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逆光

(2010-06-15 18:15:41)
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杂谈

逆光,超无穷大速度

刘宇晖(liuyuhui30000@sina.com)
摘要:本文否定了相对论时序颠倒论证,进而论证了在洛伦兹变换中存在超无穷大速度解,其最大速度极限为“逆光子”速度。
关键词: 负时间   超无穷  校准  逆光  方向示性  等可能

在文[1]中,作者指出了洛伦兹变换存在超光速解,但作者仍然保留了这一结论:在横轴上速度不超过光速。——本文要取消这一限制,并说明:在横轴上,洛氏变换所允许的速度比无穷大还要大。
   在相对论中有一个用以证明超光速不存在的“时序颠倒论证”,文[1]已经说明,该论证的有效性只局限在横轴上(如果它真的有效的话)。这里要论证,在横向上不管是否有超光速,都没有时序和因果颠倒的问题。

时序颠倒论证的要点是:若有一物体以超光速在横轴上运动,那么,按照洛氏变换,一定存在一个参照系,在其中,该物体运动终点的时间读数小于它运动起始时的时间读数,因此,“时序颠倒”“因果颠倒”了。物体运动所花费的时间竟是负时间,这怎么可能呢?
   不存在什么颠倒,相对论没有认识到:对于一个真实的物理运动,校准时间给出负时间是可能的,也是正常的。举例来说:在两地分别静置着两个钟,A地的a钟和B地的b钟,一物体从A出发时a钟读数设为0,运动到B地时b钟的读数可能是0,可能大于0,也可能小于0,那么,一个真实的运动,花费的时间用两地时钟读数之差表示的话,可以是0,可以是正值时间,也可以是负值时间,算出的速度可能是无穷大,也可能是负数,然而,速度是负数在这一特定情况下却不是表示运动方向的相反。
   我们是否应奢望对于一个真实运动,两地时钟读数之差总给出正数值时间,是否应对时钟的校准提出这样的要求,是否存在这样的校准方法满足这一要求,相对论的校准方法是否满足这个要求?
   这4个问题的答案都是未知数,是不可判定命题。仍以前例为例,为避免负时间,对于一个特定物体的运动,我们调整各地钟的读数,使该运动总有一个正值时间,是可以做到的。假设已作了这样的调整。然而,这时,又发现了一物体,运动时间又给出负值,于是,再次调整......因为我们不能洞知所有的运动,因此无法保证。因此总面对这样的尴尬:当我们自以为把羊都圈起来时,又发现一两只羊从圈外向我们走来......
   相对论没有提过这个问题:当用光及光速为每只钟校准后,是否能保证每一真实的运动都能给出正时间,即使这运动是超光速的?如果不能保证,那么就不能以负校准时间出现了为由认定此负时间不是与真实运动对应,更不能惊呼“时间颠倒”“因果倒错”。在刚才举的例子中,时数差小于0而一切照常。如果我们愿意,可以找两个钟一左一右摆在面前,时时经历这种有点无聊的时间颠倒。
   当然,如果光速最大,必然,相对论校准时间对于每一运动都能给出正时间。可是,因为不知道是否光速最大,才引起了用负时间否定超光速的论证企图,可是也正因为我们不知是否如此,我们必然也不知道是否负时间必然不对应真的运动,因此负时间论证无效,否则就是循环论证。因此,洛伦兹变换允许“光速最大”的“可能”,却不允许“光速最大”作为“必然”结论。
   但是,如果在横轴上找不到“超光速”的“可能”,我们已获得的结果就缺乏实质意义。但其实是可以做到的,关键在于理解负时间代表的意义,负时间代表比正时间刻画的运动更快的速度,快的已不能用正校准时间来刻画了,快的比无穷大还快。这一点容易得到说明,设A,B两地距离c(光速值)米,一光子从A出发时时钟读数为0,光子沿两地连线运动到B地,则B地钟读数为1,与光子同时从A地出发的粒子若比光快,则到B地时时钟数小于1,越快读数越小,在0时到达的粒子速度值为无穷大值,但是还不是最快,更快的粒子是那些在0以下的负值时点到达的粒子,这一时点递降的过程是否永无止境哪?不会,最低时点是-1,此时,光已经可以从B出发于A地0时到达A了,因此,考虑到双程,低于-1的时点不可能代表更快的真实运动,只可能代表低于光速的从B到A的负向运动。
   这种从 A地0时出发在B地-1时抵达的最大速度粒子,本文称为“逆光子”,逆光子沿横轴正向运动时速度为-c,沿负向运动时速度为c,与光子完全相反。作者称此特征为“方向性别(或示性)”,逆光子相异于光子的“方向示性”而彼此区分。

   在爱因斯坦推导洛氏变换时运用了光速不变假设,即:
         x=+ct时,x'=+ct';且x=-ct时,x'=-ct'
正负号代表光子方向,然而,也可用逆光子来解读,将上式理解为对逆光的描述,正负向完全相反。因此,可被解读为逆光光速不变“原理”。上式还可解读为一式描述了光子,另一式则描述了逆光,至于两式中那个是描述光(或逆光),则有同等的可能和选择权利。
   为避免双程往返出现真实的时序颠倒,逆光不能同时在双向出现,但可以等可能的在双向出现,洛伦兹变换因而允许如下3种平权的等可能的极限速度假设(在横轴上):
1.在正向上,最大速度不超过-c(逆光子正向速度),在负向上最大速度不超过光速。
2.在正向上最大速度不超过光速,负向上最大速度不超过c(逆光子负向速度).
3.光速同时是双向最大速度,无超光速。
    由于收缩因子的作用,也许会认为速度不能超光,但也可理解为理论局限的表示。就象相对论对于光运动给出了原时为0,而光明明需要时间(这是修正光速不变的好理由)。与此相应的,从甲地发出一逆光子到乙地,逆光子到达乙地同时,从乙发出一光子到甲地,这一全过程用甲地钟衡量共用时0,其不合理性正相匹配,也因此,在相对论框架中,这却不是否定逆光生存权的好理由。

参考文献:
[1]《洛伦兹变换存在超光速解》,刘宇晖,海明志杰博客,2009.7

 

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