一道简单的物理/数学题,看看这里的各位能否找出破绽

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假设两个坐标系统 K 和 K’的 X轴永远相互重合,并且只考虑发生在X轴上的事件。两个坐标系在X轴方向上的的相对速度是v,其它方向上的速度都为0。

我们的目标是:当给定 x 和 t 时,求出 x' 和 t' ,下面是推导过程的前面部分,不知各位能否找出其中的明显错误来?

推导过程:

沿 X轴正方向的一个光信号的传播方程是

                    x=ct                                                          (1)

或         x-ct=0

 

因为同一光信号也要相对于K'以速度c传播,相对于系统K'的传播可由类似的公式表示

 

                           x'-ct'=0                                                       (2)

 

满足(1)的那些空间-时间点(事件)必须满足(2)。显然在

 

                          (x'-ct')=n(x-ct)                                               (3)

如果按照同一思路考虑沿 X轴负方向传播的光束,我们得到

 

                           (x'+ct')=m(x+ct)                                    (4)

 

通过加(或减)方程(3)和(4),并引入常数a和b来表达常数n和m,这里

 

                           a=(n+m)/2

                           b=(n-m)/2

我们得到方程

                            x'=ax-bct                                                 (5)

                           ct'=act-bx”

答案见后页


没想到文章发出来没多久,就有网友发现了关键问题。从方程(3)和(4)是无法推出方程(5)的。因为方程(3)中的x=ct,而方程(4)中的x=-ct,两个方程中虽然都是x,但定义域不同,实际上不能相加减,所以无法得出方程(5)。

上一页的推导是爱因斯坦极为有名的科普著作,《狭义和广义相对论浅说》中给出的推导洛伦兹变换公式的原文。这么简单的数学错误,没想到会是爱因斯坦的作品,更可怕的是,百多年来被无数科学家们无视。

这不是我的发现,原作在此http://blog.sciencenet.cn/blog-279604-777216.html,该作者在科学网博客中有非常详细的推导和分析。他的分析指出,“相对光速不变原理不能唯一地确定洛伦兹-爱因斯坦变换500

因此,“相对光速不变原理”本身不能是狭义相对论取代牛顿力学的理由。我们可以有无穷多的替代理论。” 

还有对相对论验证实验的讨论。包括常见的“GPS要靠相对论来校准”。如果你有时间最好连他博客下的评论一起看,有不少专业学者参与讨论。 

实际上,国内国外对相对论的质疑,从它诞生那一天起就没有停止过,包括理论和实验都有很多疑问。但爱因斯坦还是被包装成了人类历史上最大的科学明星,什么荣誉都往他身上挂,比如著名的质能方程和原子弹,以至于很多人以为没有爱因斯坦和他的相对论就造不出原子弹,很多物理学者也把相对论当成金科玉律,誓死捍卫。

还有很多人把质疑相对论的人都当成民科,尽力挖苦嘲笑,却很少给出科学探讨。

冷静下来想想,在最严谨,最基础的科学学科物理都能如此混淆视听,遑论人文社科领域。比如最近争论颇多的西方伪史问题,我们的专业学者又是习惯性缺位,都是民科奋战在揭伪的第一线。很多专业学者维护谬论的信心就在于,难道那么多专著,那么多大师都错了?当然也有的是为了维护自己饭碗。

但就因此,这个世界被扭曲了多少事实,被掩盖了多少真相。

我自己原来也是信奉相对论的,见到过一些争论也没认真看过,想不到相对论的错误会如此低级和明显,一直陶醉于自己“懂”相对论的成就感中。

但最近读了民科对中国上古史的探寻https://www.zhihu.com/column/dsliu

以及对《红楼梦》的研究https://www.zhihu.com/question/25708974/answer/1420043754

​让我大开眼界,原来理论也可以如此精彩。

主流学者大都是既得利益者,所以凡有争议处,我们一定要小心,要看理论而不是看人。

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