论动体的质量与运动速度的关系

讨论了物理学中的"质量"概念.牛顿的运动定律显示物质(物体)的质量与其运动速度无关.但是H.A.Lorentz于1904年提出了质速公式m=m0(1-v2/c2)-1/2.这个关系式即使对电子适用,亦不应像狭义相对论(SR)那样将其用到一切情况.过去人们常说"SR理论已被实验所证明";但在实际上,对Lorentz质速方程而言,缺少针对中性粒子和中性物质的实验证据.假如物质(物体)的质量与运动速度无关,"光障困难"或许并不存在,现有的超光速研究的理论可能要作重大修改.     

爱因斯坦的狭义相对论是正确的吗?

物理学定律之一的相对性原理从任意惯性系看来的一致性最先由H.Poincarè推介,而Lorentz变换(LT)体现该原理,但H.Lorentz于1904年发表的相对性思想是在以太存在性之下得出的.1905年Einstein发表了著名论文,其中有一个公设——光速不变性原理,由此认为不需要以太,亦即用不着一个优先的参考系.后来的讨论总包含下述问题:Einstein的狭义相对论(SR)和改进的Lorentz理论(MOL),哪个更好地描述自然界?这两者的主要区别在于,SR认为所有惯性系都是平权、等效的,而MOL认为存在优先的参考系.多年来的众多研究讨论显示,SR存在逻辑上的不自洽,亦缺少真正确定的实验证实.由此可以理解欧洲核子研究中心(CERN)的著名科学家John Bell在1985年所说的话:"我想回到Einstein之前,即Pioncarè和Lorentz".这实际上是说SR是不正确的.现在我们应重新审视1905年Einstein以光速不变假设为基础的关于同时性的定义——当光信号由位置A传到位置B,并立即返回到A,则有时间关系式tB--tA=tA--tB.……但在2009年林金团队发表一篇论文,报道他们对Einstein光速不变假设的判决性实验检验,它是在中国科学院国家授时中心的高精度TWSTT(双向卫星时间传递)设施上完成的.通过对比单程光信号同时性定义和双程光信号同时性定义的测量机制证明:在有相对运动的情况下双程光信号中的"往"和"返"两个单程信号通过的时间必然是不相等的,因此tB--tA≠t'A--tB.在航天技术帮助下,林金教授证明了光速不变理论的错误.SR的逻辑基础是相对主义,会造成原理上的悖论.产生的各种悖论质疑了SR的自洽性,最著名的一个是P.Langevin于1911年提出的双生子佯谬.本文对时空一体化提出批评,相对论正是建筑在space-time概念的基础上.但space-time的意思是什么?人们其实并不知道.Minkowski建议了一个4维矢量,把时间与3维空间搞在一起.这种处理在数学表达上有优点,但与物理实际相悖.space-time在计量学和SI制中都不存在,并且没有可测性.把空间矢与时间矢相加根本不可能,没有任何意义!从根本上讲,时间与空间不能混合在一起.基于上述理由,我们认为Einstein的狭义相对论是不正确的.     

论有质粒子作超光速运动的可能性

狭义相对论( SR)中运动的有质粒子的长度( l)、质量( m)、能量( E或W)随速度v变化。当v增大,l减小而m和E加大。如果v=c,运动粒子的质量、能量成为无限大。故Einstein断言讨论超越光速c是无意义的。然而在实际上从未发现过物体长度随速度增加而减小。对质量而言,Newton力学中质量与速度无关;质量随速度变来自1904年的Lorentz公式m = m01- vc 2[()]-1/2,即使它适用于电子也不能像SR那样推广于一切动体,实际上缺少“Lorentz质速公式适用于中性粒子和中性物体”的实验。故所谓“光障”不一定真的存在。
　　电子并不是一个普通的动体,而是特殊的带有电荷的动体。故即使v=c,能量也不是无限大。另外,还可证明当速度v增大时动体荷电量q和受力F都减小。这就很好的解释了1901年的Kaufmann实验。类似地,分析表明1964年的Bertozi实验也不能证明光速c不可超越。
　　本文把今日的“光障”问题与过去的“声障”问题作了比较,认为可压缩流体力学可用在超光速研究中,空气动力学发展对突破光障有参考作用。在超声速飞机问世前,当飞机速度接近声速将形成气体超大密度的激波,飞机将无法穿越它。但深入的理论分析和风洞实验使科学家获悉,即使v=c(在这里c为声速),密度仅增大6倍,不是无限大;故工程师开始设计和建造超声速飞机。1947年10月14日美国空军完成了人类首次超声速飞行。……我们相信对所谓光障也会是同样的情况。
　　由于量子力学中的波粒二象性,科学家可按两条路径(粒子或波)展开研究。过去认为微观客体会呈现为粒子或波,但不会同时体现这两者。然而最新的研究却证明可在实验中又是粒子又是波。本文建议设计针对物质波的实验。由于现时有大量的群速超光速实验已获成功,可以期待超光速有质粒子(电子或质子)的存在和发现。……总之,结论是有质粒子可以作超光速运动,但有待将来的直接实验证明。     

运动体尺缩时延研究进展

从1892年到1904年,H.Lorentz假设动体的长度缩短和时间延缓,以便解释Michelson-Morley实验。1905年及1952年A.Einstein各给出了关于长度缩短的推导,但这些相对论性长度缩短存在逻辑矛盾。Lorentz理论是说,静止在以太中的物体的长度和相对以太运动的物体的长度有这种关系。但在狭义相对论(SR)中对物理现象的相互性看法造成长度缩短一事有多个佯谬(悖论)。这是因为SR的逻辑基础是相对运动,会造成原理上的悖论。实际上没有任何关于长度缩短理论的实验证明。在Lorentz理论中,时间延缓由动体的绝对运动引起。相对于静止的时钟,绝对速度大的时钟变慢;这是Lorentz以太论中的时间延缓。但在SR中用动体相对速度取代绝对速度,情况完全不同。Einstein是以不同观察者参考系的相对运动取代观察者与以太的关系,来解释长度缩短和时间延缓。因而产生了许多悖论质疑SR的自洽性,最著名的是P.Langevin于1911年提出的双生子佯谬。物理学定律之一的相对性原理从任意惯性系看来的一致性最先由H.Poincarè推介,而Lorentz变换(LT)体现该原理,但H.Lorentz于1904年发表的相对性思想是在以太存在性之下得出的。1905年Einstein发表了著名论文,其中有一个公设——光速不变性原理,由此认为不需要以太,亦即用不着一个优先的参考系。后来的讨论总包含下述问题:Einstein的狭义相对论(SR)和改进的Lorentz理论(MOL),哪个更好地描述自然界?这两者的主要区别在于,SR认为所有惯性系都是平权、等效的,而MOL认为存在优先的参考系。多年来的众多研究讨论显示,SR存在逻辑上的不自洽,亦缺少真正确定的实验证实。由此可以理解欧洲核子研究中心(CERN)的著名科学家John Bell在1985年所说的话:"我想回到Einstein之前,即Poincarè和Lorentz"。值得注意的是,SR无法解释近年来出现的研究成果——引力传播超光速和量子纠缠态传播超光速,而MOL却能解释。现在相对论理论体系面临改革,各方面的力量正推动这一改革。有若干新理论值得研究,例如改进的Newton力学(MOND);改进的Galilei理论(即推广的Galilei变换GGT);改进的Lorentz理论(MOL)。如果我们接受MOL,从现代观点看"新以太"是什么?本文认为是有量子特性的物理真空媒质。近年来,在我们的研究工作中已不把"真空中光速c"当作一个恒定不变的概念。     

量子物理中的质量问题—纪念量子论诞生一百周年

古典物理学与量子场论的非定域质量模型都违反相对论与因果律;强子产生实验指出自旋*同位旋的量子态分析在质量产生过程中是不合适的;目前粒子物理学不知道内禀量子数(自旋,同位旋,c-数,b-数与t-数)的物理内容及其同质量的关系;在具四元量代数结构的闵柯夫斯基时空中对于粒子“内部”(|xμ|≤l0,R=h-/mc),新微观测度是需要的.     

空间和时间的科学意义

在计量学中长度和时间都是基本量,对应在国际单位制(SI)中的基本单位是米和秒.所谓"空时"(或"时空)在计量学及国际单位制中均不存在,并且缺乏可测性."空间"和"时间"是物理学中的独立概念,两者之间缺乏强联系,故"空时"(或"时空)不是有物理实在性的概念.说"空时(时空)可以弯曲"是缺乏实际意义的.宇宙学中对Hubble红移的主流解释是"所有的星系都在退走",但造成红移的也可能是别的原因.因此Camov的大爆炸学说令人难以接受.空间和宇宙不存在"膨胀"的情形.对我们中国科学家而言可以采取与标准宇宙学不同的立场--宇宙没有创生时刻,时间没有始端;宇宙的存在是永恒的.对空间和时间的认识已不仅是理论层面的事,而是关系到高新技术发展的实际问题.例如为了排除地面测量中可能出现的不确定性,航天技术已开始放弃狭义相对论的技术基础,即用电磁波双向时间间隔之半作为距离的定义,改由卫星和飞船上用编码报文形式向地面单向传送所有信息,供地面观测指挥中心使用.这样飞船上的独立自主的计时、观测、导航和通讯都与地面观测无关.全球定位系统(GPS)就是以这种方式工作的.说"GPS的运作离不开相对论"没有根据.     

化学变化中质量不守恒

根据相对论中的质能关系E=mc^2,如果一个物体以辐射形式放出能量,那么它的质量就要减少,由于在化学变化中将伴随着能量的释放和吸收,经典化学中的质量守恒定律和相对论中的质能关系是相矛盾的;质能关系的存在表明在化学变化中质量不是守恒的,实际上是质能的守恒．     

引力理论和引力速度测量

引力是最早被认识的物理相互作用,它由Newton经典理论和Einstein的广义相对论描述。相对论包括狭义的( SR)和广义的( GR),其中空间和时间是一体化的,而GR也被称为几何动力学。在Newton理论中引力速度是无限大,而在Einstein理论中引力速度是光速。 GR认为引力与电磁力不同,是弯曲时空的纯几何效应。 GR还预言存在引力波,但即使经历了近百年的实验和寻找,它仍然只是物理学家头脑中的想象。本文认为空间、时间是物理学中的独立概念,所谓空时(或时空)在自然界并不存在,没有实在性。所谓空时(或时空)无法测量,故无科学意义。所谓“时间弯曲”更是无意义的不通的表述。在引力理论中,Newton平方反比定律( ISL)非常重要,而且极为精确。 Newton理论中引力首先是力,抓住了事物的本质。很久以前许多著名科学家就知道引力传播速度比光速大很多( vG ?c ),他们是I. Newton,P. Laplace, R. L?mmel,M. Born,A. Eddington,T. Flandern等;他们普遍认为引力如以有限速度(光速c )传播,绕日运动的行星由于扭矩作用将不稳定。1805年Laplace根据月球运动分析认为引力速度vG ≥7×106 c。人们考虑了不同的引力理论模型,例如把引力当作平坦时空中的力作用,从而研究得出引力速度大于2×1010 c———Flandern根据双星轨道计算得出此值。上述多个结果均与所谓引力波无关。电磁学中也有类似现象,当计算电荷产生的静电场,或天线近区的静态场,结合实验竟发现Coulomb场传播速度可为超光速, vs =(1.01~10) c。由于Coulomb场也是ISL,其结果与引力传播相似。虫洞和曲相推进完全是GR理论的产物,建基于时空一体化和弯曲时空的理念。虽然人人都知道SR断言“不可能有超光速运动”,但GR在实际上却否定了这一说法,表明相对论内部有不自洽性。但这些研究都断言需要有能量为负的奇异物质,证明加强对负能量研究是重要的。本文最后把引力传播、静态Coulomb场传播、量子纠缠态( QES)传播三者作比较,它们都存在超光速现象。虽然我们无法指出造成这些现象的原因,但却能找出现象的规律,并为自然界的奇妙感到惊奇。     

引力传播速度研究及有关科学问题

在Newton理论中引力速度是无限大,而在Einstein理论中引力速度是光速.广义相对论(GR)认为引力与电磁力不同,是弯曲时空的纯几何效应.但现在应思索某些不同的引力模型,例如把引力重新当作平直时空中的自然界的力的传播,从而又研究得出引力速度大于2×1010c(c是真空中光速).虽然超光速的力传播违反Einstein的狭义相对论(SR),却符合Lorentz的相对性理论(LR).……对宇航界的推进器动力学科学家而言引力是很重要的;近年来太空科学呼吁实验物理学家研究比光速更快传播的信号源.引力以超光速传播的可能将激励科学家们作进一步实验与探索.     

对狭义相对论的研究和讨论

本文提供了相对论发生、发展的背景.物理学定律之一的相对性原理从任意惯性系看来的一致性最先由H.Poincarè推介,而Lorentz变换(LT)体现该原理,但H.Lorentz于1904年发表的相对性思想是在以太存在性之下得出的.1905年Einstein发表了著名论文,其中有一个公设--光速不变性原理,由此认为不需要以太,亦即用不着一个优先的参考系.后来的讨论总包含下述问题:Eimtein的狭义相对论(SR)和改进的Lorentz理论(MOL),哪个更好地描述自然界?这两者的主要区别在于,SR认为所有惯性系都是平权、等效的,而MOL认为存在优先的参考系.多年来的众多研究讨论显示,SR存在逻辑上的不自洽,亦缺少真正确定的实验证实.由此可以理解欧洲核子中心(CERN)的著名科学家John Bell在1985年所说的话:"我想回到Einstein之前,即Pioncatè和Lorentz".值得注意的是,SR无法解释近年采出现的研究成果--引力传播超光速和量子纠缠态传播超光速,而MOL却能解释.本文强调讨论科学问题必须冷静客观、实事求是;认为相对论体系面临重大变革,而来自各方面的力量正在推动这一变革.     

黎卡提方程可积的三个充分条件

本文对不能直接用初等积分法求解的黎卡提方程给出了可积的三个充分条件。     

一般二元二次丢番图方程的解法

给出了若干个关于二元二次丢番图方程 ax2 bxy cy2 dx ey f=0整数解的定理 ,系统地解决了二元二次丢番图方程的求解问题     

相对论关联动力问题三种解法的层次分析

相对论关联动力论有几种理论框架，它们的目标和条件是相同的，但解法并不相同，本文从力学和统计层次的角度出发，分析了三种主要解法的基本特征，并采用多系缩得出了推广的刘维尔方程和Ｋｉｍｏｎｔｏｖｉｃｈ方程。     

三维赫姆霍兹椭圆边值的新型积分方程

给出了两类新型积分方程．一类是以守恒积分为工具，推导出三维赫姆尼兹椭圆边值的新型积分方程，其类型与经典方程不同，关于未知势是第一类Ｆｒｅｄｈｏｌｍ积分方程，与经典方程互补．另一类是利用傅氏变换，分离变量及傅里叶级数给出了三种典型域上的泊松积分公式和正则积分方程     

一类简单黎卡提方程的求解

有初等解法的微分方程是很有限的,形式上很简单的黎卡提方程对一般的P(x),Q(x),R(x)而言,就没有初等解法,该文讨论满足一定条件的黎卡提方程的初等解法.     

几类特殊的常微分方程

本文给出了几类特殊的常微分方程并提供了求解方法，推广了伯努利方程。     

二阶常微分与Riccati方程

给出了变系数二阶齐次线性常微分方程的一种积分形式解和几类变系数二阶齐线性常微分方程的普遍解。     

组合KdV与MKdV方程Backlund变换及其一类精确解

利用齐次平衡法得到了组合KdV和MKdV方程的Backlund变换,不仅扩充了有关文献的求解结果,并且给出了求组合KdV与MKdV方程解的一般方法,并由此得到了一些精确解,通过对方程的特殊化,还可得到MKdV方程的Backlund变换及求解公式。     

利用克莱洛(Clairaut)方程求二次曲线

利用著名的克莱洛方程的几何意义求二次曲线方程,就是建立克莱洛方程的一般模型,进一步揭示出克莱洛方程的通解与奇解,从动直线与动点两个方面来认识曲线的结构.     

与负常曲率曲面相关的非线性演化方程

从负常曲率曲面导出了两个非线性演化方程,并给出了这些方程的解之间的等价变换。