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要旨：尝试撬动爱因斯坦相对论的基石 小引： 上一篇文章已解释了：牛顿惯性也是绝对化的，因为在牛顿那里惯性是绝对不变的。牛顿的惯性极重要，因为它集中和整合了牛顿力学体系中的所有基本要素（空间、时间、静止、运动、中心等等）。爱因斯坦虽然抛弃了牛顿的绝对时空，但保留了牛顿的惯性。 惯性是相对论的基石。爱因斯坦虽然解决了经典物理学的六大不完备问题，但爱因斯坦不可能去解决经典物理学的第七大不完备问题。因为如果没有惯性，相对论将不能存在。 惯性既是相对论体系的根本，也是相对论体系之要害。为此，有必要对惯性进行深入细致的剖析，尝试撬动爱因斯坦相对论的这一块垫基石。 一、牛顿的惯性观念 惯性观念源自牛顿惯性定律。 惯性定律说：“任何物体，只要没有外力改变它的状态，它便会永远保持静止的状态或匀速直线运动的状态。” 惯性就是指物体“永远保持静止的状态”和“永远保持匀速直线运动的状态”的这种本性，这种绝对不变的惯性称为牛顿惯性，亦即牛顿绝对惯性。惯性定律导致了绝对静止、绝对运动、绝对中心等绝对化观念，并包含了绝对空间和绝对时间观念。 所以我们说，牛顿的惯性观念，集中和整合了牛顿力学体系中的所有基本要素。 尽管爱因斯坦继承了牛顿的惯性观念，但是，在爱因斯坦手里，惯性观念发生了很大的变化，牛顿惯性发展为爱因斯坦惯性。 二、狭义相对论的惯性观念 1、 惯性系的相对性 狭义相对论不认同牛顿的种种绝对观念，而是主张相对的新观念。狭义相对论虽然也承认惯性及其惯性坐标系（简称惯性系），但有不同之处，即：相对作匀速直线运动的惯性系不满足牛顿力学的伽理略变换，而满足于洛伦兹变换，公式从略。 当速度远小于光速C时，狭义相对论的洛伦兹变换就转化为伽理略变换了，可见狭义相对论的洛伦兹变换包容了牛顿力学的伽理略变换，公式从略。 2、惯性质量的相对性 在狭义相对论看来物体有惯性，只不过物体的惯性并非不变，而是随相对运动速度的增加而增加，即： m=mo/√1-v2/c2 当速度V远小于光速C时，上式就变为： m=mo 就是说，对那些低速惯性系所构成的惯性系统而言，可以认为惯性是与运动无关的，即牛顿惯性。可见，狭义相对论的相对惯性观念包容了牛顿力学的绝对惯性观念。 3、时间的相对性 在狭义相对论看来，时间不是牛顿所说是绝对的，而应是相对的。两个事件的时间间隔△TO随惯性系相对运动速度的增加而增加，就是说运动的钟走得慢些，如下式： △T=△To/√1-V2/C2 式中，△TO为两坐标系相对静止时，两个事件的时间间隔；△T为两坐标系以速度V相对作匀速直线运动时，两个事件的时间间隔。 重要的是，当速度V这小于光速C时，上式则化为： △ T=△T O 就是说，两个事件的时间间隔，对于那些低速惯性系所构成的惯性系群而言，可以认为是一样的，即牛顿的绝对时间。可见，狭义相对论的相对时间观念包容了牛顿的绝对时间观念。 （转载自张天健_560） (责任编辑：admin) |