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相对论与科学迷信/李长征
(博讯北京时间2009年4月07日 转载)
    
      相对论有许多与传统不同的思维,比如同时性问题、尺缩效应、钟慢现象、光速不变等等。我想除专业人士之外,绝大多数人不懂这些理论,也不想去研究这些对普通人来讲深奥的东西。但是权威容易变成迷信,真理离开了存在的条件就会变成谬误。相对论的乱用就会把科学变成谬误,背离科学的基础。在当今社会科学已经成为迷信,使它成为放之四海而皆准的真理,成为正确的代名词,不管人们懂不懂,只要是科学就代表正确,而忘记了科学是人们对世界的一种探索方式,它追求真理而不是把自己看做真理的代名词。任何科学都是建立在经验的基础之上的,而经验是相对主体而存在的,研究科学的问题不能离开主体的影响。我们需要对科学结论进行哲学的思考。
     (博讯 boxun.com)

      1、关于同时的相对性问题
    
      A和B两个物体在主体C看来是同时出现或同时落地,但在D看来却是A先于B出现和落地,在E看来是B先于A出现和落地。这表明同时性受观察者的影响,传统科学只考虑客观事物的关系,并不去考虑主体对科学结果的影响。其实同时性的相对性是因主体而产生的,并不是一个深奥的问题。不同的物体的信息传播到主体的时间受主体位置的影响,如果主体在两个物体中间,我会看到两个物体同时落地,如果这时我这是靠近A物体,而且A、B两个物体距离非常远,在同样的情况之下我会看到A比B先落地,反之我会看到B比A先落地。任何科学知识都是主体的一种认识,任何认识都会受到主体的影响,离开主体来看认识就失去了认识的基础。
    
      2、关于钟慢效应
    
      相对论认为,快速运动的物体上的时间会变慢,这表明时间是与物体运动的速度联系在一起的,是相对的。我们每一个人可能都有这样的感受:等车是时间过得特别慢,而热恋时时间却变得特别短暂。因此时间的相对性只是对人而言。但人们不去考虑相对论的理论对人的关系,受主体的影响,而认为时间的相对性是客观世界的本来面目。当我们考虑物体与主体的关系时,时间的相对性问题并不神秘。快速运动的物体,如果我们在它的上面,时钟不会变慢,时钟变慢只是相对于观察者而言(科学研究者而言),因为我们是通过光的传递来获得物体的信息的,我们的感官把物体的信息变成感觉。A物体以1/2的光速在与我相对运行,两秒钟这一时刻,物体距离我30万公里,这是物体发出的信息一秒钟以后才能被我接受到,也就是我在第三秒的时候才能那个看见物体A 在两秒钟时发出的信息、看到物体,如果物体运行了10妙,我在第15秒钟的时候才能接受到物体在10秒钟的时候传出来的信息,看到物体,因此对观察者来讲,我们永远观察到的是物体A的过去,因此在我看来,在高速运动的物体上的时间会变慢。同样的双胞胎,一个人看离它高速远去的物体上的兄弟会感到它比自己年轻,其实这只是相对观察者而言,对于在高速运动的物体上的人而言并不年轻,因为,我们看到的只是它的过去的信息,而不是它现在的信息。所谓双生子佯谬纯粹是对相对论的误解或是相对论的错误。因为钟慢效应只是对观察者而言,人的信息的获得需要一个时间,在低速运动的物体中,这个时间可以忽略不计,但在高速运动的情况下(微观与宏观)信息的获得就必须考虑信息传播的时间。假设一个物体在持续不断的发出信息,我们与物体以超过光速的运动速度相对运行,我们就决不会把在物体上的人看成越来越大,而是看做越来越年轻,越来越小。因为我们只能获得物体过去的信息,我们得不到物体现在的任何信息。在宇宙中我们能看到几万年以前的星球,因为这个星球离我们有几万光年的距离。因此,所谓时钟佯谬或双生子佯谬,认为乘高速火箭飞行的人多年回来后会比在地球上的兄弟要年轻纯粹是无稽之谈。
    
      在观察者看来,高速运行的物体的时钟不仅会变慢,也会变快。一个星体距离我们60万光年,假设这个星体以接近光速向我们飞来,正好在此时,这个星球上出生了一个婴儿,但是我们现在无论如何是不会看到他的,因为关于这个婴儿的信息只有60年以后才传给我们(因为信息是通过光来传播的)。在六十年后我们观察到了这个婴儿,但在第61年的时候它来到地球上,我们会看到(如果我们持续不断的观察)他已经61岁了,在星球上用来两年的时间活了地球上61 岁。在这种情况下,时钟不是变慢了,而是加快了。因此时钟的快慢只对观察者有意义,对事物本身没有意义。
    
      3、关于光速不变
    
      光速不变理论认为:物体运动的最高速度不能超过光速,即使在同一个点上向相反的方向同时发射两个光子A和B,每一个光子的运行速度为30万公里,在光子A上观测另一个光子B,光子B相对于A的运行速度仍然是30万公里。也就是说1+1=1。1+1=1是不符合逻辑的,但物理学家通过观测证实了光速不变理论。这就发生了非常奇怪的现象,两个光子走的距离等于一个光子走的距离,两公里等于一公里,于是高速运动的物体距离也就是长度会缩短,这就是尺缩效应。这种物理语言只有少数几个物理学家能明白。虽然科学家非常伟大,但它创造的理论不应该神秘,更不会让人读不懂。我不同意自然界可以不符合逻辑,1+1≠2,我认为相对论理解的1+1=1的观点是因为未能考虑到主体在认识中的影响,我们在分析物体之间的关系时,应考虑主体是如何获得这些信息的,以及主体在获得这些信息时受到的信息传播的影响,同一个太阳,我们早晨看起来大,中午看起来小,这种“两小儿辩日”的困惑不正是我们理解1+1=1的困惑吗?因此用观察获得的结论不一定是事实,物体在远处看起来大,在近处看起来小,距离同样产生尺缩效应,因此不仅仅速度会产生尺缩效应。但这种尺缩只是对观察者而言。当物体高速运行时,我们观察物体用的是光,因此必须考虑光在传播信息的过程中所消耗的时间,前面我们列举的实例(两光子相对运动),当我们从一个光子上观察另一个光子时,在一秒钟的时间,光子B距离A60万公里,光子B只有在两秒钟才能将在一秒钟时的信息传到A上,也就是我们如果在光子A 上,只能在两秒钟的时候才能看到光子B在一秒钟时的信息,在一秒钟时我们只能得到光子B在1/2妙时的信息,而在1/2妙时光子距离光子A正好是30万公里。这就是尺缩效应的全部秘密,他只对观察者是有效的,对客观事物本身没有效力。
    
      4、时空隧道,科学里的童话。
    
      我们能否回到过去,当然能,在回忆中,在想象中我们是能做到的。在感觉上,从理论上将来也可以实现,我们能看到物体是因为它发出的信息。我们假设物体发出的信息被光携带者以光速飞行,张三是我的同学,它的信息同样如此,现在我们以超过光速的速度追赶张三的信息,我们就会不断赶上张三过去发出的信息,并接受这些信息形成感觉,我们就会看到张三越来越年轻,直到它出生。但是我们见到的这是对张三的感觉,而不是对张三本人,张三在我们的眼里会越来越年轻,但实际的张三会与我一块变老,不会年轻。这就是时空隧道,一种科学的童话,人类的梦想。现在科学的盲从和迷信让人分不出真假,迷信好像是人的天性,不再信仰上帝现在迷信科学。这会失掉科学的价值。对科学必须进行哲学思考,让他不能偏离正确地方向,建立在坚实的基础之上。同时物理学不能背离逻辑,远离常识,成为少数人的语言,对普通人成为不可知的东西。科学是为人服务的,他必须讲究它的经济性、明晰性,否则他就会走向脱离大众的道路被拒绝。
    
      5、实在的时空与感觉的时空
    
      假如A和B是两个光速的距离,A和B以光速相对运行,A相对于B或B相对于A是两个光速的距离。一秒钟后A和B相遇,但在A上的人看来,B并未运动,因为B在出发点的信息、终点的信息、整个过程的信息同时到达A。因此在A中的人看来,B没有运动,只有A行走了30万公里。(因为B运行的距离在我无法表达,距离是起点与终点运行的时间,而起点与终点到达我的时间同时的,对我来讲就没有距离)。这就是事实的时空与感觉中的时空的不同。相对论就是用感觉中的时空来描述事实中的时空而产生的矛盾。
    
      在经典物理学中,只考察物体之间的关系,而不去考察主体这一因素。对于低速宏观物体而言,主观的时空(感觉中的时空)与实在的客观的时空是一致的,但是在高速运动的领域,感觉的时空与客观的时空表现为巨大的差距,是不一致的,必须搞清二者的区别。对于这一问题,马赫的哲学有许多说明,但并没有被人们充分的理解。任何物理学必须用经验来描述和验证,什么是经验?就是物体的信息到达感官时,感官将信息转化为人能理解的图象或符号。在低速运动的物体中,信息与感觉是统一在一起的,在高速运动的物体而言,信息与感觉是不能统一在一起的,客观的时空关系在转化为主观的时空关系时就会发生巨大的偏离,1+1≠2的时空在感觉中就会产生,但这只能是感觉的时空,不能是实在的时空,客观的时空1+1仍然为2。
    
      就是在低速运动的物体中,由于距离或速度等原因也会出现感觉的时空与实在的时空不一致。比如太阳现在向我们发出一束光,我们等啊等,等到8分钟以后我们才接受到这束光,看见太阳。但是我们接受到的是太阳8分钟之前发出的信息,因此我们只能见到过去的太阳,如果太阳有一个时钟,我们这是正好看到,我们就会发现它的指针比地球上的时钟的时针慢8分钟,但如果我持续的观察下去,发现太阳上的时钟不会越来越慢,只是相差8分钟。但是如果太阳离我们高速远去,我再来观察在太阳上的时钟,我会发现它走的越来越慢,与我们地球上的时钟的差距会越来越大,如果太阳飞到距离我们10万光年的距离时,它的时钟会比我们的晚十年,但这种时间只对我而言。
    
      我们使用光来获得信息的,由于光的运行速度非常快,我们在低速、近距离的物体上就不会感觉到感觉的时空与客观的时空的差距。但是如果人失去了光这一传播信息的通道,我们传播信息的最快速度是声速,那么我们就会测得物体的运行速度不会超过声速,因为我们在一秒钟只能获得声速距离传来的信息。
    
      物体的长度如果用光速来测量,在静止状态下,物体的长度就是从这头都另一头光行走的时间,如果一个物体光经过1秒钟才能经过,那么这个物体是 30万公里的长度,如果这时我站在物体的这一边A,从另一边B发出的一个光子在1秒钟会到这里,到达我的眼球,这在一个惯性系中是这样的。如果光子与物体不在一个惯性系而是相对运动,那么光子从A到B所经过的时间就不会是1秒钟,而是低于一秒钟,这时光速虽然没有变,但是光子与物体的相对速度却是高于光速,在统一惯性系光子的速度为30万公里,但是在不同的惯性系,它的相对速度一定是超过30万公里,科学不能违背逻辑。物体的速度不能超过30万公里只是我们错误的理解了观测的数据而已。 _(博讯自由发稿区发稿) (博讯 boxun.com)
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