从时间的相对性看光速不变

文地址：从时间的相对性看光速不变  作者：念的是真经

 

光速不变是相对论的前提假设，如果这个前提假设出了问题，那么相对论的变革就是不可避免的了！整个物理学也会发生一场更伟大的革命。

毫无疑问，光速不变在实验上是实实在在的，无可否认，但我们却忽视了与速度直接相关的一个参数，它就是时间。在以往的实验中，时间都是一个不变的参数，而爱因斯坦早就告诉我们，时间并不是固定不变的，而是随着环境的变化而变化的，如在引力强度大的空间时钟的时间尺度较慢，在引力强度小的空间时间尺度变快，运动的时钟要比静止的时钟走得慢等等。显然，如果时间尺度在不同的空间是变化的，那么光速必然也不是绝对不变，而是和时间尺度同步变化，只有这样，才能够在实验中表现出光速不变现象。

时间是什么？在牛顿时代，时间是一个绝对不变的量，它和虚空共同组成了牛顿的绝对时空观。而到了爱因斯坦的时代，时间变成了一个相对的量，它开始和空间挂起钩来，按照爱因斯坦的描述，在时空弯曲程度较大的空间，时间尺度变长，而在时空弯曲程度较小的空间，时间尺度变短。那么真正的时间到底体现了什么样的物质运动呢？

哲学告诉我们，自然界的一切现象都是由物质的相互作用形成的。时间作为一种客观存在的现象，它一定和物质的相互作用有关。对统一的物质世界来说，这种相互作用只可能是每一个物质系统与周围空间的相互关系，因此，时间应该是具体的物质系统对周围空间变化的一种物质性反应。

那么这种观念对不对呢？让我们用事实来说话吧！在以往，原子都被当成是一个死寂不变的东西，由它测量的时间也被认为是绝对时间。可在事实上，原子内在秩序性被揭示已经说明它是一个在变化中存在的物质系统，而且这个物质系统和周围空间的变化存在着密切的对应性。如越接近地心，引力强度越大，原子的运动越慢，时间尺度越长，而越远离地心，引力强度越小，原子的运动速度变快，时间尺度变短。由此可见，真正的时间概念是具体的每一个物质系统相对于它所依赖生存的空间的一种物质性反应。

我们通常所说的时间是可观察的宇宙这个巨系统的时间尺度，在这个空间中，原子是最稳定的有序结构，也可以说它是宇宙的一个缩影，它的时间尺度也非常稳定，代表着宇宙的时间尺度。但如果具体到每一个事物，由于具体的空间不同，其时间尺度也不同。比如一个原子钟，如果它高速运动，受到的压力变大，其内部运动的速度就会变慢，从而在测量上表现为时间尺度变长；如果我们把这个原子钟放到高空，引力强度变小了，它的运动速度变快，时间尺度变短了。

一旦明白了时间的相对性，我们就知道光速不变只是一个相对的概念，而不是绝对的，真实的光速是随着传递媒介的密度变化而变化的，如果媒介的密度变大，光速就会变慢，但同时，测量时间的时钟时间尺度也会变慢，如果媒介的密度变小，光速就会变慢，但同时，测量的时钟的时间尺度也会变快。由于空间存在着一种动量势上的对称，光速和测量的时间同步变化，这才出现了光速不变现象。而真实绝对的光速是变化的。

爱因斯坦基于光速不变实验否定了以太观，不可否认，静止的以太观本身就是错误的，因为地球和它的空间是一个密不可分的整体，就象原子核和原子空间一样，它们是在不断地变化中存在的。不过相对而言，越接近地心，其物质密度越大，物质彼此之间的紧张程度越高，引力强度越大，越远离中心，其物质密度不断变小，物质彼此之间的紧张程度越低，引力强度越小，直到它的边界才和它所依赖生存的空间相一致。显然，这样的空间一定是在不对称运动中存在的，引力也正是这种不对称运动的一种表现。

许多人到现在为止也无法理解爱因斯坦的时空弯曲，原因是显而易见的，它没有和具体的物质运动结合起来，事实上，爱因斯坦的时空弯曲更接近了物理世界的现实，只是真实的空间是不可能弯曲的，它只表现了物质空间的不对称，在物质密度大的空间，彼此之间的紧张程度高，在爱因斯坦的理论中就是时空弯曲程度高，在物质密度小的空间，彼此之间的紧张程度低，在爱因斯坦的理论中就是时空弯曲程度低。这样一来，爱因斯坦的相对论其唯象性就揭示了。