后相對論——光速是常量的第4次解釋

中國水利水電出版社

【作者】張長太著

【I S B N 】978-7-5084-9077-9

【責任編輯】宋俊娥

【適用讀者群】科技

【出版時間】2011-11-24

【開本】16開

【裝幀信息】平裝（光膜）

【版次】第1版第1次印刷

【頁數】192

【千字數】212

【印張】12

【定價】￥24.8

【叢書】暫無分類

【備注信息】

圖書詳情

簡介

本書特色

前言

章節列表

精彩閱讀

下載資源

相關圖書

自序

二十世紀初，物理學發生了兩場革命：量子力學和相對論。普朗克為了建立一個和實驗吻合的黑體輻射公式（后被稱為普朗克公式），不得不作了一個和經典相矛盾的假設：能量量子化假設。正是這個非同尋常的假設，才使他推導出了正確結論，物理學才終于擁有了經得起檢驗的黑體輻射公式，普朗克也因此被尊為量子之父。然而，普朗克是個性格保守的人，隨后15年，他一直在“不應背離經典”的自責中尋求這個公式的經典途徑。一般地說，判斷一個公式的正確與否要經過以下的檢驗：一、推導過程是否符合邏輯，二、結論是否和實驗吻合，三、假設是否具有基礎性。除此之外，本書作者還建議考量第四項，即：假設是否具有唯一性或不可替代性(相當于充分必要性中的必要性)。要確定是否唯一，排他性檢驗就成為必要。普朗克之后十五年的工作實際上就是排他性檢驗。這項檢驗最終沒有發現足以取代量子的其它假設，也就是說，普朗克公式的量子假設不可替代，舍此別無它途。至此，量子理論才正式粉墨登場，這就是近代物理的第一場革命。另一場革命就是愛因斯坦的相對論。與普朗克相反，愛因斯坦是改革型性格，這種性格往往和自信甚至是自負如影隨形，所以愛因斯坦在標新立異、獨樹一幟地提出相對論后，尤其是在得到質能公式和能動公式后，他就不再考慮（起碼沒有任何記載他這樣做過）是否還有其它途徑，譬如經典途徑，也能得到質能公式和能動公式，這就為本書的問世埋下了“伏筆”。

前之不明，后之何清？為了將本書作者對相對論排他性檢驗的獨特見解，即本書后半部的光速是常量的第四次解釋表述清楚，以推理的方式首先將相對論闡述出來是必要的。毫不夸張地說，本書前半部分可以使任何受過高中以上教育的讀者在最短的時間甚至在一兩天內弄懂相對論。其實，相對論的本質就是“質能等效”一句話這么簡單。質能等效的含義是：能量能夠稱出重量（質量），反過來，重量（質量）也是能量的一種，是能量的一種特殊形式。愛因斯坦之所以偉大，正是因為這個了不起的發現。說了不起是因為整個牛頓力學都是基于質量和能量不等效假設的。如果再想學的全面一點，補充五個字“時空私有化”或“一人一世界”就完全夠了。專業人員只要抓住這九個字，并能說出來龍去脈及其相關的數學表達式，就全面掌握了相對論。

愛因斯坦說，“相對論即使是個錯誤，也會留下美好的回憶。”我認為不僅是回憶，而且一定是科學史、思想史和方法論上的大事件。然而，相對論誕生已有一個世紀，居然許多人不能正確理解，尤其是它的優美的邏輯推理，許多書把它寫得佶屈聱牙，不知所云；相對論所蘊含的思想——比相對論更珍貴的東西卻幾乎無影無蹤。這誠然是因為原創者愛因斯坦的原因，他一開始不經意定下了基調。一百年來，除了費恩曼稍有創意外，幾乎所有版本都沒有突破愛因斯坦原始相對論的“窠臼”。愛因斯坦寫相對論的時候，許多背景是不言自明的。然而，時過境遷，如果還要依樣畫葫蘆不敢稍有突破，勢必令人感到晦澀難懂。當我在懵懂中終于明白這一點的時候，一條清晰的線索逐漸展現出來：相對論的前世今生，原來就是麥克斯韋第一次對光速是常量做出解釋，洛倫茲與龐加萊等人對光速是常量做出第二次解釋，相對論就是對光速是常量的第三次解釋。那么，本書第一部分就是重新表述相對論，第二部分、第三部分就是對相對論的排他性檢驗，也是“光速是常量的第四次解釋”。作者認為，即使把第一部分表述清晰，也只是綜述了前人的觀點而已；只有將這三部分有機地融合在一起，相對論才能算完整。

魚漁同授是我的一個夢想：不但要把相對論的內容寫得清晰，而且要把愛因斯坦的思想和方法演繹出來。這個26歲依舊書劍兩蹉跎的本科畢業生為什么能夠建立如此完美的理論體系呢？

本書邊思考邊推導，對相對論進行了精細演繹、深入剖析和充分欣賞。而后，仍然沿用愛因斯坦的思想和方法，調換角色，站在反對者的角度，給相對論提出了諸多悖論，最有代表性的就是彈簧悖論和質量悖論。最終，奇跡般給出了光速是常量的第四次解釋。值得深思的是，這個解釋從“質能不等效”（這是和相對論截然相反的）出發同樣得出了“質能公式”、“能動公式”和“光子的能動公式”，從而在實用上能夠完全取代相對論。排他性檢驗結出了迷人的碩果。頃刻間風云突變，相對論是否正確，立即成了一個必須重新面對的問題。但是，由于作者既不想片言折獄地反對相對論，也不想人云亦云地迷迷糊糊擁護相對論，而是只想弄清真相，因此，維護相對論時作者不遺余力，質疑相對論時作者則絞盡腦汁。但是，究竟鹿死誰手，本書則給出了一個具有可操作性的判決性實驗——本書把它稱為 “Ballping實驗”，即“光散射收斂效應”，讓實驗來決定勝負。

“光散射收斂效應”是這樣的：由于相對論認為質能等效，能量有質量效應，因此運動物體所攜帶的動能，會使其質量變得更大。當速度接近于光速時，運動物體的質量就會接近于無限大。因此，一個本來比乒乓球輕的鋼球，如果高速運動，質量就會十倍百倍于乒乓球，當這種如此之重的特殊鋼球高速撞擊乒乓球時，鋼球卻有可能被乒乓球反撞回去。你一定會感覺到奇怪，因為，乒乓球被撞飛時的速度越大，就表示動能越大，動能越大就表示其質量越大，直至質量變得遠遠超過鋼球，使本來的重碰輕變成了輕碰重（當然輕碰重這一點是從碰后分析的）。如果用大光子代替鋼球（光速可以達到我們所說的足夠快），用電子代替乒乓球，那么，按照相對論就能看到質量大的光子被質量小的電子反撞回去的奇觀了——這個現象叫做光散射角發散。與之相反，如果質能并不等效，那么，這種比乒乓球重的特殊鋼球就永遠不會被乒乓球反撞回去，即大光子永遠不會被小電子反撞回去（表現為光散射角收斂）。光散射角就是光子碰撞電子之前與之后的運動方向的夾角。光散射收斂，就是說夾角趨于零。

如果這個收斂效應存在，偉大的相對論時代將從此結束，本書的光速是常量的第四次解釋將閃亮登場，這將是物理學的十級地震！甚至全世界都將為之瞠目。如果這個收斂效應不存在，這不僅實現了物理學家“在電磁場外檢驗相對論質速公式”的百年夢想，而且無可爭辯地證明相對論經受住了這場最嚴峻的排他性檢驗，被相對論困惑因而對相對論耿耿于懷的人們將從此釋然。

因此，本書是一個里程碑。

牛頓力學沒有進行排他性檢驗，所以，200年后意外地被相對論覆蓋了。相對論沒有進行排他性檢驗，它是否會被本書的后相對論覆蓋呢？讓我們拭目以待！

在寫作方面，鑒于相對論的特殊性——看似簡單卻極其難以表述（我用時近10年才弄清相對論在說些什么），因此，本書雖是專著，但語言上卻是解讀性的，以說的清楚為唯一標準，敬請各位讀者海涵。

期待以書會友，期待您的支持，期待實驗物理學家們的檢驗。

張長太2009年9月于北京

后相對論——光速是常量的第四次解釋目錄目錄
第一部分相對論的前世今生
第一章相對論誕生記
11為什么會誕生相對論？
12相對論先驅者的思想
121洛侖茲的收縮假說
122龐加萊的觀點
13愛因斯坦的狹義相對論
131相對論之前的愛因斯坦（1905年之前）
132愛因斯坦狹義相對論的探索過程
133相對論的重要推論：長度收縮、時鐘變慢
134同時的相對性
135質能關系及質量與能量守恒的統一
136質速關系的推導
137愛因斯坦速度變換式
138相對論被世人接受的歷程
139相對論誕生的意義
14廣義相對論概述
141廣義相對論基本原理的提出
15愛因斯坦生平
151早期的愛因斯坦（1905年之前）
152愛因斯坦發明的第一個高峰——狹義相對論的建立
153愛因斯坦發明的第二個高峰——廣義相對論的建立
1541916年在輻射量子方面提出引力波理論
1551917年又開創了現代宇宙學
156統一場論的探索
第二章愛因斯坦自述相對論
第三章霍金之相對論簡史
第四章為什么會誕生相對論
41為什么會誕生相對論？
——麥克斯韋方程還是邁克爾遜莫雷實驗？
42為什么會是民科？
421麥克斯韋錯失發現相對論
422洛倫茲和龐加萊錯失發現相對論
423只要敢于想象，你也可以發現相對論
43天才是如何造就的？——愛因斯坦的利器
431勇敢——幾乎就是成功的代名詞
432苦思——天下無敵的利器
433接受力——領先的法寶
44愛因斯坦理論的特色——演繹勝于歸納
第五章相對論的實質內容——究竟什么是相對論
51費恩曼講相對論
52理論物理學中的相對論
521狹義相對論的基本原理
521（1）經典物理的危機——第一次對光速是常量解釋的破產
521（2）經典物理的危機——第二次對光速是常量解釋的破產
521（3）狹義相對論的基本原理——第三次對光速是常量的解釋
522狹義相對論時空變換公式及其推論
522（1）狹義相對論的時空變換公式
522（2）相對論的推論之一：動尺收縮和動鐘變慢（尺短時長）
522（3）相對論的推論之二：速度變換公式（速度不再遵守加減法）
522（4）相對論的推論之三：加速度變換公式
523狹義相對論時間度量的相對性
524狹義相對論動力學
524（1）麥氏方程組在洛倫茲變換中的協變——力的定義和力的變換
524（2）狹義相對論動力學——牛頓力學定律在洛倫茲變換中的協變
1牛頓三定律的相對論修正；2動量及能量的變換式；3質量m的變換式；4質能關系；5相對論實用公式大全——質速公式及其衍生公式；6在相對論時空變換下，讓電荷q發生變化而不讓質量變化是不自洽的；7四個實驗驗證
53相對論不止以上內容——本書對相對論的深度理解
531能量具有質量效應是能量的內稟性質
532“倒講”相對論
533是否存在第三坐標變換系？
534相對論的革命性革在哪里？
——相對論和牛頓力學的根本區別
第六章相對論的意義
第二部分相對論是否已是鐵論？
第七章質能公式真的通過實驗檢驗了嗎？
——大隱于陽光之下的秘密
第八章在電磁場外可以驗證質速公式嗎？
布雪萊實驗的解釋可能存在漏洞
第九章這臺光鐘表能代替時間嗎？
——在教科書中隱藏百年的無效推導
第十章孿生子悖論——180°旋轉對稱飛行
第十一章彈簧悖論（還是彈劾悖論？）——尺子真的會縮短嗎？
第十二章鋼球能被乒乓球反撞回去嗎？——Ballping悖論
第十三章金生金及其它
131超光速的存在性——相對論與量子力學的深刻矛盾
132金生金實驗——取之不竭的“克隆黃金”
133能動等效嗎？——相對論無法解釋光子動量的來源
134拔河悖論
135明燈不亮悖論
第三部分后相對論——光速是常量的第四次解釋
第十四章新的質能轉換因子的發現
第十五章新的質能轉換因子的推導暨光速是常量的第四次解釋
151新的轉換因子是質量能公式的唯一來源
152從本書的基本假設推導轉換因子
153光速是常量的第四次解釋
第十六章理論上的檢驗——原子彈之父究竟是誰？
第十七章兩種理論的巔峰對決：實驗
——α粒子的速度和光散射收斂效應
171第一個實驗——α粒子的速度
172第二個實驗——Ballping實驗和光散射收斂效應
第十八章為什么要重新檢驗相對論
181黑洞存在嗎？——力對光子的作用
182洛倫茲力的猜測
183為什么要重新檢驗相對論
附錄一一個新的質能轉換因子與光的起源
附錄二光速是常量的第四次解釋
——質能公式在經典條件下的推導暨光散射收斂效應
附錄三“光速是常量的第四次解釋——質能公式在經典條件下的
推導暨光散射收斂效應”一文的評審與作者的答復
附錄四力對光的作用（之一）
后記

關閉

打印

欧美一级特黄aaaaaaa在线观看-欧美一级特黄aaaaaa在线看片-欧美一级特黄aa大片-欧美一级特黄刺激大片视频-深夜久久-深夜激情网站