如何面对“超光速C的实验”

2000年7月20日,Nature杂志全文发表了王力军的“辅助增益超光速的光传播”研究论文,王力军等的超光速c实验涉及到经典波动力学、量子光学、量子化学、狭义相对论、微观过程的物理模型及其作用机理等重大理论问题和现代的实验方法、技巧,因此,不仅引起国内外的普遍关注,也引起了不少争论,王力军本人在回答记者时的某些说法也前后矛盾,目前,争论的内容是：实验的可重复性=是否违背因果关系、是否与狭义相对论有矛盾,笔者仔细研究了王力军等报道的原文,认为：王力军的实验是成功的;即使有一个光子被证明超过真空中的光速c,也是狭义相对论不能允许的;尽管王力军实验结果与狭义相对论的矛盾玩法回避,然而,所谓违背因果关系的评论是一种误解。     

狭义相对论的本质及对科学哲学和社会的影响

本文介绍狭义相对论在现今科学和哲学与社会中的地位、狭义相对论成名的原因、学术界对狭义相对论的三种评价、世人对狭义相对论的四种态度、著名科学家对狭义相对论的看法、研究狭义相对论问题的期刊和学术会议及网站。在分析和研究的基础之上,概括了关于狭义相对论的争论焦点,分析了狭义相对论的逻辑错误,调查了狭义相对论验证与应用的真实性,得出了狭义相对论的本质是从唯心的角度出发的一个错误的逻辑推理的论断。分析了狭义相对论对科学、哲学和社会的危害。提倡发扬实事求是的唯物主义作风、百花齐放百家争鸣的出版方针,把科学研究从狭义相对论的禁锢中解放出来。抛弃唯心主义的狭义相对论的时空质能观,恢复和发展唯物主义的时空质能观。     

如何面对“超光速C的实验”

 ２０００年７月２０日 ,Ｎａｔｕｒｅ杂志全文发表了王力军［１］的“辅助增益超光速的光传播”研究论文。王力军等的超光速ｃ实验涉及到经典波动力学、量子光学、量子化学、狭义相对论、微观过程的物理模型及其作用机理等重大理论问题和现代的实验方法、技巧。因此 ,不仅引起国内外的普遍关注 ,也引起了不少争论。王力军本人在回答记者时的某些说法也前后矛盾。目前 ,争论的内容是 :实验的可重复性、是否违背因果关系、是否与狭义相对论有矛盾。     

“双生子佯谬”的狭义相对论解释

“双生子佯谬”或“时钟佯谬”(以下简称“佯谬”)是狭义相对论中最复杂的佯谬之一,历史上曾有过激烈的争论。以爱因斯坦为代表的一些物理学家认为佯谬超出了狭义相对论范围,要用广义相对论才能解决;有些人则认为这是狭义相对论提出的问题,应该能在自己的理论框架内解决;至今仍是众说不一。本文将通过简明易懂的计算证明,佯谬问题仅仅在狭义相对论的框架内就可以完美     

狭义相对论中的佯谬之谜新探索

通过对双生子佯谬的分析,指出狭义相对论的"尺缩钟慢"是测量效应,所有关于狭义相对论的佯谬和悖论都不存在.狭义相对论的本质是一种数学方法,它为广义相对论的提出提供了数学方法和物理思想,验证狭义相对论结论的实验实际是验证了广义相对论的结论.     

洛伦兹力的相对论解释

用狭义相对论讨论运动电荷之间的相互作用时，可以推导出洛伦兹力的表达式.并且可以看到电力(库仑力)与速度无关，磁力与速度有关，因而磁力是一种相对论效应..     

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.     

引入电磁场四度势的另一种方法

本文结出在狭义相对论中引入电磁场四度势的方法。这种方法的主要优点在于:(一)物理意义明确;(二)免去较繁琐的偏微分推导。     

匀速运动点电荷的电磁场求法探讨

根据狭义相对论中(φ)、(A)的变换式以及(E)、(B)与势的关系来进行求解,并利用狭义相对论中力的变换式和库仑定律两种方法对匀速运动点电荷的电磁场问题进行了讨论.     

光的惯性——关于狭义相对论观点的一个误解

分析了在狭义相对论理解上的一个错误观点,说明光具有惯性.基于光速不变原理和狭义相对性原理的速度合成法则及尺缩-钟慢效应,是一个统一自洽的整体.相对论的正确性是可靠的.     

狭义相对性原理的实验证据研究

狭义相对论是近代物理学的基础理论之一,它的基本假设和各种相对论效应,已被许多实验检验和证实.狭义相对性原理是伽利略相对性原理的推广.通过对4个典型实验的原理及零结果的分析,阐述了狭义相对性原理的实验证据,展示了狭义相对性原理被实验检验的过程.     

孪生子佯谬的讨论与计算

依据狭义相对论的时间膨胀效应和速度变换公式,从单一惯性系出发,对相对论中的孪生子佯谬问题作出计算与讨论,结果证明了狭义相对论的理论是自洽的;一切惯性系都是等价的;运动的生物钟寿命将延长.     

爱因斯坦动力学——不依据狭义相对论运动学时

迈克尔逊——莫雷的结论,是由广义多普勒效应描述的.如果一列光波的位相是变化的,按照光的量子性,狭义相对论运动学的选取就是不需要的.在运动系统中的爱因斯坦质点动力学和麦克斯韦——洛伦兹电动力学,就是没有采用狭义相对论运动学而被引伸出来的.两者对粒子运动辐射的衰变率都可以进行解释.可以由第三级多普勒效应的观测而得到闭合实验室的速度.     

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。     

狭义相对论研究中的若干问题

量子力学(QM)在本质上具有非经典性、微观性和非局域性,故量子力学与狭义相对论(SR)在根本上不具有一致性。EPR论文集中代表了爱因斯坦对量子力学的不满和捍卫狭义相对论自然观的意图。虽然狭义相对论不允许超光速状态,但量子力学的非局域性表示出现超光速是可能的。实际上,超光速问题是狭义相对论与量子力学有尖锐矛盾的证明。对已有超光速实验作分类整理后指出,不少实验很象是一种量子行为,而这些实验是对狭义相对论和量子力学理论研究的激励。最后指出,对光子静质量虽已做过许多研究,仍有一些问题有待解决。     

狭义相对论中的“时钟假设”和“长度假设”

分析了狭义相对论中的钟慢效应和尺缩效应只与速度有关而与加速度无关。     

相对论色散关系与白矮星半径的量子引力修正效应

研究狭义相对论中的变形色散关系,得到Lorentz破缺和光速变化的关系,分析量子引力放大效应作用下光速的变化.另外,根据修正色散关系计算白矮星的半径-质量关系式.文献(Amelino-Camelia G.Living Rev Relati,2013,16(2):7-105.)指出白矮星半径的变化可能存在一些观测效应,但他们并没有讨论这些效应的物理根源,研究结果表明:在放大效应或极高密度情况时,白矮星半径的改变才比较明显.     

关于"狭义相对论"建立的历史背景的教学

从迈克尔逊—莫雷实验结果的解释——牵引假说、洛伦兹电子理论,彭加勒的狭义相对论思想以及爱因斯坦的狭义相对论思想三个方面,阐述了狭义相对论建立的历史背景,以及在此过程中物理学家所做出的重要贡献,再现了历史上物理学家探索狭义相对论的艰辛历程,以此来激发学生的学习兴趣,培养学生的探索和创新能力.     

“同时的相对性与运动时钟变慢”的教学探讨

针对学生在学习"爱因斯坦狭义相对论"中的"同时相对性与运动时钟延缓效应"时普遍感到难以理解的困难作了一些教学探讨.     

双生子佯谬的狭义相对论观点

给出双生子佯谬的3种狭义相对论解释.结果表明在狭义相对论范畴,双生子佯谬仍然可以得到合理解释.