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（转帖） 论狭义相对论的实验基础 （本文的结论是狭义相对论无任何 精品推荐 站点地图 联系我们 | 首页 | 论文 | 著作 | 资料 | 书藉 | 新闻 | 链接 | 投稿指南 | 论坛 | 留言本 | 〖来稿日期：2003年3月14日〗 论狭义相对论的实验基础 　　上海电力学院物理教研室副教授 朱纪东摘要 本文通过对一些实验的分析，讨论了狭义相对论是否存在实验基础。关键词： 洛伦兹变换 相对论 时间膨胀 中图分类号：042.1 文献表识码：A狭义相对论问世已有近百年了，狭义相对论的实验基础是什么？狭义相对论有没有实验基础？这些问题始终叫人感到不甚了然。有些物理学家认为“人们反复不断地采用各种新的实验方法和测量技术进行了观察，为这个理论（指狭义相对论）提供了丰富的实验证据[1]，”并把所谓的能证实狭义相对论正确性的实验如数家珍似的列举了一遍：迈克尔逊--莫雷型实验、原子钟的环球航行实验、飞行介子的寿命延长……。这些实验能不能用来证实狭义相对论？这些实验究竟说明了什么？这值得人们细细的推敲。一、浅述时间膨胀的绝对性与相对性为解释迈克尔逊--莫雷型实验的零结果，洛伦兹提出了在运动惯性系内时间膨胀、空间收缩的假说。洛伦兹认为以太是存在的，时间膨胀效应只会发生在相对于以太运动的钟上而不会发生在静止于以太的钟上。假设 是静止于以太的优越参考系， 是相对于以太运动的参考系，某两个事件的时间间隔被 系内静止的钟记为 ，被 系内静止的钟记为 ，根据洛伦兹变换式可求得 和 之间的关系： （1）由于 是由 系内静止钟所记录的，对于这个钟而言显然有 ，所以 和 之间的关系可更简单地表示为： （2）洛伦兹借助以太把(1)式转化成(2)式，许多精度很高的实验已证明(2)式是正确的。在洛伦兹的假说中相对于以太运动的钟“真”的走慢了，洛伦兹对时间膨胀效应赋予了绝对性。爱因斯坦在狭义相对论中对洛伦兹变换式的物理意义重新作了解释。爱因斯坦认为优越的参考系是根本不存在的，如果两个有相对运动的惯性系 和 ， 和 中的观察者都可以认为自己是静止的对方是运动的，都可以认为对方的钟发生了时间膨胀，即时间膨胀是相对的。洛伦兹依靠以太完成了(1)式向(2)式的转化工作，爱因斯坦在狭义相对论中是如何完成这项工作呢？为使 ，以消去(1)式中的后一项，爱因斯坦明确指出，在测量过程中惯性系 内必须安放无数个钟，用这无数个钟同 系内的一个固定的钟相比， 系内的观察者会发现 系内的钟变慢了，反之亦然[3]。爱因斯坦用这种方式完成(1)向(2)式的转换。根据爱因斯坦的观点，观察到时间膨胀效应必须有两个先决条件：其一，两个惯性系必须有相对运动；其二，在测量中观察者必须用自己参考系中的无数个钟和另一个与自己有相对运动的惯性系内一个固定的钟相比较，才会发现对方钟走慢了。没有这两个条件根本不可能观察到时间膨胀。在狭义相对论中时间膨胀并不意味着钟“真”的走慢了，时间膨胀是在测量过程中发生的[2][4]。对时间膨胀的解释物理学界始终存在两种针锋相对的观点：洛伦兹认为时间膨胀有绝对性，而爱因斯坦则认为时间膨胀是相对的。由于以太在解释一系列物理实验过程中遇到了麻烦，洛伦兹假说倍受冷落，而狭义相对论则得到追捧。受到追捧的狭义相对论是否经过了实践的检验以及是否经得起实践的检验，这是本文以下所要讨论的内容。二、狭义相对论是否有实验基础？现对验证狭义相对论的一系列实验进行分析。验证时间膨胀最经典的实验是对运动μ介子半衰期变化情况的观察[1]。一些物理学家在宇宙射线中看到了相对于地球以0.995c速度运动的μ介子半衰期延长了，于是就认为狭义相对论所预言的时间膨胀被证实了。其实这个实验充其量只是证实了在地球上静止于地球的钟走得最快，钟相对于地球运动速度越大走得越慢，这丝毫也说明不了时间膨胀有相对性。在观察者还没有站到以0.995c高速运行的惯性系上，也并没有在这个高速运动的惯性系中同样看到静止于地球的μ介子半衰期也延长的情况下，又怎能说这个实验证实了相对论的正确性呢？
关于安利吧招封与解封…… 前天上来找，还没有安利吧今天怎么又解放了？这中间有多少内幕，谁能说一下？
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