洛侖茲座標變換的障眼法_風聞

洛侖茲座標變換的障眼法

一、強詞奪理障眼法

其次我們必須注意，洛侖茲變換與伽利略變換的前提是不一樣的。洛侖茲變換隻承認相對性原理和光速不變原理，其他的（如時間是否絕對、兩座標系是否有一致的尺度等等）一概不管，都作為需要求解的部分進行推導，最後是什麼樣就是什麼樣。伽利略變換隻承認絕對空間和絕對時間，其他的（如光速是否一致、速度如何相加等等）一概不管作為要求的量進行推導，最後得出什麼結論就是什麼結論。因此，在洛侖茲變換中，我們沒有任何理由認為兩個座標系的時間與空間尺度必須是一致的，它們完全是和所有未知量平等的量，不能具有任何優越性，就像在伽利略變換中不能認為光速具有任何優越性一樣。因此，永遠不要用洛侖茲變換去證偽伽利略變換的結論，也永遠不要用伽利略變換去證偽洛侖茲變換的結論。這兩種變換在它們各自內部的邏輯都是自洽的，説“哪個是真，哪個是偽”只能看它們哪一個和實驗結果符合得更好。

二、數學推導分步障眼法

第一部分

1、利用光速C和正反向運動建立座標的光速關係式

對於一個從K原點出發朝X軸正方向前進的光信號，我們有X=CT或X－CT=0  （1a）

而若光信號是沿着X軸負方向前進的，則有－X=CT或CT+X=0   （1b）

此時，我們實際上是選取了一些特殊的點，使得它們的座標滿足X－CT=0或CT＋X=0，實際上這些點就是從原點出發的光信號末端經過的點。

這些點對應到K’中，因為光信號相對於K’也以光速傳播，所以有

X’ －CT’=0 （2a）

或X’ ＋CT’=0 （2b）。

特別説明：注意這裏是座標與光速的關係式。

2、利用光速C和正反向運動即待定係數建立關係式（3）和（4）

X**’** －CT**’**=λ（X－CT）  （3）

X**’** ＋CT**’**=μ（X＋CT）  （4）   

特別説明：關係式（3）和（4）左邊的光速C應該有光源運動的光速C。我們暫計作C，+V。

3、1 利用關係式（3）加（4）聯立解消去有光源運動的光速C（我們暫計作(C，+V）。得方程：

X**’**=（λ＋μ）X/2－（λ－μ）CT/2

特別説明：從上式分析，如果將待定係數加入等式左邊，則等式變為：

X=（λ＋μ）X，/2－（λ－μ）(C，+V）T/2

3、2利用關係式（4）減（3）得方程：

(C，+V）T**’**=－（λ－μ）X/2＋（λ＋μ）CT/2

3、3利用2、1和2、2所得方程

4、利用換元法得方程

a=（λ＋μ）/2

b=（λ－μ）/2

X,=aX-bCT

5、將上面方程聯立得方程組（5）：

​ 

特別説明：從方程組（5）可以看出，第一個方程的左邊已經是不包含有光源運動的光速C。

6、取值障眼法

第二部分

到目前為止，我們只用了已知量X、T和常數c、a、b，而沒有涉及到兩座標軸的相對速率V。而我們知道，將座標變換時不可避免地要使用到V。這一部分的討論便是把V用方程組（5）中的已知量表示出來，從而將V引入變換羣方程。

此處有一點很重要：顯然，K’上所有的點都相對於K以恆速率V運動，所以，在對V進行描述時，K’上所有的點都是平等的！即我們可以描述K’上任意一點相對於K的位置變化情況，從而確定V。因此，我們選取最簡單的點——K’的點O’座標應為（0、T’），即X’=0。我們把這一個值代入（5）的第一個方程中（即在（5）的基礎上，賦予X’、T’、X、T以這樣的意義：X’和T’、是K’原點O’座標，X和T是O’在K中對應的座標），有：

aX－Bct=0

aX=Bct

X=Bct/a    （6）

特別説明：利用取值X’=0得（6）；式。（因此，我們選取最簡單的點——K’的點O’座標應為（0、T’），即X’=0。）

7、相對速度V代入障眼法

那麼，我們已經賦予X’為K’原點的意義，所以X自然就是O’在K中對應的座標。X、T都是在K上觀察而言，那麼顯然，對於O’的對應點，有

X=VT

所以我們得到

V=bC/a

這樣，我們便把V引入了關係式中。

特別説明：這裏的相對速度V的代入是一個小學數學錯誤。因為這裏的X=VT。而建立關係式的時是X=CT。

我們將X=VT提前代入前面的關係式得：

VT=CT或VT-CT=0    （1a提前代入X=VT）

-VT=CT或CT+VT=0   （1b提前代入X=VT）

從提前代入的結果看，洛侖茲座標變換是完全錯誤的。

將推導的一段抄錄如下：

（對於一個從K原點出發朝X軸正方向前進的光信號，我們有X=CT或X－CT=0  （1a）

而若光信號是沿着X軸負方向前進的，則有－X=CT或CT+X=0   （1b）

將X=VT提前代入（1a）和（1b））

後面還有取值的強詞奪理，在這裏略。