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整理人: bsese(2000-07-10 02:32:30), 站内信件
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再论光速不变原理的再认识
包学行
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相对论从光速与观察者的运动无关,得出了运动物体将会尺缩钟
慢,这将引出许多矛盾。
我们设想做一个理想的实验:有一条静止长度为 L 的尺,其静止
质量为 M ,沿尺长度方向以速度 v 运动,与 v 同向还受到一个作用
力 f 。根据洛伦兹变换,在静止坐标系看来尺长为
l = L * [ sqr( 1 - v^2 / c^2 ) ], (4.1)
上式中 c 为光速,尺的质量将变为
m = M / [ sqr( 1 - v^2 / c^2 ) ], (4.2)
加速度为
dv / dt = - f / m
= - f * sqr( 1 - v^2 / c^2 ) / M, (4.3)
按尺缩在质心,在该加速度的作用下尺两端向质心收缩速度为
V = ( 1 / 2 ) * ( dl / dt )
= ( 1 / 2 ) * ( dl / dv ) * ( dv / dt )), (4.4)
对(4.1)式求导,得
dl /dv = - Lv/[c^2 * sqr(1- v^2/c^2)], (4.5)
将式(4.3)与(4.5)代入式(4.4),得
V = ( 1 / 2 ) * ( dl / dv ) * ( dv / dt )
=(1/2)*{-Lv/[c^2*sqr(1-v^2/c^2)]}*[-f*sqr(1-v^2/c^2)/M],
= L f v / ( 2 * c^2 * M ), (4.6)
从式(4.6)知只要满足力
f > 2 * M * c^3 / ( L v ) , (4.7)
在该力 f 的作用下尺两端向质心收缩速度为
V > c , (4.8)
这将与相对论光速极限论相矛盾。
因此说:“观察者运动不会影响观察者观测到的光速”的论断是
错误的。
大家都见过人造卫星或宇宙飞船起飞的电视转播场面。
在飞船起飞时它以很慢的速度脱离了地球的引力而启动,它在少
于第一宇宙速度的情况下仍可脱离地球,条件是只要有足够的动力维
持这个速度。
因此一个物体能否脱离一个引力场,并不是由速度决定的。
分析一下光子能否脱离一个所谓“黑洞”表面,将可判断所谓的
“黑洞”是否真存在。
分析的关键一点就是光子在脱离引力场时,在引力的作用下,光
子运动方向是否会有减速度。
一个光子在引力场中所受到引力可分解为二个分量:
一个为与光子运动方向垂直的力分量,它可引起光子在引力场中
运动轨迹的偏转。
一个为与光子运动方向平行的力分量,如果它与光子运动方向相
同,它可对光子作功,使光子的频率紫移,但光速不变;如果它与光
子运动方向相反,它可对保持以光速运动的光子作负而功消耗能量,
使光子的频率红移。
双星(通常二个子星质量不等)观测的前半周期与后半周期的一
致等天文观测都证明了光速与光源运动速度无关。光速与子星的大小
不同引力也无关。
因此说:光速在“真空”中的运动速度与光源运动速度无关的论
断是正确的。光源的引力场也不会使光速减速,但会改变光的方向。
其它一些天文观测也表明:
1. 从强引力场中出来的光子(如中子星的辐射光)在“真空”中
的传播速度仍是不变的光速,但可改变光子的频率;
2. 光子在引力场中改变传播方向后,仍在“真空”中以不变的光
速量值在新的方向上传播。
因此光速不变原理应修正表达为:
1. 光在“真空”中的运动速度与光源运动速度无关,是不变的;
2. 光子运动方向上的重力加速度(分量)不会改变光在“真空”
中的运动速度,但会改变光子的频率,频率变化量应遵守能量守恒;
3. 与光子运动方向垂直的重力加速度(分量)会改变光在“真
空”中的运动速度的方向,但不会改变光子在“真空”中的运动速度
的量值,也不会改变光子的频率。
按这个新的光速不变原理,“黑洞”是不存在的。
参考文:“光速不变原理的再认识”见
“微星哥们”主页 http://www.my169.com/~bao/
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※ 修改:.bsese 于 Jul 13 12:57:35 修改本文.[FROM: 202.96.101.254] ※ 来源:.月光软件站 http://www.moon-soft.com.[FROM: 202.96.101.254]
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