l第八章 光速疊加原理論證

第八章光速疊加原理論證第八章光速疊加原理論證PAGE238PAGE239第八章光速疊加原理論證本章先是從電波入手，論證了真空中的光波具有縱向剛性和橫向剛性之屬性，論述了縱向剛性(光源運動波長不變)是由于光波沒有振蕩傳波的媒質(zhì)而帶來的必然屬性，橫向剛性(隨光源一起作橫向運動)是由于光波沒有質(zhì)量也就沒有慣性而帶來的必然屬性。也就是說，在真空中，因為光波沒有振蕩傳播的媒質(zhì)，它是一種輻射，所以具有縱向剛性特點，其波長不會因光源運動而改變；因為光波沒有質(zhì)量，也就沒有慣性，所以它具有橫向剛性特點，可隨光源一起作橫向運動，同樣可隨光源一起作縱向運動。據(jù)此，再根據(jù)光波的縱向輻射速度和隨光源一起運動的橫向速度，分析了光速的疊加性。最后用測速雷達和偵察機這個最真實的工程實踐證明了光速疊加原理：在真空中，光波沒有傳播的振蕩媒質(zhì)，而且光場的質(zhì)量等于零，場的運動不需要作用力的作用，因此光運動是一種輻射，它相對于光源的輻射速度是一個矢量，這是一個相對于輻射源的相對速度，而不是絕對速度，它服從速度矢量疊加原理，當光源與觀測者存在相對速度時，觀測者測得的相對光速是，其多普勒效應的物理概念十分清晰。此外，在9.1節(jié)論證指出：相對論文字語言說光速不變，但用相對論自己的數(shù)學語言去計算Michelson-Morley實驗，它仍然存在光程差。本章還指出光速不變假設(shè)的破綻累累，最典型的就是，當波長為的光源在靜系，測量者以速度離開或靠近光源運動時，按照光速不變假設(shè)，測量者測得的光速還是的話，那么根據(jù)恒等式，則無頻移可言。雖然相對論后來通過數(shù)學變換方式而編造出“周期＝光源運動時間＋光波傳輸時間”得到了所謂的“相對論多普勒效應”，不僅物理概念錯亂，而且計算上自我矛盾。由其“相對論效應”推導出來的波長卻與它自己的長度(波長)收縮公式中的出現(xiàn)矛盾沖突；由其“相對論效應”推導出來的周期卻與它自己的時間膨脹公式自相矛盾。這種拼湊出來的“效應”，自相矛盾，實在是不敢茍同。重要的關(guān)鍵問題還是，其“效應”與恒等式不符，即，相對論的頻率、相對論的波峰長度、相對論光速導致，可見相對論無法自圓其說。本章認為對于聲波、水波等機械波是力(或動能)作用于振蕩媒質(zhì)而傳播的，所以當機械波波源運動時，其波峰存在被擠壓的媒質(zhì)和動力，于是波長可變。但電波和光波沒有振蕩的媒質(zhì)，它是一種直接輻射，其波峰沒有被擠壓的媒質(zhì)，也沒有受擠壓的動力，因此真空中的電波之波長不變。例如機載半波振子天線輻射的微波波長是固有的，其波長不會因運動而改變。特別是雷達在地面，波長更不會變，它是雷達輻射源固有的，因此這種情況下，在恒等式中，唯有偵察機測得的相對速度是，才有頻移。大量軍事偵察接收機業(yè)已證實了。本章結(jié)論是：在真空中，光波沒有傳播的振蕩媒質(zhì)，而且場的質(zhì)量等于零，場的運動不需要作用力的作用，因此光運動是一種輻射，其輻射速度是一個矢量，這是一個相對于輻射源的相對速度，卻不是絕對速度，它服從伽利略相對性變換原理，遵循速度矢量疊加法則，當光源與觀測者存在相對速度時，觀測者測得的相對光速是。其實驗證明是：全世界的偵察機、PD雷達、MTI及MTD系統(tǒng)，包括Michelson-Morley實驗和Fizean實驗，等等都是光速疊加原理的實驗證明。8.1電波和光波的剛性特點本章把光波和電波一起討論，是因為它們的質(zhì)量等于零而且在運動中不需要傳播媒質(zhì)，可統(tǒng)成為場波。本節(jié)就從電波開始，通過例證分析，論證光波具有剛性這一特點。8.1.1電磁場運動的剛性特點先看一看磁鐵運動時，磁力線的剛性，如圖8-1所示。當磁鐵停留在火車站時，磁鐵所在空間布滿了磁力線，當把磁鐵帶上火車并跟隨火車一起運動時，磁力線是否因運動而停留圖8-1圖8-1磁鐵運動在火車站呢？是否被以太媒質(zhì)壓縮成磁餅呢？顯然不是，而是磁力線跟隨火車一起運動，不僅如此，而且磁力線圍繞磁鐵的分布也不會因運動而變形。也就是說磁力線不會因其源(磁鐵)運動而變形。這就是磁場的剛性特點。事實上，地球本身就是運動的，磁力線的分布與東西南北方向無關(guān)。其實，地磁場的分布不會因地球的運動而造成紛亂，地球運動方向的磁場分布不會因運動而壓縮成磁餅，運動后方的磁場不會拖曳成“尾巴”。磁力線具有橫向剛性特點，也如圖8-2所示，安培實驗中的環(huán)線磁場分布，不會因載流體的運動而改變環(huán)線分布，其實安培做實驗時，載流體本身就是跟隨地球在運動，地球運動的前方的磁力線不會被壓縮。這就是磁力線的橫向剛性特點。無論在流體怎么運動，磁力線總是圍繞載流體成圓環(huán)狀。我們把磁場(或磁感應強度)稱為場，把電流稱為源，那么場的分布狀態(tài)總是圍繞源的，即使源在運動，那么場圍繞源的分布狀態(tài)（環(huán)狀）總是固定的。不會因源在空間里運動（比如向右邊運動）而改變它的環(huán)形狀。這就是磁力線的剛性特點。圖32安培實驗的磁力線圖32安培實驗的磁力線再看時變磁場的剛性特點，如圖8-3所示，在地面上做實驗，有。現(xiàn)在在火車上重新開機做試驗，仍然有，這里是點到輻射源的距離，而不是到火車站的距離。點的磁場強度，不會因輻射源的左右運動而壓縮，例如：在地面上輻射磁波時，經(jīng)過1秒鐘，；將輻射源放在運動的列車上重新做實驗，經(jīng)過1秒鐘，仍然是。這里是點到輻射源的距離，也就是說，地面上的磁場是怎樣輻射的，當輻射源運動時，它仍然是那樣輻射的。這就是時變磁場的剛性特點。因為磁力線的質(zhì)量等于零，所以它具有剛性特點。圖8-圖8-3磁場的剛性輻射1秒t(a)·?(b)?????進一步看一看磁波的剛性特點，如圖8-4所示，其波形來歷可參見4.2節(jié)。圖中是磁場輻射到點的延時。(a)(a)(b)圖8-4磁波的剛性輻射首先在地面上做試驗，當電流元施加三角函數(shù)的電流時，在點也得到三角函數(shù)的磁場波，時刻點得到最大值，，這里是測量點到輻射源的距離，不是到到其他觀察著的距離。再把這個輻射源放在運動的列車上重新開機進行實驗，當電流元施加三角函數(shù)的電流元時，在點也得到三角函數(shù)的磁場波，時刻點得到最大值，是測量點到輻射源的距離，注意不是測量點到火車站的距離。場的分布始終圍繞源的。三角波如此，正弦波也是如此，如圖8-5所示，波峰出現(xiàn)的位置(距離輻射源的位置)不會因輻射源的運動而改變，磁波的分布總是圍繞源的。這就是說，波峰與波峰之間的距離(即波長)不會因輻射源的運動而改變，也就是說波長具有剛性，無論輻射源如何運動，只要輻射源的頻率不變，那么兩個波峰之間的間隔(波長)不會改變。也就是說，在地面上做實驗，測得波長是，那么在火車上做實驗，實驗者測得的波長還是。換句話說，波峰與波谷的分布是圍繞源而展開的，與源的運動無關(guān)。事實上，我們的輻射源(比如說日光燈)跟隨地球本身在一起運動，絕不會出現(xiàn)動西方向的波長不一致的現(xiàn)象。這就是縱向上的剛性。大家知道，水波的傳播將隨著波源在媒質(zhì)中的運動而使得波長發(fā)生改變，而場波的波長為什么具有剛性呢，究其原因是，場波沒有傳播的媒質(zhì)，從本質(zhì)上講它是在真空中的一種輻射波，而不是借助于震動媒質(zhì)的傳播。也正因為場的質(zhì)量等于零，場的運動不需要作用力的作用，其傳播是一種輻射，因此場的輻射具有剛性，這與物體振蕩傳播具有本質(zhì)的差別。對于聲波、水波等機械波是力(或動能)作用于振蕩媒質(zhì)而傳播的，所以當機械波波源運動時，其波峰存在被擠壓的媒質(zhì)和動力，于是波長可變。但電波和光波沒有振蕩的媒質(zhì)，它是一種直接輻射，其波峰沒有被擠壓的媒質(zhì)，也沒有擠壓的動力，因此真空中的電波之波長不變。ttt圖8-5波長的剛性這是因為波峰與波谷的分布始終圍繞源而展開的，與源的運動無關(guān)。見圖8-5。磁場波如此，電場波也如此，顯然光波也是如此：在真空中，波長不會因光源的運動而改變，這是光波在真空中沒有傳播媒質(zhì)所決定的必然屬性。這里需注意的是，波峰與波峰之間的距離是恒定的，波峰與波谷的分布始終圍繞輻射源而展開，不是圍繞以太中心展開的。在現(xiàn)實生活中，如何理解光波波長不隨光源的運動而改變呢？例如，日光燈與地面是靜止不動的，我們測出日光燈上下左右的波長都是，這一點豪不懷疑。雖然地球本身是運動的，也就是說日光燈本身是在運動，既然運動前方波長與運動后方波長相等，所以波長具有剛性，是隨地球運動的，實際測出天線左右兩邊的波長是相等的，沒有被以太壓縮。這是電波和光波在真空中沒有傳播媒質(zhì)所決定的必然屬性：頻率確定之后，波長不變。例如：在地面上做實驗，第一個波峰距離輻射源的距離是、第二個波峰距離輻射源的距離是；當你把同樣的實驗搬遷到列車上進行時，第一個波峰距離輻射源的距離仍然是、第二個波峰距離輻射源的距離仍然是；當你在列車上把輻射方向轉(zhuǎn)180度時，實驗結(jié)果還是一樣的。這就是縱向剛性特點，波長不因源的運動而變。在雷達上有一種波導傳輸系統(tǒng)的器件設(shè)計，其距離必須按波長來計算，否則打火。地面雷達是這樣，機載雷達也是這樣。假如說波長因運動而被以太伸縮了，那么機載雷達就無法實現(xiàn)。這就證明了電波具有縱向剛性特點，波長不因運動而變。一旦頻率確定，則。磁場波如此，電場波也是這樣，其波長由恒等式?jīng)Q定，不會因輻射源的運動而改變。需要注意的是，對于聲波、水波等機械波是力(或動能)作用于振蕩媒質(zhì)而傳播的，所以當機械波波源運動時，其波峰存在被擠壓的媒質(zhì)和動力，于是波長可變。但電磁波沒有振蕩的媒質(zhì)，它是一種直接輻射，其波峰沒有受擠壓的媒質(zhì)，也沒有被擠壓的動力，因此真空中的電磁波之波長不變。例如機載半波振子天線輻射的微波波長是固有的，其波長不會因運動而改變。我們的日光燈和地面雷達隨地球一起運動，但東面和西面的波長是相等的，沒有被以太媒質(zhì)壓縮?？v向剛性的另一個重要特點是，這里我們要強調(diào)縱向剛性特點，一枚激光彈，不會因為激光槍朝著前方運動而發(fā)射不出去。不會停留在槍膛里面。不會的。汽車前燈也是如此，不會被以太拖曳而停留在光源里。這個特點告訴我們，當光源以速度運動時，靜系人測量到的光速是。即，兩個速度矢量服從矢量疊加原理。特別注意的是，地面上做實驗與高速列車上做實驗，波峰與波谷的分布是圍繞輻射源而展開的，場是源的“附加物”，場的分布狀態(tài)跟隨其輻射源一起運動，這就是電磁波的剛性特點，它不會被以太拖曳。前面討論了磁場輻射的運動剛性特點，對于電場輻射的剛性特點，道理是一樣的。參見電場線分布，實驗電荷跟隨地球一起運動時，電場線的分布仍然是“光芒四射”，不會被以太拖曳成餅子。8.1.2場波橫向運動時大家知道電容中的電場、電感中的磁場，無論它的源怎么運動，其場的大小和方向總是跟隨他的源作相同的運動，始終保持與源同步，例如安培環(huán)流定律的實驗，在地面上做實驗時磁粉是環(huán)狀，在高速列車上做實驗時磁粉還是環(huán)狀。其實地球在作高速運動，已經(jīng)表明其場跟隨它的源做同步運動。靜態(tài)場如此，對于時變場也是如此。既然縱向運動具有剛性，顯然橫向運動也具有剛性，即光輻射隨光源一起作橫向運動，它不會停留在原發(fā)光方向上。手電筒輻射的光柱隨著手電筒一起作橫向運動，舞臺上的激光束也是跟隨光源一起作剛性轉(zhuǎn)動，這就是質(zhì)量等于零而帶來的必然特性，最關(guān)鍵的還是以太不存在，場波沒有被以太拖曳。具體舉例講，在高速列車上對著窗外輻射一激光束，發(fā)光人只看見縱向的發(fā)射速度，但地面人既看見了縱向的發(fā)射速度，又看見了光束跟隨列車一起運動的橫向速度，因此其疊加速度是。即，激光束沒有被以太風吹向列車后方。也就是說，在真空中，因為光波沒有振蕩傳播的媒質(zhì)，也沒有被擠壓的動力，它是一種輻射，所以具有縱向剛性特點，其波長不會因光源運動而改變；正因為光波沒有質(zhì)量，也就沒有慣性，所以它也具有橫向剛性特點，可隨光源一起作橫向運動。激光束和雷達波束跟隨發(fā)射源一起作橫向運動，這就是橫向剛性。歸納起來說：在真空中，因為光波沒有振蕩傳播的媒質(zhì)，它是一種輻射，所以具有縱向剛性特點，其波長不會隨光源運動而改變，隨光源一起作縱向運動；正因為光場沒有質(zhì)量，也就沒有慣性，所以它也具橫向剛性特點，可隨光源一起作橫向運動。我們把聲波和水波稱為機械波，把電波和光波稱為場波。場波與機械波的本質(zhì)差別就體現(xiàn)在是否具有剛性特點上面。機械波的傳播速度因傳播媒質(zhì)而異，場波的輻射速度都是極限速度。這個特點也是由于是否具有質(zhì)量和慣性，是否占據(jù)絕對空間而帶來的必然屬性。這個問題，過去一直無人回答，應該說本章回答了場與機械波的特性差別。上述表明，真空中的電場波和光場波具有縱向剛性特點和橫向剛性特點，這兩個特點決定了場的輻射速度服從矢量疊加原理。見圖如圖8-6(a)，發(fā)光人看見垂直的縱向光束。我們說光束具有橫向剛性，是因為光束不被以太拖曳，發(fā)光人看見光束與運動方向是構(gòu)成垂線，它像“一根剛棍”一樣被列車帶著跑。如果這個光束是紅色激光束，那么地上人（靜系人）即看見了縱向的發(fā)射速度又看見了橫向的運動速度，這就是靜系人看見的光速，即，速度矢量遵循疊加原理。假如光束在以太煤質(zhì)中震蕩傳播，而列車是運動的，那么光束必然受到以太的拖曳，見圖8-6(b)。由于以太的拖曳，使得垂直發(fā)射波反射到運動后方去了。這顯然不是客觀事實。垂直垂直發(fā)射反射射圖8-6(b)假如光束被以太拖曳靜止以太圖8-6(a)光束不被以太拖曳反射射垂直發(fā)射靜止真空圖8-6橫向光速問題因此本章認為光的橫向剛性說明了以太不存在。這里值得注意的是，場的運動與物體的運動都服從伽利略相對性原理，最重要一點就是，場的運動是一種輻射，沒有震蕩傳播的煤質(zhì)。假如有煤質(zhì)存在，情況就不一樣了，比方說在潛艇里對著窗外輻射一激光，那么激光束的橫向剛性將受到海水的拖曳，這樣光束與運動方向就不是垂線了?？v向剛性也不會被媒質(zhì)拖曳，即Fizean實驗。反過來說，道理相通，既然真空中的光束具有橫向剛性，則說明以太不存在。事實上，Trouton-Noble實驗證明了以太不存在。這里，或許有的人士因而把定義為以太。但是，提醒注意的是不是物質(zhì)也不是媒質(zhì)，這樣的“以太”或真空并不影響光輻射的剛性，也不占據(jù)絕對空間。它僅僅決定光輻射的極限速度和施加物體的慣性罷了。光束和雷達波束在中轉(zhuǎn)動不被拖曳，正說明不是電波的傳播煤質(zhì)，也不是光波的傳播媒質(zhì)。8.2光速具有疊加性對于上世紀初的球面波來說，討論光矢量的疊加性，難以直觀的描述，幸好現(xiàn)在有了激光束，可以方便的描述光矢量的疊加性。8.2.1設(shè)有一激光光束在勻速列車上向著窗外輻射，已知激光光束相對于光源的輻射速度是，現(xiàn)在讓激光光束對著窗外輻射，如圖8-7所示，由于光束的剛性，列車上的觀察者只看見縱向速度。列車軌道列車軌道長靶圖8-7光束橫向運動激光槍L現(xiàn)在的問題是，假定在的時刻激光槍發(fā)射一激光彈,試問激光彈(或者光束的第一個波峰)的彈著點在何處？顯然，地面人對激光彈的計算速度具有兩個分量，一個是，一個是。如果地面人認為激光彈只有分量，這意味著光速等于零，與事實不符；如果地面人認為激光彈只有分量，這意味著激光束沒有跟隨列車運動，仍然停留在“原發(fā)光處”或火車站，這顯然不是事實，因為圖8-7中的光子確實跟隨列車作橫向運動了，光子的軌跡如圖8-7中的斜線。因此，激光彈的計算速度就是(8-1)或?qū)懗?8-2)它服從速度矢量疊加原理。如圖8-8所示。列車軌道列車軌道長靶激光槍d圖8-8地面人描繪的光束軌跡因此，光速疊加之后，其速度模值大小是，方向是偏離鐵軌軌道垂線角，。因速度疊加了，激光彈的運動軌跡是沿著速度方向運動，即彈著點在b’點。所需時間（縱向剛性），長度（橫向剛性），斜踞，即，地面人測得光子的實際速度是，光子走過的實際路程是。因此圖8-8的中的合成速度是。通俗的講，發(fā)光者(列車員)看見激光束只有縱向速度，而地面觀察者看見激光束既有縱向速度又有橫向速度。即，光速具有矢量疊加性。長靶長靶LL列車軌道列車軌道激光槍激光槍圖8-9地面人描繪的光束軌跡圖8-9地面人描繪的光束軌跡現(xiàn)在我們來考慮激光束方向光源運動方向有一定夾角之情況，如圖8-9所示。這種情況使用矢量平行四邊形法則(余弦定理)，則光子的實際速度大小是(8-3)特別的，當夾角時，。時，。時，。這里，我們堅信，由于光束具有剛性，圖8-8中的光束具有橫向速度，疊加之后的實際的相對光速大于，既然圖8-8中的光束疊加原理成立，那么圖8-9中的光束疊加原理顯然也成立。也就是寫成矢量形式的(8-2)式成立。這里的關(guān)鍵在于：光波是光源輻射的“附加物”，波長的分布是圍繞光源而展開的，卻不是圍繞以太展開的。這是物理本質(zhì)問題。8.2.2對愛因斯坦從不回答光是怎么運動的，如果回答光運動是輻射(發(fā)射)，那么這個光速就應該像射線流一樣，是相對于光源的輻射速度，是一個相對速度，那么觀測者測得的相對光速就是，這與他的光速不變假設(shè)自我矛盾；如果回答光運動是傳播，那么它與機械波一樣必有振蕩傳播的媒質(zhì)，可這種媒質(zhì)無法證明，所以愛因斯坦干脆不回答。愛因斯坦也從來不否認以太(aether)媒質(zhì)存在性，因為相對論的所有依據(jù)都是基于以太媒質(zhì)的結(jié)論，如果否認以太媒質(zhì)的存在性，則相對論失去基于以太的論據(jù)，那么就沒有立足之本。所以愛因斯坦避開光的本質(zhì)問題，只作光速不變的假設(shè)。愛因斯坦從不回答光速是矢量或是標量這個基本問題。我們認為光速是矢量，比如激光彈的運動速度是矢量，激光束的輻射速度是矢量。既然和都是矢量，那么必然服從矢量疊加原理。在第六章中，我們已經(jīng)指出光速不變假設(shè)的破綻，主要是從相對論關(guān)于光速計算上指出了它的自相矛盾，本節(jié)主要是從物理概念上對它進行批判。現(xiàn)在我們試圖從幾種概念去理解“光速不變假設(shè)”。如圖8-10所示。光速不變假設(shè)之問題1。假如相對論者認為：由于激光束的剛性，它可以跟隨列車作橫向運動，但其合成速度的大小仍然等于，如圖(a)所示，此時光束的縱向速度減小了，而橫向速度。顯然，這是荒謬的，自相矛盾的。因為：愛因斯坦的洛侖茲變換聲稱，與光源運動垂直方向上的物理屬性不變。方向垂直與運動方向，怎么物理屬性變了呢？而且是光速小于，豈不是自己違背自己的觀點了。(a)激光槍圖8-10地面人看見光速不變假設(shè)下的扭曲現(xiàn)象(b)激光槍光速不變假設(shè)之問題2。假如相對論者認為：由于激光束的剛性，當它跟隨列車作橫向運動時，其合成速度的大小仍然等于，如圖(b)所示，于是，他認為：光速矢量疊加不服從歐幾里德空間里的平行四邊形法則，而服從扭曲空間里的曲線法則。顯然，它(a)激光槍圖8-10地面人看見光速不變假設(shè)下的扭曲現(xiàn)象(b)激光槍光速不變假設(shè)之問題3。假如相對論者認為：由于激光束沒有剛性，激光束不會跟隨列車作橫向運動，它將停留在原發(fā)光處(始發(fā)站)，地面上的人只看不見激光束的橫向運動，舞臺上的旋轉(zhuǎn)激光束僅僅是人們的幻覺而已。顯然，這是錯誤的。因為，即使舞臺上的服務員也看見了激光束跟隨激光球作橫向旋轉(zhuǎn)。光速不變假設(shè)之問題4。相對論的論證是從球面波開始的，而且在洛侖茲變換中已經(jīng)認定“與運動垂直方向上的物理屬性不改變”，這是愛因斯坦相對論的主要觀點之一?，F(xiàn)設(shè)一列高速運動的火車以速度沿正方向運動，車上有一點光源輻射球面波(見圖7-1)，顯然，球面波對發(fā)光者（乘客）而言是，，?，F(xiàn)在請地面上的相對論者回答和于是相對論者回答：按照相對論的“速度之和”公式：，，，于是得到，，。怪事！與運動方向垂直的坐標屬性怎么也變了，而且。這就是相對論荒謬之處。自己違背自己的假設(shè)。進一步考慮，火車以速度沿負方向運動，這將用代入中進行計算，于是按照相對論的“速度之和”公式：，，，于是得到，，。怪事！與運動方向垂直的坐標屬性怎么也變了，而且。超過了光速。這就是相對論更荒謬之處。自己違背了自己的假設(shè)。更可笑的是，邁克遜-莫雷實驗是他的光速不變假設(shè)的依據(jù)，但是用他的速度變換公式卻與實驗結(jié)論矛盾。詳見9.1節(jié)。光速不變假設(shè)之問題5。光運動是相對論的敏感問題，但是愛因斯坦從不回答光是怎么運動的，如果回答光運動是輻射(發(fā)射)，那么這個光速就應該像射線流一樣，是相對于光源的輻射速度，是一個相對速度，那么觀測者測得的相對光速就是，這與他的光速不變假設(shè)自我矛盾；如果他回答光運動是傳播，那么它與機械波一樣必有振蕩傳播的媒質(zhì)，可這種媒質(zhì)難以證明，所以愛因斯坦干脆不回答。愛因斯坦并不否認以太(aether)媒質(zhì)存在性，因為相對論的所有依據(jù)都是基于以太媒質(zhì)的結(jié)論，最典型的就是麥克斯韋旋度理論造成的非對稱空間是基于以太媒質(zhì)，相對論首文開場白就是這個論據(jù)。如果他否認以太媒質(zhì)的存在性，則相對論失去基于以太的論據(jù)，那么它就沒有立足之本。所以愛因斯坦避開光的本質(zhì)問題，只作假設(shè)?？傊绻麗垡蛩固够卮鸸馑贈]有剛性，但與與客觀事實不符，如果他回答光束具有剛性，則他與“運動垂直方向上的物理屬性不改變”矛盾，而且與“相對論速度之和”矛盾。由以上分析得知，無論從哪個角度來討論，光束不變假設(shè)是荒謬的。這種光速不變假設(shè)畢竟是假設(shè)，確切的講，它是假的，是荒謬的。事實上由于光束具有縱向剛性和橫向剛性，因此光速服從速度矢量疊加原理，也就是說：在真空中，光波沒有傳播媒質(zhì)，而且光場的質(zhì)量等于零，場的運動不需要作用力的作用，所以光運動是一種輻射，它相對于光源的輻射速度是一個常量，這是一個相對于輻射源的相對速度，而不是絕對速度，它服從速度矢量疊加原理，當光源與觀測者存在相對速度時，觀測者測得的相對光速應該是。這是光束具有剛性和光速具有疊加性的必然結(jié)果。這個結(jié)論，我們可以稱為光速疊加原理，或即場波運動的伽利略相對性原理。8.3光速疊加原理的實驗證明光速問題一直困擾著科學界，這個光速到底是“絕對速度”或是“相對速度”？到底是“不可疊加的標量速度”或是“可疊加的矢量速度”？。邁克遜-莫雷認為：光波在靜止的以太媒質(zhì)中振蕩傳播，光速是一個絕對速度。相對論認為：不管光波是否在絕對靜止的以太媒質(zhì)中傳播，它是一個絕對恒量，無論怎么運動，反正光速與光源運動無關(guān)。然而光運動是相對論的敏感問題，愛因斯坦從不回答光速是絕對速度或是相對速度，如果回答光速是相對的，則光速服從伽利略相對性原理，那么觀測者測得的相對光速就是，這與他的光速不變假設(shè)自我矛盾；如果回答光速是絕對的，則一切相對于光速的運動都是絕對運動，這與他的相對論還是自我矛盾，所以愛因斯坦干脆不回答。愛因斯坦從不回答光是怎么運動的，如果回答光運動是輻射(發(fā)射)，那么這個光速就應該像射線流一樣，是相對于光源的發(fā)射速度，是一個相對速度，那么觀測者測得的相對光速就是，這與他的光速不變假設(shè)自我矛盾；如果回答光運動是傳播，那么它與機械波一樣必有振蕩傳播的媒質(zhì)，可這種媒質(zhì)難以證明，所以愛因斯坦干脆不回答。本章的光速疊加原理認為：在真空中，光波沒有傳播媒質(zhì)，而且光場的質(zhì)量等于零，場的運動不需要作用力的作用，所以光運動是一種輻射，它相對于光源的輻射速度是一個常量，這是一個相對于輻射源的相對速度，服從速度矢量疊加原理，當光源與觀測者存在相對速度時，觀測者測得的相對光速是。用此原理能完備的解釋所有光速實驗。8.3.1多普勒效應很早很早以前，多普勒揭示了在媒質(zhì)中傳播的聲波具有頻移特性，這被稱之為多普勒效應。1．在媒質(zhì)中傳播的波源靜止，如圖8-11所示。聲波相對于媒質(zhì)的傳播速度是，①當觀測者相對于媒質(zhì)靜止時，則觀測者與聲波的相對速度是，根據(jù)恒等式，即沒有頻移。②當觀測者正對著聲源運動時，則觀測者相對與聲波的相對速度是，則根據(jù)恒等式，則有。2．在媒質(zhì)中傳播的波源以速度運動時，如圖8-12所示。聲波相對于媒質(zhì)的傳播速度仍然是(對媒質(zhì)而言是絕對速度)，①當觀測者相對于媒質(zhì)靜止時，雖然觀測者與聲波的相圖8-圖8-11相對速度造成多普勒響應圖8-12波長壓縮造成多普勒響應····對速度還是，但由于聲波的傳播是借助于媒質(zhì)而震動傳播的，當下一個波峰發(fā)出時，波源已經(jīng)跑了一段距離，因此這種情況的波長被壓縮為(是波源的周期)，因此根據(jù)恒等式。同樣的，由于運動方向有左有右，于是上述各式有。當觀測者和波源同時運動時，測量得到的頻率是(8-4)歸納起來說：頻移量就是測量者在單位時間里測得的波數(shù)增加量。上述多普勒效應的物理概念十分清晰。問題的關(guān)鍵在于光輻射與機械波的振動傳播有著本質(zhì)差別。第一，機械波的媒質(zhì)質(zhì)點，質(zhì)點震蕩需要作用力的作用，但是場的，它不需要作用力的作用，是一種直接輻射。第二，機械波存在被擠壓的媒質(zhì)，即波峰被擠壓或被稀疏，但是場的波峰不被伸縮。第三，機械波借助于煤質(zhì)才得以震蕩傳播，但是光輻射沒有震蕩的煤質(zhì)（光束的橫向剛性足以否定以太），光是一種直接輻射。我也曾經(jīng)構(gòu)想“絕對空間是由構(gòu)成的”，但是即便這樣假設(shè)，那么由于的質(zhì)量等于零，光波不需要作用力的作用，則光的輻射仍然具有橫向剛性和縱向剛性的特點，與機械波的傳播有著本質(zhì)的差別。8.3.在直線公路上，迎著光源開來一輛小車，車上載有測頻儀，其運動速度為，在公路的另一端有一光源，其波長是，圖8-13中是自由空間中光波的輻射速度。這里光源靜系靜系圖8-13測量者相對于光源運動測量儀光速對地是靜止的，汽車對地是以速度而運動的。下面分析如下。Ⅰ：光速不變假設(shè)(相對論多普勒效應的批判見下節(jié))認為：在真空中，光的傳播速度是一個恒量，與光源和觀測者的運動都無關(guān)，因此測量儀測得的光速是，又因為發(fā)光源的固有頻率和固有波長沒有改變，所以根據(jù)恒等式可得到，測量儀(測量者)測得的頻率仍然是(8-5)可見圖8-13中的測量者沒有看見光波藍移，這是相對論的計算結(jié)果。一個錯誤結(jié)果。Ⅱ：光速疊加原理認為：根據(jù)上述分析：光波之波峰與波谷的分布狀態(tài)是圍繞光源而展開的，場是源的“附加物”，光場的分布狀態(tài)跟隨光源一起運動，這就是光場的剛性特點，它不會被以太拖曳。這特點請讀者留意。在真空中，光的輻射相對于光源的速度是一個恒量，是一個相對于光源的相對速度，根據(jù)伽利略相對性原理，則觀察者看到的光速與光源及觀測者的運動都有關(guān)，而且服矢量疊加原理。因此，測量儀測得光波的相對速度是，又因為發(fā)光源的固有頻率和波長沒有改變，所以根據(jù)恒等式可知，靜系人測得的頻率(單位時間里收到的波數(shù))因相對速度之緣故，那么單位時間里收到的波數(shù)是(8-6)靜系人看見了光波藍移量；當光源離開反射鏡而運動時，上式取負號，看見了光波紅移。作為實驗，當電波源是的米波雷達正對著飛機照射時，假設(shè)飛機正對著雷達的徑向速度是，那么飛機測得雷達的輻射頻率是如式(8-6)所示，其頻移量是。即，當偵察機測得頻率為時，可斷定雷達的工作頻率是。從物理概念上講，這個頻移量就是測量者在單位時間里測得的波數(shù)增加量，其物理概念十分清晰。這里的關(guān)鍵在于：光波是光源輻射的“附加物”，波峰與波谷的分布是圍繞光源而展開的，卻不是圍繞以太展開。這是其物理本質(zhì)問題。也就是說，雷達架設(shè)在地面上，輻射電波的頻率是，其波長顯然是雷達固有的，相對于雷達的輻射源是不變的。空中偵察機正在偵察該雷達的一些參數(shù)。為了計算簡便，可假設(shè)偵察機與雷達作徑向運動，即靠近或離開。由于電波沒有傳播的振蕩媒質(zhì)，電波運動是一種輻射，它相對于輻射源(雷達)的輻射速度是一個常量，這是一個相對于雷達的相對速度，而不是絕對速度，它服從速度矢量疊加原理，當觀測者與輻射源(雷達)存在相對速度時，觀測者測得的相對波速是，大量軍事偵察機業(yè)已證實。即上述論證結(jié)果成立。正負符號取決偵察機是靠近或離開。8.3.3實驗2在直線公路上，迎面開來一輛小車，車的運動速度為，車的前燈照射前方的靜系觀測者。車燈固有頻率是，對于某個點頻而言其波長是，這里的波速是光波在自由空間中相對于源的輻射速度。如下圖8-14所示。Ⅰ：光速不變假設(shè)認為：在真空中，光的傳播速度是一個恒量，與光源和觀測者的運動都無關(guān)，因此，不僅動系人(駕駛員)測得的光速是，而且靜系人測得的光速還是，又因為發(fā)光源的固有頻率和固有波長沒有改變(即使波長因運動而收縮，也只有靜系靜系圖8-14光源運動光源光速測量儀百萬分之一)，所以根據(jù)恒等式可得到，靜系測量者測得的頻率仍然是(8-7)即，在圖8-14中的相對論測量者沒有看見光波藍移。這顯然與客觀事實不符。Ⅱ：光速疊加原理認為：光場的分布狀態(tài)跟隨光源一起運動，這就是光場的剛性特點，它不會被以太拖曳。在真空中，光的傳播相對于光源的速度是一個恒量，它的相對速度與光源和觀測者的運動都有關(guān)，而且服從矢量疊加原理。因此，靜系人測得光波的相對速度是，又因為發(fā)光源的固有頻率和波長沒有改變，所以根據(jù)恒等式可知，靜系人測得的頻率(單位時間里收到的波數(shù))因相對速度是，所以，單位時間里收到的波數(shù)成為(8-8)靜系人看見了光波藍移量。作為實驗，偵察機載雷達時，機載雷達波長，假設(shè)機載雷達正對著測量者飛行。徑向速度是，那么測量者測得的空中的輻射頻率如式(8-8)所示，其頻移量是。光速疊加原理下的物理概念十分清晰。(8-8)式已被雷達系統(tǒng)證實是正確的。8.3.4實驗3一輛在直線軌道上的高速轎車，其速度為，轎車前端裝有一反光鏡，轎車的前方地面上有一激光正照射著轎車上的反射鏡，發(fā)光處還有一臺測量光頻率的接收器，如圖8-15所示。這個實驗3實際上就是把實驗1和實驗2結(jié)合起來考慮。唯一差別就是用反射鏡作為左邊的二次輻射源。Ⅰ：光速不變假設(shè)認為：在真空中，光的傳播速度是一個恒量，它與光源和觀測者的運動都無關(guān)。因此，動系人(反射鏡)測得的光速是，由于發(fā)光源的固有波長沒有改變，所以根據(jù)恒等式可知，動系人(反射鏡)收到的頻率仍然是。此作為反射光(即二次輻射源)；同樣地，由于光速與光源的運動無關(guān)，靜系測量者測得反射光（二次輻射光）的光速還是，所以根據(jù)恒等式可知，靜系人測得的頻率仍然是(8-9)所以相對論測量者沒有看見光波藍移。這顯然與客觀事實不符。靜系靜系圖8-15運動的反射鏡的二次輻射動系反射鏡光速測頻儀測量者Ⅱ：光速疊加原理認為：在恒等式中，是光波相對于測量者的相對速度，是光源輻射的固有頻率，是光源輻射的固有波長。在真空中，光波相對于靜止光源的輻射速度是一個恒量，它是一個相對于輻射源的相對速度，服從速度矢量疊加原理，當光源靜止而觀察者以速度運動時，觀測者測得的相對光速是。當觀察者靜止而光源也以速度運動時，觀測者測得的相對光速就是。為了討論方便，對于圖8-14來說，在恒等式中，我們可設(shè)：初始光源輻射的波長是、輻射頻率是、輻射速度是。那么光波存在來回兩次輻射，于是：1)動系人(反射鏡)收到的頻率(單位時間里的波數(shù))是(8-10)這個頻率也是激發(fā)反射鏡而引起的二次輻射源的頻率（詳見1.7節(jié)，反射就是二次輻射，雷達界都認為反射就是二次輻射），相應的在二次輻射中的仍然是相對于二次輻射源（反射鏡）的相對速度，這是相對于反射鏡的相對速度卻不是絕對速度，因此（反射鏡相當于光源，）二次輻射的頻率變了，則二次輻射的波長是。這個就是反射鏡被被激發(fā)以后發(fā)射二次輻射的波長(注意變了是因為二次輻射源的頻率變了)。又由于光速與光源的運動也有關(guān)，所以靜系人測得反射光波的相對速度是。再根據(jù)恒等式可知，那么靜系測量者測得的反射頻率是?？紤]到，所以(8-11)這個就是靜系發(fā)光者測量到的反射頻率，他看見的光波藍移量是，而且還看見了一項高階無窮小量。如果有高精密測量儀器，這個高階無窮小量是可以測量的。作為實驗，例如飛機靠近雷達飛行，已知雷達本身的頻率是、波長是，飛機金屬殼在單位時間里收到的波數(shù)增加到，這也是盡速金屬二次輻射的頻率，即(8-10)式。由于這個飛機發(fā)射的二次輻射源是運動的，正如圖8-15所示的那樣，所以雷達接收機收到回波信號的頻率是，正是(8-11)式。所以雷達根據(jù)此式可以計算出飛機的徑向速度來。例如已知雷達自己頻率，的米波雷達，如果雷達測得目標回波的頻移量=，其高階無窮小量是＝（目前無法測量），那么飛機的徑向速度就是300米/秒。這是最真實的實驗，而且物理概念十分清晰。無論如何，單就光速不變而言，在什么角度去分析，也不管用什么方法去分析，但在光速不變假設(shè)下，得不到(8-11)式，然而(8-11)式已被大量雷達證明是正確的。這是因為在恒等式中，是輻射源輻射的波長，是輻射源輻射的頻率。以上討論討論中也許有人提到所謂的“相對論多普勒效應”，本書對此單獨批判，所謂的“相對論多普勒效應”實際上是一種數(shù)字拼湊而已。第七章的相對論多普勒效應就是采取以毒攻毒的方式，對“相對論多普勒相應”進行了否定。對于相對論多普勒效應我們將在下一節(jié)中單獨批判，詳見8.4。總之，我堅定的認為：在真空中，光波沒有傳播的振蕩媒質(zhì)，而且光場的質(zhì)量等于零，場的運動不需要作用力的作用，所以光運動是一種輻射，它相對于光源的輻射速度是一個常量，這是一個相對于輻射源的相對速度，卻不是絕對速度，它服從速度矢量疊加原理，當光源與觀測者存在相對速度時，觀測者測得的相對光速是。其多普勒效應的物理概念也十分清晰。如果有人問我實驗是什么，我的回答就是：全世界的偵察機、PD雷達、MTI及MTD系統(tǒng)、Michelson-Morley實驗和Fizean實驗都是光速疊加原理的實驗證明。特此注明：本章在我的博客里和曾經(jīng)提交給基金委的申報書里曾經(jīng)起名為“光速可變原理”，目的是與“光速不變假設(shè)”針鋒相對。實際內(nèi)涵就是：光速和其他運動速度一樣，都是矢量，服從矢量疊加原理和伽利略相對性原理。8.4對相對論多普勒效的批判按照物理概念上講，在恒等式中，是輻射源固有的，如果測得光速不變、恒等于的話，那么顯然不變。即使按照相對論的時間變換和尺度變換，充其量存在周期膨脹和波長收縮兩個高階無窮小量，怎么又冒出了一個相對論多普勒效應呢？原來，它是人為編造出來的子虛烏有，沒有任何頻移的物理內(nèi)涵。8.4.1相對論多普勒效應的原始推導假設(shè)一個頻率，周期之周期現(xiàn)象，發(fā)生在中的原點(光源在此)。令以速度離開運行(光源運動)。光源在一周期時，靜系人看到原點(光源)從點運動到點。于是(8-12)按照時間變換式，在及的鐘，時間為，。如一光訊號在時從輻射到，那么在點之鐘所記錄得到一個周期內(nèi)的時間距是(8-13)再把(8-12)式代入上式，得到(8-14)因此中的頻率，在中成為(8-15)同樣的，當與相互靠近運動時，有(8-16)這就是相對論多普勒效應的全部推導[1]P35。8.4.2相對論多普勒效應的第一．相對論多普勒效應就像夢幻般的數(shù)學游戲，它的(8-13)式右邊第一項實際上是光源運動距離所花掉的時間，即第一項是相對論的時間變換；第二項實際上是光波傳輸距離所花掉的時間，這種“周期＝光源運動時間＋光波輻射時間”的物理概念，我實在是不敢茍同。仔細想一想，他實際上是在想辦法拼湊，試圖拼湊出所謂的相對論多普勒效應來，以免與客觀事實相差太原。這個問題我們暫且不說，就當著它是一種魔術(shù)罷了。單就他拼湊出來的計算式也是自相矛盾的。第二．當波長為的光源在靜系點輻射，測量者以速度離開光源運動，按照相對論測量者測得的光波速度還是，再按它的“效應”，可是在恒等式中，既然愛因斯坦說光速不變，那就是波長變了，照此說來，假如相對論認為“光速不變，而是波長變了的話，那么相對論的波長就由（8-16）式?jīng)Q定，即，但是，此結(jié)果與相對論自己的長度(波長)收縮公式不一致。參見圖8-16所示。輻射源所在的靜系已經(jīng)用剛尺測量出米，而且刻度尺與每一個波長完全對應整齊，從長度收縮公式來講，動系人看見的波長，但從“相對論多普勒效應公式”推導出來的波長，即，這就發(fā)生沖突了?？梢则炈悖瑹o論怎樣挖空心思，對于相對論的頻率、相對論的波長壓縮、相對論光速，將導致。即相對論不能自圓其說。在圖8-16中，實例是：米波雷達在地面，其波長與地面刻度尺一一對應，運動者（偵察機）緊貼地面飛行，相對論看見的波長是，相對論看見的頻率是，相對論看見的波速是，于是出現(xiàn)了矛盾。這是一個違背客觀真理的致命錯誤。圖8-1圖8-16波長已被刻度尺測量米刻度尺第三．我們再來考察他的(8-14)式，中的是動系上的周期，也是動系上測得兩個波峰之間的時間間隔，即動系上第一個波峰出現(xiàn)時刻到第二個波峰出現(xiàn)時刻的時間間隔。式中的是靜系上的周期，也是靜系上測得的時間間隔，即靜系上第一個波峰出現(xiàn)時刻到第二個波峰出現(xiàn)時刻的時間間隔。于是出現(xiàn)了(8-