光速不变原理毫无实用价值

马海飞

（http://blog.sina.com.cn/gfis 2020年1月14日星期二）

光速不变原理和相对性原理是爱因斯坦相对论的两大基石。爱因斯坦自己的理论以及所有在爱因斯坦的理论基础之上建立起来的相关理论也几乎全都与光速不变原理和相对性原理有关。然而，我发现，光速不变原理实际上是一个毫无实用价值的原理。这个原理根本就不应该用在物理学研究中。

首先必须要搞清楚的问题是“什么是光速不变原理？”现代物理学主流对“光速不变原理”是这解释的：光速不变原理是狭义相对论的两个基础公设之一，在狭义相对论之中，指的是无论在何种惯性参照系中观察，光在真空中的传播速度相对于该观测者都是一个常数，不随光源和观测者所在参考系的相对运动而改变。这个数值是299,792,458米/秒。

请注意这句话：光在真空中的传播速度相对于该观测者都是一个常数。这就是说，只有在真空的环境中光的传播速度才是不变的。而真空又是什么呢？严格地说，真空就是什么都不存在的那个空间范围。可是，物理学家研究的对象是物质世界。而在这个物质世界里根本就不存在真正的真空环境。以前在经典物理学中，经典物理学家通常把不存在物质实体的空间就叫做真空。例如空气中悬浮的气体元素也都属于物质实体。只要把这些物质实体抽干净就可以制造出一个所谓的“真空环境”。根据经典物理学这样的说法，就可以把宇宙空间看作是真空环境。可是，随着科学进入到现代物理学时代之后，人们通过研究发现，没有物质实体存在的空间环境仍然还不能算作是真正的真空。因为在这样的环境中依然还有各种各样的场存在。也就是说，实际上在人类所接触到的所有范围内是不可能有真正的真空存在的。同时也说明，人类所从事的所有物理学研究，无论是经典物理学还是现代物理学都不是也不可能在真正的真空中进行。而且也没有能力创造出真正的真空。

由此可见，“光速不变原理”与人类所在的这个世界毫不相关。现代物理学家把光速不变原理使用在他们的物理学研究中的做法就像是把上帝所存在的那个世界里的原理应用到人类世界的做法一样。这样就可以清楚地看出来，所有以光速不变原理为理论基础从事研究所得到的结论一定都是错的。实验和观察数据本身可能都没问题，但使用光速不变原理对那些数据做出的解读都是错的。

举例来说，科学家们从他们的观察和实验结果中得出的“引力时间延迟”和“引力红移”以及“光线在强引力场中发生弯折”的结论都是以光速不变原理为依据得出来的。也就是说，只有在光速不变的前提下，在引力场中才有可能出现“时间延迟”和“光谱红移”以及“光线发生弯折”这些现象。这就可以看出，光速不变原理中的真空前提与引力场之间出现了不可调和的矛盾。只要有引力场存在，那个空间就不可能是真空。光速就不可能不变。如果想要光速不变，就必须是真空环境。就不能有引力场以及任何形式的场的存在。从这个矛盾可以看出，科学家们得出的引力时间延迟和引力红移以及光线在强引力场中发生弯折的那些结论全都是错的。

现在还有很多人相信GPS信号的延迟也是来自光速不变原理。这也是一个错误。实际上GPS信号的延迟不是光速不变的结果，而恰恰是光速的变化导致的。引力时间延迟和引力红移以及光线在强引力场中发生弯折的现象统统都是因为光速的改变造成的。光速在引力场中的速度是随着引力场的强度变化而不断改变的。所谓的时间延迟其实就是光速变慢了。在数学上，只要人为规定光速是一个固定不变的数值，计算出来的结果就一定是时间发生了变化。因为科学家们无条件地相信光速在任何情况下都不变，在引力场里也不变，因此才会在计算过程中把光速当成一个常数使用。结果时间就成了一个可变的量。因为这种变化无法从正常的物理学上得到解释，现代物理学家们于是就改变时间单位。因此就出现了“时间膨胀”这个鬼魅概念。时间膨胀与光速不变原理一样也是一个毫无用处的东西。没有人使用膨胀的时间从事自然科学研究。引力红移也是如此。引力红移现象所反映出来的物理事实实际上是光速发生了改变。光从引力场强度高的地方向强度低的地方传播时就会随着引力场强度的降低而提升传播速度。光在频率不变的情况下速度都是由波长决定的。光在离开光源之后的频率是不会也无法改变的。这时候的光速完全由波长决定。由于波长变长，得到的结果就是红移。从反方向传播，波长就会变短。出现的现象就是蓝移。实际上就这么简单。但是，因为科学家们以相同的方法使用了光速不变原理来解释引力红移现象，于是就得出了同样错误的引力时间膨胀的结论。光线在通过强引力场时发生弯折的现象也是如此。实际上，光线会出现弯折的原因纯粹是因为光速的改变造成的。当光线穿越太阳附近的时候，因为光的传播速度与引力场强度成反比。引力场强度越强的地方光速越慢，引力场强度越低的地方光速越快。这导致越靠近太阳的地方的光线传播速度越慢，越远离太阳的地方的光线传播速度越快。这种速度上的改变导致的结果就是人们观察到的光线弯折现象。可是，科学家们却根据光速不变原理用复杂的短程线之类的几何概念来解释这种现象。把本来很简单的事情说得复杂到没人能懂的程度。

虽然引力场这个概念也是错的。但是在自然的宇宙空间里的确存在着一个决定光速的场。这个场就是物质的属性场。物质的属性场是光的传播介质。光是波。所有物理波的传播速度都是由介质决定的。光也不例外。宇宙空间不是真空的。把光速不变原理用在宇宙空间中出现的任何自然现象中都是完全不适宜的。光速不变原理在任何自然科学研究中都是毫无价值的。不过数学家若是喜欢的话可以使用没问题。