比較物理學

比較物理學依據就是靜止系與運動系應該有一個共同的比較基準，而且可以有一個共同的比較基準。要在任意參照系間設立一個同樣適用的比較基準，再一個就是改造現有的時空觀。理論的框架大致取源於牛頓力學，只是把對牛頓力學的曲解進行了更正。

基本介紹

• 中文名：比較物理學
• 外文名：Comparison Physics
• 研究對象：運動、時空觀等問題
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1：比較是研究物理學的主要方法

我是在學習相對論的基礎上說出我的看法的，都說沒有完整的新理論取代有嚴重問題的舊理論，舊理論就不會被放棄，我就把我的看法取名為《比較物理學》。 我的《比較物理學》很簡單，依據就是靜止系與運動系應該有一個共同的比較基準，而且可以有一個共同的比較基準。我就是要在任意參照系間設立一個同樣適用的比較基準；再一個就是改造現有的時空觀。

（1.）:物理學離不開測量，測量的過程就是比較。比較就需要基準。速度是在長度單位確定後的一個導出單位。光速也是速度的一種。如果把這個數值定為基準，而讓長度單位和時間單位去改變，那么這個數值只能表示數值，也失去了原來表示光速的含義。

（2）:要測量就要考慮測量的方法。測量的最原始方法，是用基準尺去進行比較的。發展到使用測量儀器，測量儀器的使用也沒有取消比較基準。只不過用儀器時，藉助於光線和幾何學定理罷了。至於測量基準的形成過程，在關於時空觀的論述中再進行說明。

測量時，尺和鐘都是測量者提供的，並不需要被測物體進行協助。實際上它們沒有也不可能對測量進行協作。有關介紹“狹義相對論”的著作中常常要用測量者手中的尺和被測量者手中的鐘，或者用測量者帶著的鐘和被測量者拿著的尺來決定速度，這才能產生長度收縮和時間膨脹效應。而長度收縮僅指被測物體運動方向上的線度，時間膨脹僅指被測物體的固有時間。測量者的長度和時間並不變化。這是違背速度的表式中時間與長度的取值位置的規定的。

測量結果容易得到，對測量結果的處理卻可以完全不同。在《狹義相對論實驗基礎》一書中，本來採用了與測量光速時使用的同樣方法，對π介子、反質子、μ介子進行了測量，可是又不敢面對現實也採用計算光速的方法進行計算，卻去搬用狹義相對論的動量公式，因而放棄了發現超光速運動的物質的一次機會。其實，π介子及μ介子的運動速度，都是超過光速的。因為使用的測量速度的儀器超出了適用範圍，只不過測量粒子速度的儀器沒有給出確切的數據罷了。

（3）參照系是人為設定的，儀器的讀數只有一個，不能因為把參照系設定的不同儀器的讀數就不同吧？

我們測量所用的儀器，都是藉助於光或電磁波，光和電磁波傳播速度儘管很大，但畢竟是有限的。我們在電量的測定時，經常遇到儀器精度問題，這在電工已是常識。為了準確測量，常需要高精度的儀器。而不同精度的儀器測出的數值也是不同的。這裡不僅要測量，還需要思考。

對於基本粒子的研究，大多採用“速度選擇儀”測定速度，只要把“速度選擇儀”測得的速度值Vce代入Vs=Vc/e√（1-Vce^2/c^2)，求得Vs，就可得到基本粒子的真實速度了。這樣，空間、時間、質量都保持恆定，經典力學就可以套用了.

2：時空觀的探討

從相對論創立時起，就有了不同的時空概念。什麼是時間？什麼是空間？時間與空間能不能互換，成了討論的常題。這就必須考察時間與空間概念的來源了

我把我對時間與空間的看法叫做辯證的時空觀

對於時間與空間的論述，科學家們已作過詳盡的論述。愛因斯坦是從對時空觀的批判上創立他的“狹義相對論”的。由於運用“狹義相對論”遇到了一些難題，不得不對時空觀重新考查，要考查不妨走遠一些。

自從人類從動物界分離出來以後，人們在與自然界的鬥爭中，從消極地適應環境向能動地改造環境過渡著。隨著不斷地變革現實，人類逐步積累了對事物越來越多的認識，經過分析比較，逐步建立了科學的理論，並用文字記載下來並傳於後人。但由於科學的不發達和社會交往的稀少，各地的理論表述方式都不盡相同。社會的發展促使交換的產生，人們在交往中逐漸統一了認識。翻譯工作之所以能夠進行，就是使代表同一性質的詞語具有同樣價值。的確，“時間”與“空間”這些名詞是人類強加於自然界的，自然界可以有它們另外的說法。它們的說法絲毫不影響我們的概念。如果人們能與自然界進行交流的話，那隻要增加一種翻譯就行了。人類把“時間”、“空間”這些名詞強加於自然界，是人類交流思想的需要，是用語言代替物質的產物。語言一經確立，就給予它確切的含義，試圖改變這些含義而使科學理論符合某些人的主觀願望的辦法是徒勞的。

人們在實踐中發現，一切物體都有一定的形狀(開始人們只限於對剛性物體的認識)，一切物體都在不斷的變化。(開始只發現一些物體在發生變化，如白天與黑夜的交替，動植物的生老病死，岩石的風化等，包括位置和形狀的變化)。這些變化有時表現的急驟些，有時表現的緩慢些。在對事物的認識過程中，開始是把兩物直接地放在一起進行比較的，這種比較方法已不能適應日益增多的需要，迫切需要一個比較的基準，這樣長度單位就首先誕生了，原始的單位當然與現在的單位很不同。實際上在現在，各國的單位也不完全相同。比如有英制，公制，市制等不同量制。但達到目前這一步也是經歷了不斷統一的過程，有時還採用法律強制手段。如秦朝建國後第一件事就是統一度量衡.現今世界上逐步使用公制度量衡制度，將來有可能使用宇宙度量衡制度(如果別的星球有高等生物的話)，如果有人把“速度”翻譯成“時間”，而把“時間”翻譯成“速度”或別的什麼，只要表示物體同樣的特性，那也沒有什麼不可。就象中國和日本都使用有漢字，兩國漢字的表意並不完全相同一樣，但是不能亂用。

在古代，是沒有認識到地球是球形的，放眼看地面像一個平面。長度單位是在地面上比較物體的過程中誕生的。當發現地面不是平面而是曲面以後，長度單位並沒有改變，而把兩地間直線距離用弦長來表示，而把地面的測量結果看成弧長，原因就是長度單位是一個理想化了的一個比較基準。像眾所周知的那樣，巴黎國際度量衡標準局保管的米達原尺，在氣溫稍有變化時也會發生變化，但仍被人們採用作標準尺，而用一系列係數來反映這些變化。這是人們進行測量時要用實物作度量工具的，而實物與理想標準之間總是存在差距。有些人只看到用實物作測量基準，沒想到實物只是理想基準的代用品。

現在來看“時間”一詞，“時間也是在比較的實踐中逐步產生的。現在世界上時間單位已基本統一，沒有像長度單位那樣保留有逐漸統一的痕跡，但在民間，仍然能找到這樣的痕跡。

現在，還能聽到這樣的語言，“×××走了一袋煙工夫了。”“他離開有一頓飯工夫。”這裡所說的“一頓飯” 、“一袋煙”表示“吃完一頓飯”、“吸完一袋煙”所用的時間。他們表示的時間雖不確切，但也能使人明白。在中國的古書中記載有以“一炷香”、“三更、五更”等表示時間的術語。就是現在，仍然有年、月、日、時、分、秒、等不同的表示時間的單位。考查這些單位的共性，它們都是可重複的。只不過有些是自然的，有些是人為的。

由於事物內部矛盾運動發展是無限的，人們為了區分事物的矛盾運動，利用可重複出現的信號作為事物發展變化的比較基準。周期信號是不斷重複的信號。用自然周期信號比用可復現的人為信號作基準有許多方便之處。又因自然周期信號的周期是有限長的周期，倍增與等分也較容易，記數也很方便。且有天然的周期信號可供使用。當然最明顯的周期信號是地球的轉動。（當時認為是太陽在行走）就有人提議把地球轉一轉定為事物發展變化的比較基準，取名為“一日”（即見到太陽一次），也有人用類似的方法定月相的周而復始為“一月”，定寒暑的周而復始為“一年”。因“年”，“月”，“日”，都是時間的單位，繼而出現了年月日之間的換算關係。雖然現在公曆的月不表示月相的變化了，只是保留轉化的痕跡。

就拿現在使用的時鐘來說，就有許多種類，比如掛鐘，手錶，原子鐘。在機械錶盛行的年代，手錶還要分快擺與慢擺，這些都使用周期運動來計量時間的，不同之處是取樣的周期數目不同。

有了長度單位和時間單位以後，比較事物的變化就容易得多了。把這兩個單位聯繫起來，導出了比較事物變化快慢的物理量—速度。

設立了比較單位後並沒有完全解決問題，還需要解決度量方法，度量方法的改進和技能的提高，給區分事物帶來了方便，但不能也沒有改變原有基準單位的基本含義。比如現在採用“原子鐘”來記時，也沒改變時間單位作為比較事物變化的基本含義。

“時間”和“空間”的單位名稱又是隨著認識的步步深入而逐漸變更的。如果仍然把見到太陽一次叫“一日”，天體上的“一日”與地球上的“一日”就不相等。如月亮上的“一日”就約等於地球上“一日”的27倍，而用“原子鐘”計時就顯不出差別。現在採用“原子鐘”計時以後，在未有證據證明天體上“原子鐘”計時與地球上“原子鐘”計時有不同的情況下，我們只能認為天地間在時間上是無差別的。否則，人們會找到不受所處地位影響的新的計時方法。

從使用原子鐘到現在，不止一次的設定閏秒就是證據。

另外，認識事物的主人是人，儘管各種生物各有不同的生物鐘，我們還是可以不看各生物鐘所指的時刻，而用我們手中的尺和鐘來確定物體的變化速度。光速的測定也是如此進行的。我們不需要知道“光子”的所謂固有壽命，我們就可以測定“光子”的速度了。同樣，測定π介子、μ介子等所謂基本粒子的速度也應該是這樣。就是所謂基本粒子的固有壽命時，也是與和它相對靜止的原子鐘的原子振動周期進行比較才得到的。

我們測定物體運動速度時是不是要求被測物體的協助呢？我們是不是用我們手中的尺和被測物體帶著的鐘來決定被測物體的運動速度呢？或者用我們手中的鐘和被測物體帶著的尺來決定速度呢？歷史上從來沒有這樣做過，今後也不可能這樣做。儘管被測物體可以有與我們完全不同的時間單位和長度單位，但在測量時是無法也不需要通信息的。且大多數被測物體是毫無生命力的，它們不能把時間和長度的信息給我們。某些科普著作卻要求這樣做，不是引人入歧途嗎？

宇宙中萬物是不是處於同一個空間中，或是各物均有自己的空間，這是與狹義相對論爭論的焦點。宇宙是無窮的，可能還有另外的空間，那待將來去認識。但能讓我們認識 的物體都處於同一個（重疊）空間中。因為只有同處於一個空間中物體之間才能相互作用，也才能作用於我們的感官，被我們認識。“狹義相對論”關於長度收縮的說法，就是把物體自己的空間收縮，而不影響觀察者的空間。從運動的相對性考慮，如果以被測物體為參照系，那我們也在運動，我們也會收縮，可我們卻無法覺查到這一點。為此，有些人引進運動學形狀以與幾何學形狀，說改變的只是運動學形狀。這樣就把唯心主義帶進人們的感覺。因為運動學形狀是不可測度的，只是人們的感覺。

附帶說一句，愛因斯坦自己對自己的工作並不特別讚揚，他總是不斷改正自己的錯誤。如他承認還有許多問題不能解釋，承認狹義相對論對“光子”無法解釋，又在理論中加減宇宙項來修正理論。並不像某些科普作者說的“至今未曾發現任何一個實驗事實與愛因斯坦的狹義相對論相矛盾”。而愛因斯坦卻說：“外行人對我的工作的意義得到一種誇張的印象，這不是我的過錯。實際上，這是由於通俗科學的作者，特別是由於報紙的記者，他們把每樣事情都儘量說的聳人聽聞。”

自然界的物質有兩個屬性，它既有形態，又有不斷變化的特徵，空間也只是物體形體的線度測量，時間也只是物質變化過程的測量，數值是物質的變化過程與周期信號比較後的周期記數。時鐘只是人類製造的周期信號發生器。長度和時間的單位儘管千差萬別，比較物質變化的原則不應改變。這是兩個不同的比較基準，混淆甚至使它們等效是不對的。狹義相對論的推論是不正確的，時光根本不會倒流。空間也不會收縮或膨脹。質量也不會隨速度的增大而增加。如果把看到過去的想說成是回到過去，那么，我們可以用錄像機與放像機組成時光機器，我們就可以回到過去了。看到的像是過去的事情，是不能再進行交流的。像畢竟不是物。

對於時間和空間，人們可以用不同的坐標系來表示它，用直角坐標系或使用極坐標系，可以用笛卡兒坐標系，也可以用非歐幾何來表示，全憑你的意願。

空間表示的是物體形體及其延伸，測量空間用的是直尺；時間表示的是物質變化過程，測量時間用的是周期信號，數值是物質的變化過程與周期信號比較後的周期記數。時鐘只是人類製造的周期信號發生器，並不是只有時鐘指示的才是時間。

每個物質都有各自的時間和空間，為了能夠比較，為了交流，為了區分物質，我們還是要有統一的時間和空間基準。理論是人創造的，有了文字，人們才能夠廣泛交流，我們用語言來表示物質，但不是語言就是物質，不要弄混了。時間基準與長度基準是人為設定的，只有有了測量基準，才會有數據產生，也才能從很多數據中整理出規律來。但是這些基準又是隨著交流範圍的擴展而不斷變更的，這個可以從各國都有的市值單位看出來。自從進行國際交往後，就要使用國際單位制了。有沒有宇宙單位制，在進行宇宙交流時也會產生。

辯證的時空觀與牛頓時空觀、愛因斯坦的時空觀不同，牛頓是愛因斯坦的時空觀都認為空間是物質運動的框架，只是愛因斯坦認為是空間會隨著物體運動速度的不同會發生不同的彎曲，牛頓時空觀認為空間是平直的。我的時空觀認為，時間與空間分別是物質的兩個屬性，可以簡化為物體與時間兩個坐標。空間可以疊加，交叉，鑲套，包容，時間是單一的運動。時間與空間沒有對應關係。

3：比較物理學與相對論、牛頓力學有什麼明顯的異同？

先介紹一下比較物理學的內容

{原作簡介：我是在學習相對論的基礎上說出我的看法的，都說沒有完整的新理論取代有嚴重問題的舊理論，舊理論就不會被放棄，我就把我的看法取名為《比較物理學》。 我的《比較物理學》很簡單，就是要在任意參照系間設立一個同樣適用的比較基準，再一個就是改造現有的時空觀。理論的框架大致取源於牛頓力學，只是把對牛頓力學的曲解進行了更正。

第一， 說牛頓力學有絕對的運動系，這種看法是不對的，牛頓力學用了伽利略的相對性原理，而伽利略的相對性原理就是說明運動都是相對的，沒有絕對的靜止，也就沒有絕對的運動。由物體設立的參照系也就沒有絕對的參照系，所有的物體時同等的，不存在特殊的物體。牛頓力學有絕對的內容，就是運動系與靜止系用同樣的長度基準與時間基準，有了比較基準，才可能有共同的語言。

第二， 說牛頓的力學用的是與絕對的時間與空間，這也是不對的，這是人們只注意結果沒有注意時間與空間產生的根源。我從人類的認識史上分析得到結論，自然界只有物質，物質本身有兩個特性，一個是它的存在性，一個是它的轉換性，存在就會有形態，量度這些形態的結果被命名為空間，量度轉換的結果被命名為時間，後人的引申混淆了原意，應該返璞歸真了。詳細的介紹請看《辯證的時空觀》一段。

第三， 愛因斯坦創立的相對論存在了一百餘年，，對他的影響也應該進行一次清算。

人的認識是逐步完善的，中途的錯誤是難免的。愛因斯坦的相對論就是思維方法出現了錯誤，沒有認清光線只是一種信號傳遞介質，錯誤的使不同的參照系使用不同的量度基準。不同的參照系可以有不同的量度基準，那是只適用在小範圍內沒有與範圍外交流的情況下。現在地球人還只能與地球人進行交流，地球外也可能存在生命，自然界不會對地球特別照顧的。當與地球外的生命進行交流時，比較基準就要變更了。

主要論點：

1.基本承認牛頓力學的科學性，不同的參照系間也應該有相同的比較基準，比較基準的單位是可以隨著認識的深入不斷變更的。

2.認識到時間是物體運動或變化的量度，是把物體運動或變化的過程與周期信號比較後的計數，原子鐘也不過時周期信號發生器的一種，並不是只有時鐘指示的才是時間。

3. 速度是在長度單位與時間單位首先確定後通過測量算出來的，不應該改變測量是用的測量基準，改變了測量時使用的比較基準，速度只是保留了個名詞失去了表示速度的含義。

4.認識到光線是人們認識自然的一種媒介，它的作用就像郵遞員一樣，必然會在信號傳遞的過程中造成傳遞誤差。如何消除這種誤差是應該引起人們注意的。

5.超光速現象的存在，會造成我們在判斷因果過程的失誤。我們也應該正視這種現象。

6.儀器的使用是我們更好的認識自然，但儀器也是根據已知的科學知識設計製造的，當已知的科學知識使用時出現問題後，就應該對這種知識重新進行審查。何況儀器都有適用範圍？

7.愛因斯坦的相對論是錯誤的使用了計算方法才從洛侖茲變換中推導出來的，所以尺度縮短、時間膨脹、質量增加都是不存在的。

8.參照系不同，同一個物體的運動表達式就不同，不能為了讓表達式相同而去讓比較基準去改變。當然，用微分方程式來表示可以減少這些差異，但微分方程只是近似表達這些運動。把直線段微分一次，得到的是速度，再微分一次，得到的是加速度，再微分一次，就是加加速度了。可能就是0了。

目錄：

一：比較是物理學研究的基本方法

二：辯證的時空觀

三：愛因斯坦四維時空理論的本質

四：公式的錯誤推導導致狹義相對論的出錯

五：關於同時性的討論

六：光在我們認識自然中的作用

七：因果關係

八：問題討論：

1.都卜勒頻移與光的速度

2. 回旋加速器中的速度討論}

B：再談關於《比較物理學》的對話

1．什麼是《比較物理學》？

答：我的觀點是： 用比較的方法研究物理現象的科學，我稱為《比較物理學》，比較需要比較基準，但是比較基準會隨著科學的進步不斷變更。使用的範圍不同，可以有不同的比較基準。比較基準的設立是為了交流的需要。

2． 比較物理學與牛頓力學，相對論力學有什麼異同？

答：比較物理學與牛頓力學大體相近，繼承相對論力學的時空與物體有關的說法，只主張運動的物體與靜止的物體有相同的比較基準，測量物體的運動只需用測量者手中所有的尺與鐘。運動的物體的時空會不會隨著運動速度而進行變化，對測量是沒有影響的。

3． 相對論的時空觀與經典力學的時空觀是不同的，你怎么用愛因斯坦的時空觀去解釋經典力學的問題？

答：我通過對人類的認識史研究發現，經典力學的時空概念是混亂了。開始是對物體的形態測量得出了空間概念，後來又用空間來控制物體，說沒有時間與空間的運動是不可思議的，這樣就把時間與空間凌駕於物體之上。愛因斯坦說時間與空間與物體是聯繫在一起的，有一定道理。只是愛因斯坦在批判絕對的時空觀的同時，連用來作為測量基準的比較標準也放棄了，就好像一個孩子身上髒了，用水來洗，結果潑髒水時，連小孩子也扔掉了。我在《我的時空觀》中說明了這個看法。

4． 那么，相對論的時空觀是對的了？相對論也就是對的了？

答：愛因斯坦雖然從時空觀上解決了人們認識上的一個問題，但是又走錯了方向，他讓不同的物體有不同的時間與空間基準，給他解釋運動問題有了充分的迴旋餘地。只是它設立的運動系中的時空數據是沒有辦法驗證的，原因是你走進運動系後，你就成了靜止系，如果兩個運動系中的數據換算符合數學運算規律，也應該是可以的。愛因斯坦給的換算關係是單方向的，也就是正反變換的關係式是相同的。所以相對論能夠解釋大多數運動問題，但是是沒有辦法操作的，就好像創立了一個神話世界。神話世界的確光彩奪目，但是不能存在於現實中。

5． 你的比較物理學能夠解釋相對論能解釋的所有問題么？

答：凡是相對論能夠解釋的問題，都有兩種解釋方法，而且這兩種方法不能並存，事實上用速度增加的一種解釋就可以了，因為相對論的一個推論是[光速是一切運動速度的極限]，人們不敢用超越光速來表示罷了。

6． 你的比較物理學能解釋所有運動問題么？

答：運動的情況很複雜，有許多現象還沒有發現，不可能解釋所有現象。但是也不設立特殊的區域。具體就是光子也不是特殊的物體，不應該例外。如天文物理學家發現在宇宙中的粒子與大氣層發生作用會產生許多次生介子，這些介子都能夠到達海平面，可是這些介子都是只有很短的壽命，在這樣的壽命下就算以光速運動也會離地面很遠，為了解釋這種情況，就讓速度的表示式中的尺與鐘不在同一個參照系中選取，而讓不同的參照系有不同的時空基準，這是單純為了解釋而採取的措施，是不能套用的。

7． 你說相對論是不能套用的，那么有那么多的試驗驗證了相對論，你怎樣解釋這種現象?

答：這裡有個問題，就是對測量粒子速度的速度選擇儀的速度數值的看法問題。我們知道，任何一種儀器都有他們的適用範圍，超過適用範圍後，儀器的指示就不準確了。這些速度選擇儀都是在速度遠遠低於光速的情況下能夠給出接近正確的數值，超過光速後它仍然給出低於光速的數值，這些數值出了誤差，需要糾正。如果糾正了這些數值，就會出現許多超光速的數據。為了不與相對論的推論相矛盾，人們寧願相信它們的速度沒有超過光速，也不願下力氣去對儀器的原理進行深究了。

看了介紹的所謂驗證了相對論的試驗，只要他們的速度數值變更後，都可以用速度增加了來解釋，速度是怎樣定義的，難道不是在長度基準與時間基準首先確定後，經過與比較基準的比較後算出來的？光速也是速度的一種，並不特殊。相對論要讓這些基準隨速度進行變化，所謂光的速度就只保留了個名詞，失去了表示光的速度的含義。用比較物理學的方法後。這樣做就可以不對原來的物理概念重新定義，消除概念定義中的矛盾。

在實驗室驗證相對論的試驗中，粒子的衰變是有規律的，因為粒子的壽命都很短，直接用鐘錶讀取時間數值有困難，可以通過計數粒子的數目來判定粒子通過的時間，這樣速度表示式中的時間與長度基準都是同一個參照系的了。現在的所謂運動壽命都是把他們的速度已接近光速計算倒推出來的，並且這些時間不與測量者在同一個參照系。