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时间相对论
(南宁市亚蓝特科技有限公司 谭强)
即使还没有发现超光速现象,也不能保证它是不存在的。
1、“时间相对论”的基本原理
“时间相对论”的三个基本原理:
(1)“相对性原理”——时间是相对的,运动的时钟变慢,在不同的惯性系观测,事件发生的时间间隔具有相对意义。
在所有惯性系中,物理定律的数学表达形式都相同。
(2)“绝对性原理”——空间是绝对的,事件发生的同时性是绝对的,时间变换为:t’=t/k(k>1),物体的质量也是绝对的,不因观测者的位置不同和物体的运动速度而改变。
在宇宙中,存在一个“绝对静止的参考系”,相对这个参考系的运动是“绝对运动”,相对这个参考系的静止是“绝对静止”。
(3)“超光速原理”——宇宙中存在“超光速现象”,但没有极限速度;“光速不变”只是一种近似结果;“超光速现象”不会引起“时间倒流”;物体运动速度达到“光速”不需要“无限大的能量”。
2、变换因子
实验显示:静止μ介子的半衰期为2.06x10-6(s)当μ介子的运动速度为u=0.995c时,它的半衰期延长了大约11倍。
变换 因子k 必须与实验结果一致,此外, k还必须满足以下条件:
当u<<1时,k=1;当u=c时,k为有限值;当u趋于无穷大∞时,k也趋于无穷大。
假设变换因子的数学表达式为:Kn=1+10(u/c)n(n≥0)或 Kn=[1+(11u/c)n]1/n等形式。
显然,满足“u=0.995c时, K≈11”这一个条件的数学表达式有无数多个。
以下,我们假定η=10,k=1+10(u/c)2进行分析。
3、“时间相对论”的结果
假定,惯性坐标系S',相对于固定在地球上静止的坐标系S,以速度u沿x轴方向运动,x'与x在同一轴上, 且t=0时,O'与O重合。
“时空变换”为:x’=x-ut, y’= y, z’= z,t=kt’, k=1+10(u/c)2
“速度变换”为:V’= k(V-u),Vy’=kVy,Vz’=kVz,
物体的运动速度可以无限叠加,光速不是极限速度。宇宙中,物理理论的高速度没有问题,问题的关键是物体运动的高速度所需要的能量供给、能量传播和物质材料对高能量承受的极限。
当u<<c,V =c时,V’=(c-u)[1+η(u/c)2]≈c-u≈c
这就是 “光速不变原理”的近似结果。
只要我们肯定“运动是绝对的”,无法根据“动量守恒定律”求出m和m0的关系。假设,物体的“运动质量”与它的“静止质量”关系为:
(1)、(2)式适用于没有核结构(由中子和质子构成)、不受到“强相互作用力”作用(远离“介子场”)的微观粒子。
对于具有核结构(由中子和质子构成)的宏观物体,中子和质子在介子场的作用下,受到“强相互作用力”,本身具有巨大的核能。当外力对物体做功时,物体能量的改变为:
当物体的运动速度接近并超过光速时,最后这一项在能量方面起到最重要的作用;原来处于关键位置的核能
退居二线;动能
起的作用最小。
从外部给微观粒子施加能量时,有一个能量的传递速度问题。我们知道,“电磁能量”的传递速度是光速c,而当粒子的运动速度达到光速c时,在粒子的运动方向上,“电磁能量”根本传递不到粒子身上,电磁场失去作用。
那么,如果有比光速还快的粒子,它是怎么来的呢?这只能有一种解释:粒子受到了超光速能量的作用!除了已知的4种“规范场”外,也许还有未知的“快子场”。从外部施加能量, 物体只有受到“快子场”的作用,它的运动速度才能超过光速!
4、建立“新时空论”的尝试
在“非惯性系”,“时间相对论”不再适用。考虑“引力场”和“变速运动”之后建立的理论称“广义时空论”。
我认为,加速运动的物体可以在其周围形成一个“引力场”,相当于“变换因子k”增大了,故“运动时钟延缓”,但是,我不认为“空间是弯曲的”。
假设,在某个星体表面,微观粒子由于受到“引力场” 的作用作“高速”运动,我们设法求出任何一个因“时间延缓效应”引起的“附加物理量”。
当物体的运动速度远小于光速(u<<c)时,“时间延缓效应”几乎为0,无论是否“惯性系”,用“牛顿理论”解决问题就已经足够了。
(1)星体表面的微观粒子
考虑“引力场”和“变速运动”之后,应该如此求出星体表面微观粒子的“附加物理量”(Ω):
(1)假定微观粒子为“自由粒子”(自由飘逸、速度不定,m≠0)。首先,只考虑“自由粒子”在星体表面受到的“引力场”作用。
“自由粒子”绕星体作圆周的速度为:(v称为“引力虚假速度”)
(2)取v为S’系的运动速度u,把“非惯性系”当成“惯性系”来研究。
(3)“自由粒子”的速度变为V后, , 称K为“时间修正系数”。
取V为S’系的运动速度U,把“非惯性系”当成“惯性系”来研究。
求出与物理量Ω相对应的物理量ω(ω称为“虚假物理量”)。
最后,Ω等于ω与K”进行“叠加”。
A.引力“红移”
在太阳表面,自由粒子绕太阳运动的速度为:
我们把观测系(S)建立在地球上,运动系(S')建立在自由粒子上,那么,(S')相对(S)产生相对运动速度u, 且 u=v,当某一刻,取太阳与粒子的连线为y轴,粒子绕太阳作圆周运动的速度(v)(切线方向)为x轴.
这是最后结果。
我们认为:“时间延缓效应”带来时钟频率的微小变化Δν,引起了光速的微小变化Δc,Δc=λΔν,Δc/c=Δν/ν,光速在Y’轴分量上的微小变化值(Δvy)/vy’,在某种程度上,正是反映了太阳引力场附近光谱线频率的“红移”情况,通过“时间修正”之后,则完全反映这种“红移”。
将G、M、R、c的值代入(5)式,
计算出,太阳光谱线的“红移附加值”为:
B.“光线弯曲”
太阳光线偏角
设α为太阳光线“虚假偏角附加值”, (见图1-5)
则从上面可知,“虚假附加红移值”为:
设αs为太阳光线的“真实偏角附加值”,光子的速度为c时,K=11
由于太阳光线的偏角αs极小,且观测十分困难,因此,我们需要借助日全食来观测其它恒星的光线偏角。
恒星光线偏角
“光线偏角”应采用(6)式,“星光”的“偏角” α>1.67″
(2)水星轨道的“进动”
由于水星围绕太阳公转的速度远远小于光速,没有“时间延缓效应”,运用“牛顿理论”
计算的“水星进动”结果是正确的。
43”/百年的误差可能来自2个方面:
1、爱因斯坦1915年计算显然没有包括太阳风的概念!讨论水星的“进动”,引入太阳风的概念意味着:太阳每一百年对水星的引力至少减少3X1012倍。
2、误差有可能来自电磁场的作用,也有可能来自宇宙中的“暗物质”和“黑洞”的引力作用。
2004年12月11日 于南宁
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