狭义相对论第二公设是第一公设的必然

本文讨论了爱因斯坦相对论两个公设之间的关系,指出有争义的“光速不变原理”实际上是相对性原理的必然产物。     

时间因光速不变而变

爱因斯坦相对论推翻了关于过去、现在、未来的观念 爱因斯坦的“相对论”是在20世纪初诞生的，这个理论推翻了对“时间”的常识性认识。 根据相对论，时间会“加快”或“减慢”。     

相对绝对论

仅根据光速不变原理就可严格地导出允许绝对静止系存在的坐标变换,这种新变换的成立决定了以光速不变为前提之一可以得到“爱因斯坦Ｅｉｎｓｔｅｉｎ相对论”、“固有时间与空间无关的相对论”和“相对绝对论”三种理论,本文通过比较上述三咎理论发现只有相对绝对论才是自给的。     

普遍的质速关系和狭义相对论

依据相对性原理以及动量守恒和能量守恒定律, 无需利用光速不变假设和具体的时空变换关系证明相对论能量必须正比于相对论质量。通过建立和求解质速关系的微分方程, 自动给出极限速度vm, 并得到一种普遍适用的相对论质速关系。该质速关系既适用于具有静质量且运动速度小于极限速度的“慢子”, 又适用于不具有静质量且运动速度大于极限速度的“快子”以及运动速度等于极限速度的“常子”。在此基础上可确定运动学时空变换的广义洛伦兹变换公式以及动力学的质能关系和能量-动量关系, 从而建立一种更为普遍的狭义相对论理论。无论是否存在无静质量的“快子”和“常子”, 无论是否发现超光速现象, 新的相对论理论都是成立并自洽的。极限速度的具体取值可由实验测量确定, 若取vm=c , 就回到传统相对论的公式, 光速不变则成为相对论的一个推论。     

相对论中的时空

<正>相对论是狭义相对论和广义相对论的统称。狭义相对论描写的是真空中的《平直)时空结构。狭义相对论的核心方程式是不同惯性系的时空坐标之间的洛伦兹变换;它的一切(运动学)结果和预言都来自洛伦兹变换。狭义相对论中的惯性系同牛顿物理中的惯性系比较,空间坐标的定义没有区别,时间坐标的定义则有原则的区别;牛顿惯性系的时间坐标是绝对不变的,爱因斯坦惯性系的时间坐标是由光速不变原理定义的(也就是用不变的光速同步惯性系中所有空间坐标位置的时钟)。狭义相对论的运算只能在惯性系中进行。     

光速不变原理的讨论

光速不变原理是狭义相对论的两条基本原理之一。光速不变原理包含两点内容:①光速与光源运动无关;②光速不依赖于观察者所在参考系。文中讨论了这两点之间的区别。指出宋代超新星爆发事件只是有助于证明“光速与光源运动无关”,而不能证明整个光速不变原理;同时指出“光速与光源运动无关”不违反经典物理学中的伽利略变换。澄清了对光速不变原理的一些不清晰的认识。     

由相对论效应与原理推导相对论速度变换

用光速不变原理和相对论效应得出相对论速度变换，其推导方式与常见方法不同。     

爱因斯坦相对论质速关系的讨论

首先应用牛顿第二定律的其中一种形式和质能关系,推出了爱因斯坦相对论的质速关系,再利用牛顿第二定律的另一种形式和质能关系推出了新的质速关系理论,通过对新质速关系和相对论质速关系的比较,得出了于相对论不同的物体的引力质量和惯性质量的关系.     

融入迈克尔逊-莫雷实验目的的Sagnac效应理想实验

长期以来,光速不变假设被认为得到了迈克尔逊-莫雷实验等的广泛支持,Sagnac效应尤其是推广的Sagnac效应出现后,有人认为是对光速不变假设的否定。但Sagnac效应涉及到非惯性系,能否动摇惯性系中的光速不变假设,出现巨大争议。本文设计了一个理想实验方案,将Sagnac效应与迈克尔逊-莫雷实验目的有机融合。对此实验,相对论将难于预见和解释。该实验有助于打破争论僵局,促进人们对光速问题再认识,挑战相对论。     

同时性的相对性的思维实验中的逻辑矛盾

本文揭示了爱因斯坦此思维实验：混淆“发生”和“知道”这两个不同概念；否定了光速不变原理，迫使做为动坐标的一方出现了不能变同为一的两种光速。     

相对性原理_罗_人七_兹变换与不变速度

在相对论前,罗仑兹变换是一个理论,用于解释迈克尔逊、莫莱实验的否定的结果——光速不随惯性系的转换而改变.相对论建立以后,情形反过来,光速不变的实验事实成为导出罗仑兹变换的依据.爱因斯坦的功绩在于,从时空理论的高度着眼,推广伽利略力学相对性原理到包括电磁现象,把光速不变和相对性原理结合起来.可是,它们之间的关系究竟怎样,很少认真考查过.下面的讨论结果表明:仅仅是运动学的相对性原理,加上时空的均匀性、空间的各向同性,就足以导出罗仑兹变换或者伽利略变换,二者必居其一.而在前一场合,有限的、不变速度的存在为必然结论.迈克尔逊、莫莱实验可以看作是一种判定性实验,判定我们的时、空连续体属于罗仑兹变换而不属伽利略变换;同时,证验光速即不变速度.     

对于我是“同时”，对于你是未必是“同时”

从这里开始，我们就进入到以“相对性原理”和“光速不变原理”两个原理为基础的狭义相对论世界了。我们务必记住：根据相对论，“谁在看（谁在观测）”是一件非常重要的事情。     

论狭义相对论的理论发展和实验检验

狭义相对论（SR）可概括为10个主要方面，即1个变换，2个公设，3个公式，4个推论。目前对狭义相对论的质疑集中在“光速不变公设”和“光速不能超过推论”这两方面。1992年以后的10年间已做成了若干超光速实验，有的在经典领域，有的在量子领域。2001年，有迹象表明在大的宇宙时间尺度上光速缓慢减小，这引起了对光速是否真的恒定不变的质疑，SR似已受到挑战。国际科学界如使新理论成立，将是Einstein提出SR以来的一次科学革命。     

与工科生谈谈怎样认识"狭义相对论"

大学工科<普通物理学>"狭义相对论基础"这一章,是近代物理学这部分知识的重点和难点.根据多年的教学经验,对迈克尔逊-莫雷实验进行了进一步的阐述,为使学生对光速不变原理有更深理解;对时间延缓效应公式△t=τ/√1-(v/c)2进行了讨论,引导学生从实验的角度认识到时间延缓的客观性,从而牢固树立起狭义相对论的时空观;最后,从动力学方面进一步对牛顿运动定律与狭义相对论进行了比较,以帮助学生更全面地认识狭义相对论.     

普通情况下的多普勒效应表达式

考虑到波源和接收器相对于介质同时沿不同方向运动,推导出普遍情况下的机械波多普勒效应表达式·基于爱因斯坦的相对性原理和光速不变原理,利用狭义相对论的时间膨胀公式,推导出光在真空中的多普勒效应表达式·这一推导方法简单明了,物理概念清晰·最后给出了应用多普勒效应表达式的两个实例·     

间隔不变的几种表达式及应用误区探析

讨论了狭义相对论中时空间隔不变在直角坐标系中的三种表达式,分析了应用间隔不变处理经典时空性质和相对论力学问题容易产生的误区,提出了正确的解决办法.     

狭义相对论的创立和爱因斯坦的科学思想--纪念爱因斯坦狭义相对论发表100周年

从迈一莫实验与相对论的创立的关系，对爱因斯坦创立相对论的思想过程及其科学思想等进行了分析说明。     

同时性的相对性的思惟实验中的逻辑矛盾

本文揭示了爱因斯坦此思维实验：混淆“发生”和“知道”这两个不同概念；否定了光速不变原理，迫使做为动坐标的一方出现了不能变同为一的两种光速．     

爱因斯坦相对论的根本性修正——光速可变的相对论力学(下)

本文从多方面证明爱因斯坦的光速不变假设和洛伦兹的长度收缩假设不成立,基于这两个假设的洛伦兹变换不能赋予麦克斯威电磁场方程及电磁波方程以不变性,不能解释多普勒效应和先行差,不能给出动体的质能当量关系,爱因斯坦力学的动质量公式与动能公式不自洽.他的广义相对论不能解释水星近日点进动.作者立足于相对性原理,不需要其他任何假设,建立了新的相对论.新理论证明:同时性是普适的;光速可变,光速不是速度的极限;多普勒效应、红移和光行差都是光速变化引起的;光子有静质量.新理论还能精确地证明动体的质能当量关系及惯性质量与引力质量等效,并揭示惯性场与引力场的广义对应.新的相对论力学可以准确计算光线经过太阳表面的偏转及水星近日点进动.从而用力学诠释取代了爱因斯坦关于质量使时空扭曲的几何诠释,并消除了他的广义相对论与狭义相对论之间的矛盾.     

从原子量的小数点说起

正1905年,爱因斯坦提出狭义相对论,在物理学界掀起轩然大波。可是要验证爱因斯坦的惊人论断,在20世纪初并不容易。不过,实验科学家在研制更精良的仪器时,却不经意间为爱因斯坦的相对论提供了最好的证据。