正确解读论动体及电动力学

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1、1论 动 体 的 电 动 力 学关 键 词 ： 牛 顿 范 式 ， 非 牛 顿 范 式 ， 自 身 的 能 量 ， 放 出 的 能 量 ， 垂 直 观 测“所 谓 的 相 对 论 ”爱 因 斯 坦 于 1905 年 发 表 的 论 动 体 的 电 动 力 学 ， 后 来 被 学 界 称 为 “相对 论 ”， 因 为 这 种 理 论 依 据 的 两 条 原 理 分 别 是 ：力 学 相 对 性 原 理 和 光 速 不 变 原 理 。2“事 实 上 ， 爱 因 斯 坦 本 来 宁 愿 把 他 的 理 论 称 为 不 变 量 理 论 ， 而 不 称 为 相 对 论 。但 是 ， 相 对 论 这 个

2、名 称 强 加 于 他 了 。 他 把 它 叫 做 所 谓 的 相 对 论 表 示 了 他的 不 快 ”（ 1） 。该 理 论 提 出 没 多 久 ， 闵 可 夫 斯 基 在 引 入 四 维 空 时 的 几 何 做 图 描 述 方 法 时 就 指出 ： “相 对 论 其 实 是 基 于 绝 对 空 时 的 理 论 ”（2） 。据 此 不 难 看 出 ， “相 对 论 ”这 个 名 称 ， 与 爱 因 斯 坦 写 作 论 动 体 的 电 动 力学 的 本 来 意 愿 并 不 相 符 。经 验 带 来 的 错 误 诠 释十 七 世 纪 牛 顿 的 引 力 论 和 十 九 世 纪 麦 克 斯 韦 的

3、 电 磁 理 论 ， “在 本 质 上 是 相互 矛 盾 的 ”（ 3） 。 实 际 上 爱 因 斯 坦 写 论 动 体 的 电 动 力 学 之 初 衷 ， 是 想 把“力 学 相 对 性 原 理 ”推 广 到 能 够 描 述 光 电 现 象 的 规 律 ； 期 望 可 以 把 牛 顿 和 麦 克斯 韦 的 两 种 理 论 统 一 起 来 。这 篇 文 章 的 推 导 过 程 全 部 是 严 格 放 在 “惯 性 系 ”框 架 内 进 行 的 。 最 终 得 出的 基 本 公 式 ， 依 旧 属 于 经 典 物 理 学 的 范 畴 ； 故 而 才 有 “这 就 是 对 于 任 何 速 度的 多

4、 普 勒 原 理 ”（ 4） 这 样 的 明 确 结 论 于 是 ， 学 术 界 就 有 了 “狭 义 相 对 论属 于 惯 性 系 ， 只 有 广 义 相 对 论 才 属 于 非 惯 性 系 ”的 传 统 认 知 ； 实 际 上 这 种 说法 就 很 值 得 商 榷 。对 论 动 体 的 电 动 力 学 这 篇 文 章 ， 必 须 把 推 导 “过 程 ”和 “结 论 ”严格 区 分 开 对 待 因 为 在 文 章 给 出 的 普 遍 适 用 公 式 中 ， 包 含 着 一 个 “垂 直 观测 ”时 不 为 0 的 “可 观 测 量 ”。 由 于 在 经 典 的 力 学 相 对 性 原 理

5、框 架 中 ， 根 本 就 没有 这 一 项 ； 足 以 说 明 正 是 这 一 项 实 现 了 反 传 统 的 “对 经 典 的 超 越 ”。但 是 ， 历 来 学 者 们 却 都 没 有 意 识 到 这 种 “超 越 ”的 真 正 意 义 ； 对 于 这 个“垂 直 观 测 ”时 的 可 观 测 量 ， 依 旧 是 按 照 “惯 性 系 ”坐 标 变 换 的 法 则 去 诠 释其 物 理 意 义 在 原 著 中 这 个 “可 观 测 量 ”是 当 动 系 观 测 静 系 时 变 大 （ 统 称 蓝移 ） ， 就 想 当 然 地 判 定 ： 静 系 观 测 动 系 时 ， 肯 定 是 变 小

6、 （ 统 称 红 移 ） 。于 是 就 有 了 被 公 认 为 正 确 无 误 的 这 种 诠 释 ： “当 =/2=90， 即 在 光 源运 动 速 度 的 垂 直 方 向 去 观 察 ， 便 回 到 （ 3.29） 式 ， 这 种 红 移 纯 粹 是 狭 义 相 对论 效 应 ， 是 （ V/C） 2级 的 ： ”(2)。02011cvcv牛 顿 范 式 与 非 牛 顿 范 式从 18 世 纪 开 始 ， 物 理 学 就 有 牛 顿 范 式 与 非 牛 顿 范 式 之 分 ， 围 绕 所 谓“相 对 论 ”出 现 的 诸 多 困 惑 和 悖 论 ， 根 源 就 在 于 将 这 两 种 范

7、式 混 为 一 谈 。由 于 牛 顿 范 式 物 理 学 研 究 的 是 “能 被 看 到 和 摸 到 的 感 官 知 觉 的 对 象 ”（ 爱 因 斯 坦 语 ） ， 依 据 “力 ”可 以 改 变 物 体 运 动 状 态 的 原 理 ， 去 描 述 物 体 运 动的 规 律 ； 而 非 牛 顿 范 式 物 理 学 所 描 述 的 则 是 由 热 、 光 、 电 、 磁 作 用 所 导 致 现 象 的规 律 现 在 我 们 都 已 经 非 常 清 楚 ， 非 牛 顿 范 式 物 理 学 所 研 究 的 对 象 都 跟 辐 射 能 直 接 相 关 。如 果 立 足 于 牛 顿 范 式 和 非

8、牛 顿 范 式 所 研 究 的 “能 量 ”不 同 的 角 度 去 考 察 ，就 不 难 发 现 ： 牛 顿 范 式 物 理 学 所 描 述 的 是 物 体 自 身 的 能 量 在 相 互 转 移 或 转 化 时 所遵 从 的 规 律 ； 而 非 牛 顿 范 式 物 理 学 所 描 述 的 则 是 物 体 放 出 的 能 量 ， 在 介 质 中 以 振动 波 的 形 式 传 递 时 的 规 律 物 体 自 身 的 能 量 物 体 放 出 的 能 量 ， 二 者 肯 定 存在 本 质 差 异 ， 应 该 是 毫 无 疑 义 的 ； 更 何 况 后 一 种 转 移 是 脱 离 开 物 体 由 介

9、质 传 递 的3振 动 能 ， 这 就 决 定 着 二 者 不 会 遵 从 相 同 的 规 律 。在 牛 顿 力 学 中 ， 能 量 转 移 都 是 由 两 个 物 体 通 过 碰 撞 实 现 的 ， 遵 从 的 是 动 量 守恒 定 律 ； 而 转 化 则 指 物 体 自 身 的 动 能 与 静 能 （ 即 势 能 ） 的 相 互 变 化 。多 普 勒 原 理 所 描 述 的 ， 已 经 是 对 牛 顿 范 式 物 理 学 的 超 越 ， 迄 今 学 术 界 都 没 有意 识 到 这 一 点 ； 因 为 声 能 就 是 由 物 体 放 出 的 （ 不 是 具 有 的 ） 能 量 ， 转 化

10、为 振 动 能 、凭 借 分 子 的 碰 撞 在 传 递 。 该 原 理 的 物 理 学 机 制 是 ：运 动 物 体 自 身 的 动 能 ， 对 由 它 放 出 的 、 以 振 动 形 式 在 介 质 中 传 递 的 声 能 ， 在振 动 频 率 上 一 定 会 有 所 附 加 ； 因 为 速 度 是 个 矢 量 ， 这 种 附 加 自 然 就 会 有 正 、 负 之分 ， 具 体 表 现 为 在 频 率 上 有 增 大 或 减 小 之 别 。 论 动 体 的 电 动 力 学 揭 示 出 的 则 是 ：光 能 从 物 体 中 放 出 时 ， 不 但 完 全 遵 从 多 普 勒 原 理 ， 而

11、 且 在 与 速 度 相 垂 直 的 方向 上 ， 同 样 又 会 出 现 附 加 因 为 声 波 是 纵 波 ， 而 光 波 却 是 横 波 。从 牛 顿 范 式 那 自 身 的 能 量 通 过 碰 撞 相 互 转 移 ； 到 发 声 体 放 出 的 能 量 转 化 为 振动 能 （ 声 能 是 纵 波 ） 传 递 时 ， 发 声 体 的 动 能 在 振 动 频 率 上 就 会 有 所 附 加 （ 即 多 普勒 原 理 的 物 理 机 制 ） ， 已 经 实 现 了 第 一 次 对 经 典 的 超 越 ， 但 是 迄 今 还 没 有 人 明 确指 出 过 这 个 问 题 ； 再 到 物 体

12、放 出 光 能 （ 即 横 波 ） 时 ， 物 体 的 动 能 在 垂 直 于 速 度 的方 向 上 ， 对 频 率 又 会 有 所 附 加 ， 这 就 又 是 一 种 新 的 超 越 物 理 学 的 理 论 从描 述 物 体 自 身 的 动 能 ， 到 由 它 放 出 的 振 动 能 的 规 律 之 不 同 ， 已 经 实 现 了 第 一 次的 超 越 ； 而 光 作 为 横 波 ， 跟 声 波 自 然 也 就 不 会 遵 从 完 全 相 同 的 规 律 ， 论 动体 的 电 动 力 学 所 揭 示 的 就 是 这 第 二 次 的 超 越 。但 是 ， 由 于 人 们 的 认 知 理 念 一

13、 直 是 “以 牛 顿 力 学 为 典 范 ”的 ， 这 就 是 学界 不 能 正 确 理 解 和 对 待 论 动 体 的 电 动 力 学 的 真 正 原 因 物 理 学 不 注 重严 格 区 分 “能 量 ”之 不 同 的 传 统 ， 即 是 产 生 观 念 混 乱 的 最 根 本 原 因 。综 上 所 述 ， 可 以 得 出 如 下 结 论 ：（ 1） . 爱 因 斯 坦 写 论 动 体 的 电 动 力 学 之 初 衷 ， 是 想 把 “力 学 相 对 性原 理 ”推 广 到 能 够 描 述 光 电 现 象 的 规 律 ； 但 是 ， 在 文 章 给 出 的 普 遍 适 用 公 式 中 ，

14、却 包 含 着 一 个 “垂 直 观 测 ”时 不 为 0 的 “可 观 测 量 ”。 由 于 在 经 典 的 力 学 相 对性 原 理 框 架 中 ， 根 本 就 没 有 这 一 项 足 以 说 明 正 是 这 一 项 实 现 了 反 传 统 的“对 经 典 的 超 越 ”。（ 2） . 历 来 的 学 者 们 并 没 有 意 识 到 这 种 “超 越 ”的 真 正 意 义 ； 对 于 这 个“垂 直 观 测 ”时 不 为 0 的 量 ， 依 旧 是 按 照 “惯 性 系 ”坐 标 变 换 的 法 则 去 诠 释其 物 理 意 义 ， 从 而 铸 成 一 个 跨 世 纪 的 错 误 。（ 3

15、） . 牛 顿 范 式 物 理 学 所 描 述 的 是 物 体 自 身 的 能 量 在 相 互 转 移 或 转 化 时 所遵 从 的 规 律 ； 而 非 牛 顿 范 式 物 理 学 所 描 述 的 则 是 物 体 放 出 的 能 量 ， 在 介 质 中 以 振动 波 的 形 式 传 递 时 的 规 律 物 体 自 身 的 能 量 物 体 放 出 的 能 量 ， 二 者 肯 定 存在 本 质 差 异 ， 应 该 是 毫 无 疑 义 的 。（ 4） . 多 普 勒 原 理 的 物 理 学 机 制 是 ： 运 动 物 体 自 身 的 动 能 ， 对 由 它 放 出 的 、以 振 动 形 式 在 介

16、质 中 传 递 的 声 能 ， 在 振 动 频 率 上 一 定 会 有 所 附 加 ； 因 为 速 度 是 个矢 量 ， 就 具 体 表 现 为 在 频 率 上 有 增 大 或 减 小 之 别 。（ 5） . 论 动 体 的 电 动 力 学 揭 示 出 的 则 是 ：光 能 从 物 体 中 放 出 时 ， 不 但 完 全 遵 从 多 普 勒 原 理 ， 而 且 在 与 速 度 相 垂 直 的 方向 上 ， 同 样 又 会 出 现 附 加 因 为 声 波 是 纵 波 ， 而 光 波 却 是 横 波 。传 统 把 论 动 体 的 电 动 力 学 说 成 “属 于 惯 性 系 ”是 错 误 的 ； 错 就 错 在 把4这 篇 文 章 误 称 为 “相 对 论 ”中 的 “相 对 ”二 字 。实 际 上 真 正 的 相 对 论 性 效 应 、 即 传 统 谓 之 “二 级 多