欧几里得171、光速不变不是爱因斯坦凭空想出来的

2019年5月5日晚上19点28分，网友“芝罘（fú）山人”在贴吧开了一篇名为“从欧几里得到爱因斯坦——漫话科学史 第一话 关于公理化方法…”的帖子。

…罘、贴吧：见《欧几里得1》…

…

2019-05-10 03:00，芝罘山人：…

麦克斯韦根据数学计算指出，光的本质应该是一种电磁波，并且计算出了电磁波的速度。在解答了“光的本质是什么”的千年难题、并顺便给牛顿的“光粒子论”钉上了最后一个棺材钉子同时，也出现了一个严重的问题——麦克斯韦的光速公式指出，光速只取决于电介率磁导率等物理量。这些物理量有一个共同点，那就是他们都不随参考系的变化而变化，而是空间本身的性质，由此得出一个显而易见的结论——光速不随参考系的变化而变化。

…麦克斯韦：见《欧几里得169》…

…本、质、本质：见《欧几里得22》…

这可捅了大篓（lu）子了，这显然是违反牛顿的运动定律的，我以一半光速前跑，旁边是一束静止的手电筒发出的光，按照麦克斯韦的公式，这束光相对于我和相对于手电筒的速度都是一样的，这可是天方夜谭！

正如前面所言，通过逻辑推演，可以证明“若公理没有问题，则定理也没有问题。”反过来说，如果定理的验证结果不符合预期，那么也可以证明公理有问题。那么现在问题来了，麦克斯韦和牛顿，谁错了？

…前面所言：“从少数简单的命题（即‘公理’）出发，通过严格的逻辑，证明许多复杂的不直观的命题（即‘定理’）。这里的“证明”实际上指的是一种逻辑关系——如果公理是对的，那么这些定理也是对的…见《欧几里得6》…

…逻、辑、逻辑：见《欧几里得5》…

…推、演、推演：见《欧几里得14》…

…证、明、证明：见《欧几里得6》…

…公、理、公理：见《欧几里得1、2》…

…定、理、定理：见《欧几里得2》…

麦克斯韦错了？那就意味着电磁方程是错的，原有的电磁学必须重新建构，辛辛苦苦一百年，一朝回到解放前。而且，电磁波的存在已经由赫兹进行了验证，无线电技术也在蓬勃发展，这一切都说明了电磁方程的正确性。

那就是牛顿错了？那就更可怕了。数百年来物理学家的辛勤劳动一瞬间化为乌有，而且这更加挑战人们的常识，毕竟牛顿力学经过数百年来的发展，早已是今非昔比，如今要全盘推翻是不可能的。

于是当时的物理学家想尽办法，给牛顿力学打了许多补丁，其中最被人广为接受的是“以太论”，即认为宇宙间充斥着一种绝对静止的、被称作“以太”的看不见摸不着的物质，麦克斯韦计算出的光速其实是相对于以太参考系的速度。

稍有常识的人都看得出来，这实际上还是承认麦克斯韦错了。毕竟真空磁导率，还能随着物体运动状态改变而改变不成？
…常、识、常识：见《欧几里得106》…

就在这时，两个年轻人站了出来，“争论那么多有什么用，做个试验不就行了？”这两位就是迈克尔逊和莫雷，他们设计了一个巧妙的实验，试图测定光在不同线路下传播的时间差，以此计算出地球相对于以太的运动速度。结果令人震惊，不管怎么测，测出的结果都是0，这也就意味着，以太根本不存在，光速在所有参考系中的速度都是同一个值。麦克斯韦对了，牛顿错了。

…试、验、试验，迈克尔逊，爱德华·莫雷，实、验、实验：见《欧几里得169、170》…

2019-6-18 12:13，chy3503319回复：原来光速恒定不变不是老爱（爱因斯坦）干想出来的。

…干想：光凭想象就得出…

2019-6-18 15:06，芝罘山人 回复chy3503319：真不是，老爱的狭义相对论都是有实验支持的。

…相、对、相对：见《欧几里得69》…

2019-05-10 13:06，nj530408：…

为什么光速运动保持不变，这个就要求数学家给出严格的证明。洛伦兹收缩公式给爱因斯坦的狭义相对论提供了数学武器，而爱因斯坦的广义相对论，则是有黎曼几何作为数学理论的基础的。

…数、学、数学：见《欧几里得49》…

…理、论、理论：见《欧几里得5》…

…基、础、基础：见《欧几里得37》…

这个专题可以讨论许多有趣的涉及到公理化的科学趣闻，比如光速相对论，第五公设，黎曼几何，希望楼主写的趣闻生动，引人入胜

…公、理、公理，化：见《欧几里得1、2》…

2019-5-10 13:29，芝罘山人回复：我觉得你这段话显示出我们对相对论的一个很大误区：任何科学理论，验证其正确性的唯一手段都是实验、而不是数学证明，光速不变是经过了迈克尔逊莫雷实验板上钉钉的验证之后，才被爱因斯坦拿过来做相对论的理论基础的。

2019-5-10 13:39，nj530408回复芝罘山人：这个说法我是支持的，因为真理是客观性、科学性、规律性的产物，首先必须是与客观实际相一致，但是逻辑性也必须考虑，第五公设和非欧几何就是如此

…真、理、真理：见《欧几里得43》…

…性：1.物质所具有的性能；物质因含有某种成分而产生的性质：黏～。弹～。药～。碱～。油～。2.后缀，加在名词、动词或形容词之后构成抽象名词或属性词，表示事物的某种性质或性能：党～。纪律～。创造～。适应～。优越～。普遍～。先天～。流行～…见《欧几里得10》…

…科、学、科学：见《欧几里得4》…

…规、律、规律：见《欧几里得43》…

…逻、辑、逻辑：见《欧几里得5》…

…第五公设：见《欧几里得153》…

“在爱因斯坦看来，这些纷纷扰扰、核心就是一个字——怂。不就是牛顿错了吗？不就是光速不变吗？“只不过是从头再来”。从光速不变这一事实，爱因斯坦开始了他构筑全新物理学体系的征程。

请看下集《欧几里得172、牛顿力学大厦轰然倒塌、洛伦兹变换、相对论的诞生》”

若不知晓历史，便看不清未来

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