走进后相对论时代（七十）

    刘文旺

4、光子与相对论

相对论的诞生源于描述光子运动---光子运动速度与光源的运动、观察者的运动无关性，但现有相对论理论的时空观、质量的变化、等都不适用于光子，这是为什么？

我们看如下的分析：

在光子看来这一世界应是什么样子？若用L^/=L[1-(v/c)²)]^1/2来描述观测到的空间大小，则在光子看来这个世界太小了，所用物体的长度都为零，那么，这时的光子是在哪里运动；若用Δt=Δt^//[1-(v/c)²)]^1/2则在光子看来，这个世界的时间是凝固不变的，则其振动的周期体现的又是什么？还有这一公式也不适用于描述光子的波长与周期的变化，在地面静止的观测着通过干涉或衍射实验测量了光子的波长为λ，周期为T，则在一个与之有相对运动的惯性系中的观测着看来，其拥有的波长λ^/=λ[1-(v/c)²]^1/2，周期为T^/=T[1-(v/c)²)]^1/2，简单的计算就会得出，由于这时的v变为了c，因此，这时的光子的波长、周期都变为零，从能量的角度看，这时光子的能量是无穷大，而波长变为零，光速也就无从谈起，c也变为了零。这不与光速不变矛盾吗？

这样，由描述光速不变得出的相对论钟慢尺缩现象，不适用于光子本身，这一点在现有的相对论中是没有提及的。还有由相对论的质速关系m=m^，/(1-β²)^1/2可知在光子看来粒子的质量应取发散值，且结合L^/=L[1-(v/c)²]^1/2可知，在光子看来，世界上的一切粒子/物体都变为了黑洞，则光子会被其经过的路径上的粒子/物体所吸收而不会发生衍射、折射、反射等现象。而此不是事实。

5、湮灭过程与相对论

在一静止在地面上的参照系中有一对正反粒子发生湮灭现象，转换为两个光子，则在此参照系中的观测者，按现有的相对论公式计算有：两静止粒子的质量能为E=2mc²，湮灭时产生的两个光子能为E=2hν且由，2mc²=2hν，但由于在相对论中光子频率的变化，与粒子质量的变化是按不同方式进行的。这样对于一个相对于这一参照系运动的惯性系中的观测者来说，他得到的两个粒子的质量变化为：m^/=m/(1-(v/c)²)^1/2，两粒子湮灭时放出的能量为：E^/=2m^/=m/(1-(v/c)²)^1/2×C²而湮灭后两光子的能量变化，与湮灭光子相对于运动的惯性系的运动方向有关，当两光子运动方向与该运动惯性系的方向一致时，由两湮灭光子运动方向的反向性可知，这时两个湮灭光子一个沿惯性系方向运动另一个沿相反方向运动，由光子的多普勒效应可知，两光子的能量/频率一个增加另一个减小，且变化量是相等的。总的看来，两光子能量之和没有发生变化。这样，要么能量守恒是不成立的，要么相对论是错误的。而能量守恒是实验结果。因此相对论就不得不面临质疑。

正反粒子对湮灭

这里的关键是，质量的变化与方向无关；而光子的多普勒效应与方向有关。而且，在同样的运动速度下，两者变化的数值是不同的。

6、引力场中的光速

在广义相对论中光子运动速度与引力场的强度有关，但狭义相对论成立的条件之一就是，光速不变性。在有引力场的时空中光速变了，则在有引力场的参考系中，光速不变是不成立的。这不与光速不变原理及相对性原理相矛盾吗？在有引力场存在的参考系中，狭义相对论不成立了，为什么还把狭义相对论中的钟慢尺缩等公式、质速关系、质能关系等应用于广义相对论中。如在描述引力场的广义相对论中仍在沿用质能方程E=mC²这是不应该的，在测量光子的引力红移实验中，光子质量的计算也是应用这一公式。这显然是自相矛盾的。

尤其是，由于运动会造成钟慢尺缩，质量的增加。因此，在把狭义相对论的这些内容搬到广义相对论的过程中，我们得到了：在重力场中时钟会变慢、尺度变小，引力场越强，时间越慢、尺度越小。但为什么没有提及质量的变大哪？

时间变慢已经有人做实验加以“验证”了，空间变小被验证了吗？为什么没有提起在引力场中物体的质量会增加？而且，引力场越强，物体的质量越大，这可能吗？！

这不可能！

我们知道，按照相对论一个质量是m的物体静止在重力场中，其拥有的能量是：E=mC²。若存在质量的变化则会出现与能量守恒的明显矛盾。因为，一方面其质量增加了，另一方面，在重力场中光速会增加：C^\=C(1+Φ/C²),因此，在不同强度的引力场中或在同一引力场的不同位置时，物体拥有的能量变成了：E^、=m^、C²(1+Φ/C²)²。这与能量守恒是矛盾的。而且我们也没有见到，一个物体的质量在不同的天体或在同一天体上的不同位置时，拥有不同质量现象的存在。

相对论对此有什么解释吗？

让人不能接受的是，质能方程等还被验证！

真是莫名其妙！！！

7、光子世界

在每一描述相对论的书籍中，都会津津有味地谈到时空的变化，似乎相对论真的给我们提供了改变时空的方法。其实，为了描述光子运动速度不变性的现象，建立起来的理论却没能解释为什么钟慢尺缩现象不适用于光子本身。因为，为保证光速不变推出的相对论公式中都有一个系数（1-v²/c²）^1/2这个式子在v=c会出引发物理量的极端情况，当其在分子上时其值为零——相应地一切与之有关的物理量都变为零，如由公式L^/=L(1-(v/c)²)^1/2可知，这时一切物体的大小变为零，可我们并没因为由光子的运动而见到这个世界消失了在光子眼里，这个世界并没有消失。

具有讽刺意味的是，我们正是利用光产生的视觉认识这个世界的。在我们看来由运动的相对性可知，以光速运动的光子其拥有的波长应该为零，但在光子的衍射/干涉等仍然满足波长与狭缝/小孔的尺度有关，也就是说光子波长的变化不满足相对论公式；当其在分母上时其值若为零，则会引发相应的一切物理量出现发散现象，如由公式m^/=m/[1-（v²/c²）]^1/2则当v=c时，出现m→∞的发散现象。则在光子眼里这个世界中的所有物体都会变为黑洞，包括正在阅读这一部分内容的读者，您相信这一点吗？！

在现有的关于相对论的书籍中，经常提到这样的问题，就是假想物体运动速度无限接近光速，这时，宇宙空间的大小可以是很小，以至于只有1毫米，那么由于这使得观测者的运动速度很大，则可以一下子就达到了宇宙的边缘，而此不是事实。光子本身就以光速运动，它并没有冲出宇宙之外去。相反，它从太阳到地球仍需要8分钟的时间，这是为什么？

在洛伦兹变换中，由简单的数学中偶次根号下不能为负得出的，物体运动速度不能超过光速，这真把我们人类的思维抑制住了。尤其是由质速关系、质能方程，亦可得出，当我们运动速度达到光速时，运动物体的质量、能量都是发散的，这需要我们消耗大量的能量，这是我们人类所不能实现的。我们也因此去掉了这样的幻想。然而，面对自由往来的UFO，我们人类真是充满了疑惑。这就使我们对宇宙的探索主要集中在如何达到超光速的问题上。

相对论真是害人不浅呀！！！

8、狭义相对论与广义相对论

在相对论中存在逻辑上的矛盾，首先由光速不变原理与相对性原理推出狭义相对论，然后认为一切物理规律在一切参考系中都是成立的---强相对性原理，则在加速参考系中亦应有光速不变性。但在广义相对论钟光速不再是不变的了——C^\=C(1+Φ/C²)。这不就出现了光速不变现象，不能在有引力场存在或不能在加速的参考系中成立的事实了吗？还有若广义相对论成立是客观的，即广义相对论的相对性原理是成立的。则在建立狭义相对论时就会发现，惯性系的提出是没有任何物理意义的，狭义相对论对于处于变速运动的参考系也应是成立的。但这又与狭义相对论中的光速不变原理直接相矛盾。

洛伦兹变换正是在解释光速不变的情况下推导出来的。

洛伦兹变换正是在解释光速不变的情况下推导出来，在重力场中光速是可变的，因此，在广义相对论中洛仑兹变换是不成立的。，由洛伦兹变换推导出的同时性的相对性、质速关系、质能关系等也不成立，还谈什么麦克斯韦方程组等方程的协变性！

在相对论中狭义相对论的成立条件与广义相对论的成立存在不能调和的矛盾。但是质速关系与质能关系，被现有的理论应用于所有的参照系中了。尤其是，在狭义相对论中，对于物体运动速度的产生过程并没有限制。一个简单的惯性系概念的推广、广义相对性原理的提出。就产生了质速关系、质能关系被应用于所有的参照系中？光速不变原理能在这一推广过程中保持成立吗？

在这里需要重申的是，质速关系、质能关系、钟慢尺缩现象，是以光速不变为前提下，在惯性系中推出洛伦兹变换，再在此基础上依据动量守恒、功能原理推导出来的。因此，它成立的前提是满足洛伦兹变换的成立条件——光速不变。而在重力场中的非惯性系中光速是可变的，因此，这些公式失去了成立的依据。

（未完待续）