时间测量中相对论时间观念的悖缪的容易接受的说法
志勰
一
我现在还没考虑时间的定义问题，是想看看大家对这种悖缪如何反驳，然后再确定时间的定义。换句话说，还没有确立时间的观念。我现在所采用的观念是传统物理学中的两种观念，一种是相对论的，另一种是牛顿力学，两者都有，具体问题，具体对待。（在确定参照系中是牛顿力学中的时间观念对物质的运动变化具有普适性，在两个参照系之间却是相对论的这种时间观念。实际上，在相对论的物质运动变化的关系中，通常都是这么看的）
狭义相对论描述的是时间之间的单位变换，但是在单位变换中具体的是要涉及到时间和物质运动变化关系的，时间的确定是要通过物质运动变化的确定的，因此，时间的本身不能脱离开物质的运动本身。但是，恰恰在这个问题上，出现相对论的矛盾。相对论通过实验的检验可以验证相对论的时间观念。就象文中所说的环球航行的铯原子钟。
如果依据相对论的理论，两个参照系中的时间是不能通过铯原子钟的活动周期进行比较的。因为两个参照系中的时间单位如果是采用相对论中的时间观念，那么两种时间关系成确定关系。但是，铯原子钟在两个参照系中的活动周期依据这种时间的观念，也要遵守这种关系，那么，相对论理论上应该对这个实验没有数值差异。（相对论的这种时间关系仍然成立。）传统中对认为这个试验数值满足相对论的描述，是因为没有考虑到单位时间的变换问题。
你说的“两个不同惯性系中的铯原子振动频率不同”说明两个参照系中的铯原子震动的频率不同，这说明相对论的时间观念是错误的。因为，在不同的参照系中铯原子频率的不同说明在不同的参照系中，物质的运动变化不再遵守这种关系，就是说，相对论的两个不同参照系间的转换关系是不正确的。与相对论的理论不符。这样的推论是依据相对论中的精确的时间观念进行考虑的。
你说的更本质的量值，相对论是通过这种转换关系来实现的，但在相对论中并没有定义。
广义相对论也一样，只要存在相对论这种定义的时间，或者存在两种不同的时间，并且这两种时间遵守某种确定的关系，那么，这个悖缪就成立。
实际上，在宇宙中，我们不能确立绝对的时间。这只是在实际应用中是无法做到的。
二
“两个不同惯性系中的铯原子振动频率不同”，是说的两个铯原子经过一段时间又回到原来的参照系。然后再进行比较得出的结果。
我们知道，两个铯原子所在的同时性的观念是不同的，这是由相对论的时间定义决定。我们不能对正在两个作相对运动参照系中的时间进行比较。（这是根据相对论得出的结论）那么，我们进行比较的方法只能是在相同参照系中进行。实际上，相对论的试验者也是这么做的。
根据相对论的时间观念，虽然两个参照系中的时间在发生不同的流逝，但是我们不能观测到结果。就是说，两个钟是同步的。一个铯原子钟完成一个周期，但是另一个铯原子钟也要完成一个周期。这两个钟是同步的。但不同的是，两个铯原子钟的时间流逝速度是不同的。比如计时沙漏。如果我们在相同的参照系中进行计时。两个沙漏的要求是相同的，沙量和沙流的速度都是相同的。如果将沙漏放到两个参照系中，并且运动的参照系中的时间比静止参照系中的时间大一倍。相对于我们静止的参照系中的沙漏还是原来的。但是另一个沙漏（运动的）沙量提高一倍。当静止参照系中的沙漏流完时。另一个沙漏也流完。两个是同步的。
沙量相当于时间的总量，如果两个沙漏的沙流速度是相同的，那么，我们可以得到运动参照系中的时间膨胀了。这个比喻虽然不是很恰当，但我认为可以表示两个参照系中的时间的各个量。
如果相对于不同的参照系中所有的物体的运动变化都遵守时间流逝的关系（这种计量关系），那么沙漏本身的运动变化规律也要遵守这种规律。沙漏在静止参照系中完成一个周期需要的时间是一个单位，那么在运动参照系时间膨胀的话，根据这种关系（相对论的时间关系）沙漏要完成一个周期，所流下的沙量是静止参照系的一倍。但是时间延长了。两个沙漏的周期并没有改变。
也就是说，在静止参照系中沙漏的一个周期记录的是一个时间的单位，但是在运动参照系中，沙漏的一个周期相当于两个单位时间。（这样的说法不是很恰当，仅是为了说明关系）
因此，在相对论对实践检验中，忽略了这种周期时间的计量差。在运动的参照系中运动的铯原子钟的一个周期相当于静止参照系中铯原子的两个周期的时间。在变速运动的参照系中铯原子计量的不是时间的基本单位，它是随速度不同而改变，它计量的只是铯原子的周期。如果我们观测的两个铯原子钟的时间数值相同，那么，这样的时间观念是符合相对论的时间观念的，但是也符合牛顿力学的时间观念。但是偏偏是两个参照系中的数值不同，那么，相对论中的时间观念也就不能成立了。因为试验不支持相对论的时间观念。
在相对论试验中是采用统一的时间定义单位，换算到铯原子的周期中，一个周期所代表的时间在两个不同的参照系中是不同的。将运动参照系中的铯原子钟和静止参照系中的铯原子钟所记录的时间间隔判断成相同的时间，这样，忽略掉的问题就只能证明相对论的时间观念不能成立了。
三
关于您所说的沙漏的问题，只是为了说明两种参照系中的时间的定义对应关系。除此之外没有别的目的。铯原子只是作为一种时间计量的工具来说明问题。来说明时间和物质运动的关系。为了让问题更为简单，所以要设定一些方便说明问题的对象。这些对象在您这样的专业物理人氏看来也许是不对的。但是，这只是说明两个惯性参照系和相关的物质运动变化的关系。
假设一个孤立的标准的物质运动，是必须的。两个物体是说的两个惯性参照系。讨论物理不能针对虚无的东西而作为对象讨论。如像您所说的要涉及到其它的物质运动的效应;如多普勒效应，那就太过复杂了。况且，也不能针对时间在不同的参照系中和物质的运动变化关系进行讨论。
如果不能采用惯性参照系进行讨论，就不能对这一问题进行讨论了。换句话说，相对论就是真理了。
我不知您对相对论是如何理解的。时间、空间和物质运动的统一体，在我看来是关于物质本身的运动变化的一种关系。讨论相对论也必然要讨论物质的运动变化，时间的观念也不例外。我在这个相对论时间观念的悖缪中想说明的是相对论关于时间观念的这种物质运动变化关系在逻辑上不能成立，至少不符和物理的逻辑。
关于“时空好象是一个舞台，请注意这里只有一个舞台，选取惯性系就如同选取不同的座位看同一出戏，而不是换一个舞台来演戏。”我知道您的意思，这是物体的主体是不变，是如何的定义问题。我想说明的是这个定义体系至少在时间的观念上存在物理逻辑上的困难。
四
沙漏和钟表也是一种物质运动，也要遵守相对论的时间规律。通俗的来讲，就是我们两个以确定的高速度在运动。但是，在观测上，你手中的表和我手中的表示单位关系是相对论的时间关系。在我的判定上，你手中的钟表和我手中的钟表走时是相同的。在你眼里，我手中的表和你手中的表也是相同的。我们之间在相互观测上两个钟表是同步的。但是，时间却是不一样的。不能存在观测结果差异。
你的描述是我们两个人手中的始终存在快慢，那时你采用绝对的时间单位来判断，相对论的时间判断上，就是这个绝对时间单位不符合相对论的原理。
沙漏的沙量只是我做的一个比喻，在一个参照系中去判断量的关系的一个方法。一个周期表示钟表所计量的一个单位如秒。你判断你那里的1秒和你判断我这里的1秒，时间的量是不同的。我这里的1秒要和你那里的1秒成相对论的时间关系。这是采用测量工具的结果。在观测上，不能观测到两个钟表的差异。你观测我这里的钟和观测你那里的钟，时间的数值是一样的。
你说的关于宇宙停止的问题根本不可能发生，因为没有一个判断的标准。自然在人类的经验感觉里感觉不到它的存在。时间只是一个定义问题。
关于你所说的“人类只能够通过测量、比较来定义物理量的。一旦失去了比较基准，人类就无法测量到，进而无法感觉到。”物理量的基本的量通常都是通过经验约定来进行的。如质量的单位、时间的单位。这样的单位是我们和物理量间进行的约定。即：我们就设定这个单位数值作为基本单位。
我不知道我这样说你能否理解我的意思。
五
我这样说你看能否理解我的意思。
你和我在相同的惯性参照系中校准时钟。然后你去做高速飞行。飞行一个确定时间后我们在相遇。
在这个过程里，在我的参照系中，你经历的时间遵守相对论的时间关系。时间膨胀。但是你的钟表记录的单位时间和我的钟表记录的单位时间是不同的，它的单位时间比我的单位时间要长。它要遵守相对论的关系，这样我们两个钟表对时间计量的数值是一样的。你的表示的实际时间要长。
在你的参照系中看我的参照系钟的时间也是这样的。
这样问题就出来了。根据试验对相对论的检验结果，两个钟表都是按相同的时间单位计量的。没有考虑到两个钟表中对单位时间的计量不同问题。我们知道，这样在实际数值上的计量是存在问题的。
如果试验证明了两个钟表中对单位时间的计量问题，那么本已经证明了相对论的试验是正确的就变成是错误的了。
六
你不认为您的描述和牛顿力学的时间观念是等效的么？！
我说的是从相对论的角度去考虑，而不是从宇宙的角度去考虑。你描述的很对，但是却不是从相对论的角度去考虑的。
我说的是在不同参照系间的时间转换关系。举个例子来说：
在一个参照系中，一个物体向西以每秒20万公里的速度运动，另一个物体在以每秒20万公里的速度向东运动。采用相对论解释，两个物体的相对速度不是40万公里每秒，相对论由于光速为一常数按确定的关系去调节时间的数值和空间的数值。牛顿力学和相对论描述的对象不变，但是时间和空间却不一样，我说的是这种数值转换关系。
再比如，这个论坛中讨论的超光速，在相对论中是不存在的，因为通过时间和空间的数值关系进行转换了。这是不同的解释体系。
“两个惯性参照系中的单位时间在实际中的应用问题，不利于相对论”是说的这种依据相对论的时间转化方法的转换关系和物质运动变化的在不同参照系中的计量关系。 在两个参照系间的计量上，还有一个基本单位的定义问题，在现在的相对论中，对这个没有定义，采用的和静止参照系中的时间单位没有区别的秒。没有理由采用一个单位秒作为宇宙中通用的单位。如果从相对的角度来考虑这个问题。
七
首先非常感谢您能不厌其烦的给我解释您对此的看法。我认为，在您的看法中，和我向表达的意思存在不同：（非常抱歉，我这样累赘的表达）
|||*第一点，如果相对论的时间计量中，一个相对静止参照系针对于不同的参照系，存在相对论所赋予的时间关系。
那么，两个参照系中的时间和物质的运动变化关系是不同的。* |||
“相对静止参照系”我是指我们将一个参照系当作静止处理的参照系，我这样表示是想把它放到与宇宙中去考虑，我们要对物理事件进行观测，那么就必须选用一个参照系，只有这样才能确定对物质运动进行描述。如果我们设定其中一个为静止参照系（选定它作为我们描述的参照系），并从它的角度去处理两个参照系之间的时间关系。两个参照系中任意一个相同的事件（如两个参照系中的铯原子钟）给我们的感觉不是同步的。
（这是假设相对论时间膨胀效应的存在）
如果否认这一点，那么相对论的时间膨胀效应也不存在，也就不存在不同参照系之间的相对论的时间关系。就没有必要讨论了。这是前提。
|||*第二点，如果静止参照系中的物质运动变化在这一参照系中遵守普遍的时间和物质运动变化的关系（这是指时间单位和物质运动变化的定义），那么计量单位时间的物质运动变化的周期也要遵守这一关系。其它的参照系也是一样的。*|||
第二点是假设一个参照系中的钟表的运动变化周期和别的物质运动变化没有区别。（所有的参照系都是等同的）
|||*第三点，在两个参照系之间的计量单位时间的物质运动的周期之间要遵守相对论的时间关系（相对论关于两个参照系之间的时间公式） *|||
第三点是时间单位也要遵守时间膨胀关系（相对论的）。
您所说的“时间单位的定义保证了不同参照系等同的地位”是将计量时间单位的周期与其它的物质运动过程分开，实际上您所说的是绝对时间单位。（在现在的时间计量中虽然采用光作为时间的定量单位，实际上是回避这个问题。） 如果相对论的变换关系是相对于别的事件，那么钟表不能脱离在外。
如上三点假设只是说的是两个参照系之间的时间关系。
八
如下的看法，是在一个参照系中去观测的前提下：
1、您说的第一点：两个参照系中的钟如果不是同步的，我是指单位时间的周期，那么，在环球铯原子钟航行试验中，就不能采用4个铯原子钟进行飞行并和地面上的铯原子钟作时间的比较。
2、您说的第二点：相对论没有给单位时间变化关系，但是相对论也没有理由假设计量单位时间的周期是一样的，并建立一个基本时间单位进行描述（当然，现在通过光对时间的定义可以解决这一问题，是无法证实对时间描述的有效性的）。同时性是相对的，时间的度量关系也是不同的，那么凭什么单位时间（也是说计量单位单位时间的周期的运动）也是一样的呢？
如果两个参照系之间的单位时间周期不是同步的，那么，就必然有一转化关系。这一关系也必然要在实际的时间测量中，对两个不同参照系的时间计量数值进行转换。相对论的计算公式是不需要变的，因为我们假设它成立，假设它的时间单位是确定的值。
3、您说的第三点：A系中的钟在B系中不是钟，那我问一句，它不是钟是什么？如果我们采用物质运动变化的周期去作为时间的计量工具。
4、您说的第四点：“你用什么比较A系的单位时间和B系的单位时间？”当然是根据一个参照系中的物质运动变化的一个周期和它在另一个参照系中的一个周期。比如铯原子钟的环球航行。
如上只是前提，下面的是结果
我们假设的是相对论正确，在实际两个参照系间的计量中，必须将这个单位时间周期间的关系考虑进去才接近真实值。但考虑到真实值，两个钟表的真实值应该是走的一样（没有实际测量的差异）。如果不考虑单位时间的周期，即按现在相对论的处理，单位时间的周期（指这种物质运动）就不遵守相对论的时间规律。
最后，既然是悖缪，那么，以相对论去处理这个问题，无论如何处理都会存在矛盾的。就是引进单位时间的周期（计量时间的工具）。
9
我们可以选择都是周期运动的物质运动（比如人类设计的钟表的周期运动）。另一方面，实际上，是不是周期运动与这个悖缪是无关的，这样做只是便于说明问题。它说明的是计量时间单位的物质的运动和普通的物质运动是不是等同的，即便是采用现在对精确时间的计量的光对时间的定义进行判断也不例外。
难道μ介子从外层空间到地面只能用这一种解释可以解释么？没有其它的原因么？寿命延长不表示时间的延长，比如一个人不保养身体，必然会短命，而保养好的，相对来说要长寿。
10
1、钟的单位时间的周期是指钟在它本身参照系中的一秒和一个周期的同步，不同步就不能叫做一秒。我想这一点您可能误解成两个钟之间的同步。这是钟和时间的定义问题。
2、在相对论中所引用的公式中，没有单位时间存在不同的差别（秒）。所以，它们必然是一样的。
3、关于您说的第三点、第四点，和第一点的误解有关系。实际上在假设中存在您说的这种可能，我理解您对此的想法，但您的理解并不是我的想法。单位时间的周期的引入（物质的某种过程），在时间的属性上，它和普通的物质运动变化没有分别，采用钟的周期去解释只是为了方便探讨而已。是指普遍的物质运动变化，实际上与采用某种周期无关的。
关于在两个参照系之间引入单位时间的关系去解释相对论时间计量的关系实际上很简单。只涉及到三个关系：相对论的时间关系、两个参照系在它们本身的参照系中时间的普适性的关系、单位时间和周期的关系。实际上这三点都是普遍公认的关系。
这三个关系在检验相对论对不同参照系间的关系，才存在逻辑上的分歧。实际上您提出反对的主要是如上三点的关系。而不是悖缪的关系。
11
既然你还迷恋相对论的逻辑关系，这次我就彻底说服你
我假设你的说法成立你关于测心跳的说法成立，现在我们就来检验你的假设是否合乎逻辑。（这里我不把你的东西粘贴了，你就打开你自己的贴子好了。
首先一个问题是同时性的相对性问题。在相对论中，两个参照系的同时性的相对性于我们两个人之间的信号交流是无关的，这是由两个参照系决定的。在我们进行测量的过程中，假设测量信号是无限的，这样可以排除观测中信号的速度引起的问题。
其次就是测量的事件过程。在测量两个参照系中的过程中必然要存在两个参照系，假设你我开始在一个参照系中，你或我先经历加速过程，而后再进行减速过程，根据相对论，一个加速过程和它的反过程的时间效应是相互抵消的。因此我这里假设不经过加速或减速的过程，你或我进行飞行然后在会合。
我们在在测量的过程中要纪录整个的飞行过程中的心跳周期，换句话说，记录整个过程中的时间。
你纪录我的心跳次数是35次/秒，我纪录你的也是35次/每秒，记录自己的心跳是70次/秒。
当我们会合时我纪录你的心跳次数和你纪录自己的心跳次数相差一倍，那么，这将如何解释这个问题。采用相对论去解释每秒35次的时间和每秒70次的时间，如果看作时间膨胀，那么就不能解释我们观测数值的差异。因为心跳一次纪录一个数值，你纪录的你的的心跳次数和我纪录的你的心跳次数应该是一样的。这个与本征时间无关。
看来你还是没有理解我说这个悖缪，这个悖缪中的一个根据是如果由时间引起的物质运动周期发生变化，不论是时钟还是任何的物质运动的周期，都会同时相应的发生变化。
另外，你可以谈你的那个怪想法，这与我们谈论这件事情无关。
2000.8.6