6-24

  可以借用光的传播介质——以太来解释,真空中的光速,相对于以太是不变的。
但以太并非静止不动的,而是与周围物质一同运动的!
  设想以太充满整个宇宙。在地球附近,受地球引力牵引,与地球一同运动,就象地球周围的空气!这一范围的以太,相对地球静止,与地球的公转速度无关!也与太阳的公转速度无关!

在月球附近的空间,以太只受月球牵引,相对月球静止,与地球无关。
在地球同步卫星附近,如100米范围内,以太相对卫星静止,与地球无关。

在地球附近,地球引力占绝对优势的空间,以太相对地球静止。
当距离地球足够远时,以太受太阳引力场牵引,相对太阳静止。
在太阳系以外足够远的空间,以太受银河系的牵引,相对银河系静止。
因此,在地球看来,以太在远近不同的空间,有不同的速度。

在地面附近,以太象空气一样,相对地面静止,与地面一同自转。但随着高度的增加,转动速度渐渐减小,直到停止转动。本来这是由于地球自转原因引起的。但是,这种情况,在地面看来,反而是以太在由东向西转动,并且,距离地面越高,速度越大。这时,真空中的光速C,与以太的运动速度V叠加,相对地面不再相等,而是由东
向西的速度增大=C+V;由西向东的速度减小=C-V。
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迈克尔逊-莫雷实验证明了在地面上测得的光各向速度相等,中日双向时间传递实验从卫星上测得的光从东京经北京到西安的时间确实比光从西安经北京到东京的时间短。
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“本征引力场”就是绝对参考系
2014-8-5 刘波
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摘要:
1)“本征引力场”就是牛顿梦寐以求的“绝对空间”,也就是牛顿力学的绝对参考系。
2)宇宙空间各处的引力场强度一般是不均等的,因此,全宇宙不存在统一、均匀、平直的绝对空间,所有的绝对参考系都是局域的。
3)关于迈克尔孙-莫雷实验:引力场就是光以太,那么地球当然是完全裹携着自己的本征引力场在公转轨道上运行的
4)“紧挨着地球的以太应当整个地同地球一起运行,围绕地球的以太云在地球沿轨道运动时为地球所完全裹携走。不过,这云的各层是以不同的速度在运行的:云层离开地球越远,它的速度就越小。”
5)修正了牛顿第一定律的缺陷之后,静止状态与匀速直线运动状态不再具有等价性
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三、坐标系相互之间如何运动,并不决定力学定律在其中是否有效
首先,力学定律在固定于地球的坐标系中是非常有效的,不然,伽利略、牛顿等科学家,怎么可能在地球实验室中,归纳、总结出力学定律呢?
其次,爱因斯坦承认:力学定律在关联于太阳的坐标系上,比在关联于地球的坐标系上更有效。[4]
再次,我们都很熟悉自由落体的升降机,爱因斯坦确认,力学定律在升降机上和在地面上一样有效。
够了,只要看看地球、太阳、自由落体升降机这三个坐标系,它们相互之间并非作匀速直线运动,但是力学定律在它们之中却都非常有效,这就有力地否定了爱因斯坦根据伽利略相对性原理作出的断言:“假使有两个坐标系,相互作不等速运动,则力学定律不会在两者之中都是有效的。”
况且,力学定律竟然能在飞行姿态如此复杂多变、速度如此惊人的地球上被发现,难道有谁能指出“地球坐标系是在相对于哪个坐标系作匀速直线运动”吗?哪怕是误差大一点也行。……?很显然,根本不存在这样的坐标系。
可见,坐标系本身如何运动,坐标系相互之间如何运动,都不是决定力学定律在其中是否有效的根本原因。
因此,主张不要迷信伽利略相对性原理,并非无稽之谈。
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马赫否定牛顿“绝对空间”的理由是:“不存在绝对空间。转动不是绝对的,而是相对的。产生惯性离心力是水相对于全宇宙物质(遥远星系)转动的结果,……惯性起源于全宇宙所有物质施加的综合影响。”[10] 爱因斯坦对马赫的这个思想推崇备至,称其为马赫原理。
那么请问,马赫的“全宇宙物质”是通过什么作用于水的呢?难道不就是“引力场”吗?水桶周边的这个引力场难道不就是全宇宙物质所产生的引力场“叠加”而成的吗?“惯性”难道不正是起源于这个引力场对水所施加的影响吗?牛顿只不过是一时无法说出这个“绝对空间”究竟是什么罢了。

“本征引力场”就是牛顿梦寐以求的“绝对空间”,也就是牛顿力学的绝对参考系。“惯性”正是起源于物体相对于“本征引力场”的加速。
你看,“本征引力场”居然把牛顿和马赫对于水桶实验的对立观点协调、统一起来了,重大的“惯性起源”问题竟然如此简单地解决了,牛顿力学从此也有了一个可靠的绝对参考系,再也不是“悬在半空中”、“筑在沙堆上”的学说了。若牛顿地下有灵,一定会感到非常的欣慰。
 
六、“绝对空间”与引力理论和宇宙图像有矛盾吗?
目前主流物理学界普遍认为“牛顿的绝对空间与引力理论和宇宙图像矛盾:夜黑(奥伯斯)佯谬和引力(纽曼-希林格)佯谬。”[11]  
所谓引力佯谬是指:宇宙中任一有限区域的物质(质量有限)将被区域外的物质(质量总和为无限大)所吸引,有限区域内的物质无法依靠自身的引力收缩成星体。——豆丁网。
其实,上一章笔者解释“为什么z=ωωrr / 2g等式中仅含地球的引力场强度g”的理由同样可以解释引力佯谬:尽管宇宙中无数颗恒星的引力之和为无限大,但是,各天体的运行已把它消耗掉了,其“综合影响”不是无限大,决不会把某一星体撕得四分五裂。
笔者还要提醒,宇宙空间各处的引力场强度一般是不均等的,因此,全宇宙不存在统一、均匀、平直的绝对空间,所有的绝对参考系都是局域的。
所谓夜黑佯谬是指:如果宇宙是无限静止的和均匀的,那么观察者每一道视线的终点必将会终结在一颗恒星上。那么不难想象,整个天空即使是在夜晚也会象太阳一样明亮。——360百科。
以往普遍认为“绝对空间”无法解释夜黑佯谬,那是因为大家把绝对空间看成是统一、均匀、平直的了,一旦认识到“绝对空间”不统一,不均匀,且始终在运动,那么夜黑佯谬的前提还存在吗?
真想不到,“绝对空间”与引力理论和宇宙图像竟然没有矛盾。
现在,让我们趁胜前进,扩大战果。
 
七、找到的“绝对空间”,竟然还能简明地解决其他悬疑问题!
1、惯性力有没有反作用力?
几乎每一本物理教科书都断言:惯性力是虚拟力,其特点是“不起源于物质之间的相互作用,因而没有反作用力”,但是,一些思想深刻的学者,如北师大物理教授赵峥、刘文彪等人则认为,这个“特点至今仍然使人感到迷惑”。[12]
根据上一章“惯性正是起源于物体相对于本征引力场的加速”这个结论,当然就有:惯性力是本征引力场对加速物体施加的力,其反作用力必然是加速物体对本征引力场施加的力。由于引力场这种物质是无形的,所以我们很难表述其受力点在哪里,这有待进一步的研究。
这符合牛顿第三定律和马赫的惯性力起源于物质间的相互作用思想。[13]
2、“光以太“存在吗?
尽管爱因斯坦否定光以太的存在,但我们都坚信,每一个关于运动的陈述都必然包含着一个物理的参考系,我们只能相对于其他物体来量度位移和速度。根据上一章的论述,既然本征引力场是牛顿力学的绝对空间、绝对参考系,那么光波作为一种运动,引力场为什么不可以是光波的绝对参考系呢?换言之,引力场为什么不可以是光以太呢?现在就让我们看看,用引力场就是光以太的观点,能否驱散那朵“物理学上空的乌云”。
关于迈克尔孙-莫雷实验:既然引力场就是光以太,那么地球当然是完全裹携着自己的本征引力场在公转轨道上运行的,而迈-莫实验则是在地球本征引力场内进行的,所以不管在哪个季节,不管是白天黑夜,也不管实验装置的方向如何转动,不同方向的光速都是相对于地球本征以太而言的,都是“相等的”,测试不到预期的“以太风”是当然的。
关于斐佐流水实验:斐佐实验中的流水,无论是正向流,还是反向流,都不会改变光路中的引力场,因为质量分布没发生变化,所以,光路中的以太完全没有被流水拖动。“部分拖动”实质上是由于折射介质的运动所致,与以太并无关系。
关于洛奇转盘实验:该实验中的钢锯圆盘,无论多重,也无论怎样高速旋转,因为其质量中心并没移动,高速旋转不会造成引力场发生变化,所以根本不会带动以太,这与地球公转会带动以太并无矛盾(地球公转时质心发生移动)。
关于布拉德雷光行差观测:英国物理学家斯托克斯认为,“紧挨着地球的以太应当整个地同地球一起运行,围绕地球的以太云在地球沿轨道运动时为地球所完全裹携走。不过,这云的各层是以不同的速度在运行的:云层离开地球越远,它的速度就越小。”[14] 根据上一章“全宇宙不存在统一、均匀、平直的绝对空间,所有的绝对参考系都是局域的”观点,斯托克斯对光行差的解释完全说得通,与其他相关实验的解释毫无矛盾。
物理学上空的这朵乌云,竟然被引力场就是以太的观点,驱散得无影无踪。
且慢,一定有人已经看出了问题:既然圆盘旋转不能带动以太,那么,地球自转时其质量中心也几乎没变动,应该也不会带动以太,迈-莫实验就应该测出以太风,而不应该是零结果。目光果然犀利。
其实,迈-莫实验并非真正零结果,“Jaseja等(1964)用氦-氖气体激光器做了迈克尔孙-莫雷实验……‘以太漂移’的上限是0.95公里/秒,在所有已完成的迈克尔孙-莫雷型的实验中这个上限是最小的。”[15] 也就是说,迈-莫实验只能否定大于0.95公里/秒的以太风,地球公转的以太风确实能被明确否定。但地球自转的最大线速度(赤道处)只有0.464公里/秒,高纬度的地方,线速度将更小,所以迈-莫实验无法否定地球的自转不产生以太风。
可以预言,如果能设计出更高精度的实验,终将会测出地球自转的以太风。
一定立即有人指出,1972年Cialdea做的两莱塞实验给出的“以太漂移”上限只有0.0009公里/秒,难道不能否定地球自转的以太风吗?其实,这是对该实验结果的误解:两莱塞实验只是“观察干涉条纹的周日和周年变化”[16],仅仅能证实以太风昼夜变化的差异不大于0.0009公里/秒,而非以太风的绝对值不大于0.0009公里/秒,所以其并不能证明地球的自转不产生以太风。还有转动圆盘的穆斯堡尔效应等实验,也属同一类型。

根据洛奇转盘实验可知,物体自转时,其质量中心并没移动,自转不会造成引力场发生变化,所以根本不会带动本身的绝对参考系。固定于自转天体上的坐标系,其本身并不是绝对参考系,天体自转的速度越慢,该坐标系与绝对参考系的误差就越小,其中的力学定律当然越有效。只有固定于无自转天体上的坐标系,才是绝对参考系,其中的力学定律才绝对完全有效。
地球是有自转的,地球实验室就不是绝对参考系,力学定律不是严格有效的。可以预言,在月球实验室内,力学定律将比地球上有效得多,因为月球自转比地球自转慢得多(地球自转是每天一周,而月球自转约每27.3天一周)。
上述这些悬疑问题能得到如此自然、简明、圆满的解答,让笔者越来越相信“引力场就是绝对参考系,就是绝对空间”这个观点是能够成立的。
 
八、牛顿第一定律的缺陷,支撑着伽利略相对性原理
伽利略相对性原理排除了相对于绝对空间的绝对速度,也就排除了绝对空间在理论中的地位。相对性原理与牛顿的绝对时空观是根本对立的。
现今找到了本征引力场就是绝对空间,相对于本征引力场的运动就是绝对运动,这让牛顿的绝对时空观得到了完整的体现,应该说,这就意味着必须放弃相对性原理。
然而,令人疑惑的是,伽利略相对性原理竟然得到牛顿第一定律(按理应该属绝对时空理论)的支撑,“惯性定律说明静止与匀速直线运动都是物体在不受外力作用下,能不断维持下去的状态;相对性原理则说明在静止与匀速直线运动这两种状态中,力学定律是相同的。……这就揭示了力学中的静止状态与匀速直线运动状态的等价性。” [17] 可见伽利略相对性原理和牛顿第一定律是相互支撑的,难道为了放弃相对性原理还要否定牛顿第一定律吗?
当然不是否定,而是必须对牛顿第一定律中的缺陷进行修正。
牛顿在第一定律中,改变了伽利略提出的“物体会沿着水平方向永不停止地一直运动下去”的惯性运动的表述,但牛顿并未给出任何理由。如今找到了绝对空间,惯性运动应该是物体相对于引力场而言的,那么,惯性运动的状态就应该与引力场的分布有关。在地球本征引力场中,水平面就是一个等势面,物体在只受到平衡力的情况下,只能是保持静止,或沿等势面匀速运动,唯有这样,牛顿第一定律才符合机械能守恒定律。
据此,应把牛顿第一定律修正为:相对于其所处的引力场,每个物体都保持其静止或按原方向并沿等势面作等速运动的状态,除非有外力作用于它迫使它改变那个状态。
对牛顿第一定律进行这样的修正,其优越性是明显的: 
A、明确了牛顿第一定律的参考系是物体所处的引力场,而不同于原先那样没有明示,牛顿力学就不再是“悬在半空中”、“筑在沙堆上”的学说了; 
B、修正后的牛顿第一定律不再与机械能守恒定律相抵触; 
C、修正后的牛顿第一定律与伽利略的惯性思想保持一致。伽利略早就指出:“地球的惯性运动是圆周运动……。因此,伽利略的惯性原理,与笛卡尔的惯性原理或牛顿的惯性原理不同,必须把它称作为‘圆周惯性’原理。”[18]
D、保持了牛顿的绝对时空观在牛顿力学中的一致性、完整性。
如此修正之后,在牛顿力学中,静止状态与匀速直线运动状态不再具有等价性,伽利略相对性原理就完全失去了支撑。

十、总论
综上所述,我们可以看到,修正了牛顿第一定律的缺陷之后,静止状态与匀速直线运动状态不再具有等价性,这就意味着,如果力学定律在一个坐标系中是有效的,那么在其他相对于这个坐标系作匀速直线运动的坐标系中并不是肯定有效的,伽利略相对性原理显然不能成立。
固定在地球上的坐标系也好,固定在伽利略大船上的坐标系也好,都只是地球绝对参考系(本征引力场)很好的近似。它们既不等价,也不平权。
伽利略变换,仅仅是这些近似的绝对参考系之间精度很高、很实用的坐标变换方法而已。
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文章摘录来自:《必须破除对伽利略相对性原理的迷信》上海金标软件有限公司 费邦镜  2014/05/22
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可用“绝对参考系”来替代惯性系
刘波 2014-8-6
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只要看看地球、太阳、自由落体升降机这三个坐标系,它们相互之间并非作匀速直线运动,但是力学定律在它们之中却都非常有效,这就有力地否定了爱因斯坦根据伽利略相对性原理作出的断言:“假使有两个坐标系,相互作不等速运动,则力学定律不会在两者之中都是有效的。”
况且,力学定律竟然能在飞行姿态如此复杂多变、速度如此惊人的地球上被发现,难道有谁能指出“地球坐标系是在相对于哪个坐标系作匀速直线运动”吗?哪怕是误差大一点也行。……?很显然,根本不存在这样的坐标系。
可见,坐标系本身如何运动,坐标系相互之间如何运动,都不是决定力学定律在其中是否有效的根本原因。
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九、为什么笔者在以上的全部论述中,始终回避“惯性系”这个名词?
可能已经有人发觉,在笔者以上的全部论述中,始终回避着“惯性系”这个名词。情况确实如此,因为笔者认为“惯性系”这个概念有进一步厘清的必要。
牛顿本人从来没有提出过“惯性系”这一概念。牛顿认为,力学定律得以成立的坐标系是“绝对空间”,“绝对空间”才是力学定律的绝对参考系。
然而,牛顿及之后的物理学家,始终没能找到“绝对空间”,而叙述牛顿力学又无法不牵涉其参考系,因此,近代的物理教科书在讲述牛顿力学时,为避免“绝对空间”的提法,大都采用德国物理学家朗格在1885年(牛顿去世150多年之后)提出的惯性系概念。朗格定义:惯性定律在其中成立的参考系称为惯性系。[19] 这一定义非常明确和实用,“一给定参考系是否惯性系的问题就成为观察和实验的事情了。”[20] 惯性系概念从此被普遍认可和广泛使用。
然而,爱因斯坦为了给相对论铺平道路,把惯性系概念搞得越来越复杂,越来越玄虚,什么“惯性系定义存在逻辑循环”,什么“只有当某一粒子离开其他物体非常遥远时,它才有资格充当惯性系”,等等,不一而足。以致一方面,朗格的惯性系定义被否定(但爱因斯坦仍经常会借用这一定义),另一方面,虽然“狭义相对论的整个理论都建立在惯性系的基础上,但是我们却无法定义或找到一个惯性系。” [21] 真可谓“怎一个乱字了得”。
既然“惯性系”仅仅是“绝对空间”的替身,那如今找到了“绝对空间”(绝对参考系),大可不必非要还用“惯性系”这个名词。
因此,笔者在以上的论述中,始终回避惯性系这个概念,以免引起歧义和无谓的争论。
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请大家思考一下:
太阳围绕银河系转动,并非匀速直线运动,它能否算惯性系呢?
地球围绕太阳旋转,并非匀速直线运动;并且,在地球公转的同时,还有一个自转。
那么,地球飞行姿态如此复杂多变,并非惯性系?
“地球坐标系是在相对于哪个坐标系作匀速直线运动”吗?哪怕是误差大一点也行。……?很显然,根本不存在这样的坐标系。
看来,理想的惯性系,根本不存在!
那么,我们可以用“绝对参考系”来替代惯性系。
这样一来,就方便多了,实用多了。
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“本征引力场”就是牛顿梦寐以求的“绝对空间”,也就是牛顿力学的绝对参考系。
现在看来,朗格的惯性系定义,是合理的:惯性定律在其中成立的参考系称为惯性系。

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