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何为相对论?

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我个人认为,相对论是关于时间与空间的理论。严格来说,它只涉及两个东西:时间与空间。至于其它的什么东西,如物质,光波(或光子),粒子等,甚至包括能量,动量,引力等,其实都与相对论无关,或者说,这些物质和力学理论,与相对论本质上是独立的。
别嫌相对论研究的范畴小。数学只研究一个东西----数,它的范畴小不小?但这丝毫也不影响数学成为科学之母。
同样,相对论虽然只研究时间与空间,但丝毫也不影响它成为物理学之母。因为时间与空间是一切物质的生存环境,故而一切物理理论都必须受到相对论的制约。这也是为什么量子力学虽然诞生在相对论之后,但早期的量子力学理论必须经过相对论修正之后,成为量子场论的原因所在。
既然相对论只研究时间与空间,因此一切关于特定物性的东西,都不应出现在相对论中。这当中,最重要和最著名的,就是“光速不变”。
光速,是一种特定物质的运动特性,它不应出现在相对论公式中。我们不应该把相对论的公式中的c,解释为光速,而应该解释为物理常数。如下列的运动合成公式:

这样的解释才是符合物理逻辑的。因为我们可以设想一个人,在速度为v的火车上,以速度u向前走动,那么地面上的观察者观察到这个人的速度就是上面这个公式。可如果我们把上述公式中的c,解释成光速就很突兀,逻辑上讲不通。我走路与光速何干?但如果我们把上述公式中的c解释成为物理常数,就没任何问题了。
应该指出的是,爱因斯坦的第一篇论文,并不是专门研究相对论的,它是研究电磁学的,因而论文标题叫做《论动体的电动力学》。这个标题是合适的,虽然它是相对论的开端。它提出了“光速不变原理”,然而今天看来,这种提法并不合适,我们应该以物理常数来取代“光速不变”。
如果我们把相对论的研究范畴,只限定于时间空间,那么它就不包括爱因斯坦的场方程,因为场方程含有能量动量这些不属于时间空间的量。爱因斯坦的场方程应该单独作为一种引力理论而不包含在相对论之中。


IP属地:广东1楼2025-09-15 16:44回复
    c是光速×
    c是物理常数√
    这个理解非常到位,跟我理解质能方程一样,我认为质能方程不应理解为质量变成了多少能量,而应理解为质量就是能量,能量就是质量,只是两者单位不一样,有个c²的系数,就象热能,卡和焦耳都可以作为热能的单位,但两个单位不一样,需要有个4.18焦耳/卡的常数换算。能量大体有两类,一类是密度特别大且能量的形式比较稳定的能量,因为比较容易检测到它的质量,而不太容易检测到它变成别的形式的能量,所以在经典力学中称为质量,另一类是密度特别小且比较容易转化为其它形式能量的能量,因为不容易检测到它的质量,容易检测到它在不同形式间转换,所以经典力学中称为能量,还有核能大致介于两类能量之间。所谓质量变成了能量,其实只是能量由一种形式变成了另一种形式。


    IP属地:广东2楼2025-09-15 21:56
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      2025-10-18 22:03:02
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      光速是特殊的吗?是的。在三维空间中是特殊的,绝对的,即光速不变。这是一个所谓硬邦邦的实验事实。但是在闵氏时空中,有静质量物质的四速度的模皆是光速值c。当相对论把我们人类带入四维时空时代时,只用三维空间来衡量速度就是狭隘的,落后的。但是在闵氏时空中光的四速度的模却需另外定义为0值,这却让我们失去了光和其它有静质量物质统一速度的绝佳机会。这说明闵氏时空有瑕疵。在我研究中,由于光只能在三维空间中以光速运动,光被禁闭在我们的三维空间中,而我们有静质量物体皆可在四维时空以光速运动,这说明三维和四维是有着深刻的区别的,真的有所谓升维和降维。经过多年思考,我发现闵氏时空并不能直观的反应光和有静质量物质的这种三维和四维的关系,最后得出结论其实闵氏时空是描述时间的,而非描述时空。


      IP属地:黑龙江来自Android客户端3楼2025-09-16 06:01
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        相对论涉及空间吗?即使在高速运行的火车里,如果火车顶部(侧面也行)从车头到车尾开一条缝,伸入一根与路基固定不动的杆,杆上固定一个箱,箱里只有钟,箱子在火车内。火车高速运动箱子内不动的钟变慢吗?箱子内的空间收缩吗?不运动的箱子变扁吗?按相对论车里随车运动的人钟变慢,人也长得慢,车外的所有物体的状态仍然按原有的速度变化着,包括车内固定在杆上不动的人和物体也依然按照原有的状态变化速度进行着。火车的运动改变哪里的时间和空间?车里?车外?车内固定在杆上不动的人和车内随车运动的人是在相同的时空中还是不在相同的时空中?若车顶上固定一座椅坐着一个人随车运动,这个人与车外站着的人在相同的时空中还是在不同的时空中?火车的运动能改变车内的时间和空间?还是能改变车外的时间和空间?若车的运动只改变随车运动的人的钟和年龄,就算火车超光速运行,也只是使运动的人的钟变回以前的数字和他自己变回以前的相貌,由于其它物体不受影响,他仍看不到认前发生的事情。


        IP属地:广西来自Android客户端5楼2025-09-16 07:51
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          光速本来就是物理常数呀,光速可以理解为丈量时空的一把尺,一个物体的长度是1米,并不是因为尺是1米,而是这个物体本来就是1米。
          为什么光速不变呢,并不是因为光速造成的,而是因为时空性质本来就是这样,而光速不变只不过是时空性质的一种表现而已,这里把光换成其他电磁波或者引力波同样也可以
          不过本人觉得,你的标题似乎是要说相对论的本质,如果是这样的话,我就觉得似乎不太够
          相对论本质上是一种矛盾解决方案,这个矛盾就是光速不变和相对性原理之间的矛盾,很显然,根据相对性原理的逻辑原则,光速不变是与相对性原理不矛盾的,但是根据牛顿力学中的伽利略变换,光速不变似乎违反了伽利略变换和我们的一般经验,如果这样的话,为了不矛盾,那么就应该放弃光速不变原理或者相对性原理,或者两者都放弃
          而相对论就是在此情况下诞生的,相对论回答了这样的问题,光速不变原理真的与相对性原理相矛盾吗?答案是否定的,只要我们放弃绝对的时间观,那么这2者之间是可以完全不矛盾的,相对论由此诞生


          IP属地:江苏6楼2025-09-16 13:40
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            我一直认为“光速不变原理”应该改成“极限速度原理”。
            “光速不变原理”这个名字误导了很多人,总有人误以为这个原理必须要和“光”这种实体物质的性质挂钩。


            IP属地:越南来自Android客户端7楼2025-09-16 20:39
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              时空矢量相互变换,时空轴的二维矢量用L表示,如图
              L L L
              L L L
              L L L
              一、时空变换空间矢量破缺

              L L
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              L L
              二、时空变换时间矢量破缺
              L L L L
              L L L L →


              IP属地:湖北10楼2025-09-18 15:40
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