第八章 关于狭义相对论可能存在的个别缺陷

  又要向一名前辈讨教了，虽然我很欣赏他对科学做出的贡献，虽然他的理论给了我很多启发，虽然我跟他不是同种思考角度的人，但既然在理论上都牵扯到了“光学”，那就不得不冒犯了。对于我认为有缺陷的理论，我一直本着见鬼杀鬼，见神灭神的原则，我不会太在意他们自身的综合成就，这是我对待所有事物一贯的态度。

  也许轻易冒犯他会让我真的变成笑话，还好我在开头写到，本书的正确率我只敢保证在70%，所以还是留给我30%犯错的空间，也许这篇在那30%的范围内。（不过在我心里，我对于此篇有99%的信心，剩余的1%纯属意外。）

  真正接触狭义相对论，应该到了高三才开始的，它是物理课本最后的选学课内容，不列入考试范围，没有人重视。我是个例外，只是稍稍看了几眼就被吸引了，只因在这种理论中可以进行时空穿梭，这是我一直以来就很想做的一件事，我激动万分的分析狭义相对论列出的几个事例。没几天，我所有的幻想都破灭，我发现课本里列举的几个事例，论证过程都是错误的！

  对于狭义相对论，一个关键性的错误点是，在细节的处理上，它太依赖于实验观测，把事件发生时的“观测时间”和“真实时间”视为一体！下面我正式开始阐述我的想法。

  由于光线的运动有一定的速度，太阳上的光线到达地球大约要8分20秒，所以人们看到的太阳，实际是太阳八分钟以前的样子。把地球上的人看到太阳上的时间叫做“观测时间”，把太阳表面此时发生的时间叫做“真实时间”，实际在数据上，“真实时间”要比“观测时间”快8分钟。

  并非在观测太阳时，才存在“真实时间’和”观测时间”的区别，在你观测周围的一切事物时，都存在“真实时间”和“观测时间”。在处理一般问题时，我们通常会把“真实时间”和“观测时间”看成是一致的，认为事件发生时的状态和眼睛看到时的状态是一致的，是瞬时发生的，比如离你一米处桌上水杯掉地上，是瞬时看见的，其实水杯的“真实状态”和“观测到的状态”存在细微的不同。

  这种不同对于研究一般问题时不会构成影响，属于误差的范畴，但在研究高速运动时，如果不考虑“真实状态”和“观测状态”存在的“时间差”，就会产生致命影响，属于错误的范畴，导致产生错误的定论。

  事实上在研究超远距离运动的问题上，人们有考虑时间差造成的影响，而在研究近距离、高速运动的问题时，人们会习惯性的忽略时间差这种因素。在狭义相对论中同样如此。

  拿最经典的例子来说，在你的前方有个教堂，教堂上有个钟表，你坐在一辆电车里，电车以加速到接近光速远离钟表，此刻你看到钟表的指针越走越慢，当你加速到光速时，发现时钟静止不动了，所以就判定你所处的列车内时间静止了。一切似乎都那么符合逻辑，其实漏洞百出！

  由于钟表到人的距离变长，所以在这个过程中“真实时间”和“观测时间”之间的时间差一直变大，这才引起时间变慢的一种错觉，实际钟表指针走速一直保持不变，电车里的时间也没有变慢。狭义相对论中对于太空旅行的描述上也犯了同样的错误，把观测的数据直接用在理论的定义上，误认为一个人坐着光速飞船离开后再回来，会比地球上的同辈人更年轻。

  我以我的思维模式，详详细细地描述从地球到太阳这段旅行中各种数据的变化：

  假设地球到太阳的距离是恒定的（实际不是恒定的，地球绕太阳的运动轨迹是不规则椭圆状），光速不变，光从地球到达太阳需要8分钟，人眼可以识别出任何波长的光波。地球上有两个人，脑子里各镶了一块表，分别是T1和T2，太阳上也有一块手表是T3，互相都能看见，地球上的人看见太阳上手表显示12:00后，两人都把时间调到12:00，此时T2在地球上看T1=T2=T3=12:00。（实际上12：00只是在地球上对T3的观测时间，T3的真实时间是12:08。）所有的观测时间都指的是T2的观测时间。

  1、T1待在地球上，T2坐着光速飞船，从地球飞往太阳。在飞船加速至光速的过程中，他看见自己的时间走速不变，T1的时间走速变慢，T3的时间走速变快；加速到接近光速时，T1的时间走速几乎接近静止，T3的时间走速几乎是平时的两倍。此刻他减速慢行，T1的时间走速变快，T3的时间走速变慢。当他10分钟到达太阳时，此时观测时间是T1=12：02，T2=12:10，T3=12：18，真实时间是T1=T2=12：10，T3=12：18。

  T2立刻返回地球，10分钟后回到地球。此时观测时间是T1=T2=T3=12：20，真实时间是T1=T2=12：20，T3=12:28。

  2、T1待在地球上，T2坐着光速飞船，以光速匀速飞往太阳，在飞船起飞的一刹那，他看见T1的时间不变了，然后瞬间T1消失在视线里，他的眼前漆黑一片。他转头看向T3，T3的时间走速是平时的两倍，他自己的时间走速仍旧不变。8分钟后到达太阳，在到达的瞬间，他看见了T1的样子，T1才开始从12:00走起。此时的观测时间是T1=12：00，T2=12：08，T3=12：16，真实时间是T1=T2=12：08，T3=12：16。

  此刻T2立即以光速回地球，发现T1的时间走速是平时的两倍，T3则瞬间不见了，变成了黑洞一样。8分钟到地球后，T3瞬间出现，此时的观测时间是T1=T2=T3=12：16，真实时间是T1=T2=12：16，T3=12：24。

  3、T1仍旧待在地球，T2坐着光速飞船，以两倍光速匀速飞往太阳，他起飞的瞬间看不见T1的模样，他看见T3的时间走速是平时的3倍，4分钟后到达太阳，此时他仍然看不见T1的身影，它的身后仍然漆黑一片，此时的观测时间T1是无，T2=12：04，T3=12：12，真实时间是T1=T2=12：04，T3=12：12。（假如他在太阳上多呆了一会，他皮厚没被烤熟，那么4分钟之后，他才看见T1的身影，此时的观测时间是T1=12：00，T2=12：08，T3=12：16，真实时间是T1=T2=12：08，T3=12：16。）

  此时他立即以双倍光速返回地球，这时会出现一种诡异的现象，T2看不见T3，却看见T1=11:56。在他返回了六分之二的路程时，也就是T2=12时05分20秒时，T1的观测时间是12:00。之后T3仍旧看不见，看见T1的时间走速是平时的3倍，到达地球后，T3的影子仍然看不见，T2身后还是黑乎乎一片。此时的观测时间是T1=T2=12:08，T3是无，真实时间是T1=T2=12:08，T3=12：16。4分钟后看见T3的身影，此时观测时间是T1=T2=T3=12:12，真实时间是T1=T2=12：12，T3=12：20。

  在这整个过程中，三者的时间走速始终保持不变，光子的运动速度也始终保持不变。一切奇异现象产生的本质原因在于T2与T1、T3的距离产生变化，导致光子运动到T2眼睛里的时间发生变化，因此在视觉上呈现出不同的现象，但并不能根据这种视觉效果，就判断时间发生扭曲，缩短或者延伸，这显然是种很荒谬的论述！

  在研究光子级的运动问题时，如果没有一个非常严密的罗辑思维能力，仅靠“眼见为实”的方法只会被自己的“眼睛”所蒙蔽，视觉系统的局限性会让人误入歧途。

  上面的举例也只是为了方便大家理解“观测时间”和“真实时间的”区别和联系，才模拟出的最简单的实验数据，但如果哪天有条件做这项实验，实际效果会很我叙述的情况发生很多不同，我挑出两个主要因素粗略地加以说明。

  首先的影响因素就是光的“红移”和“紫移”现象。

  在解释这两种现象之前，我要在你对它俩的常规认识上指出两点。一点是由于蓝光和紫光非常相近，所以在通常的描述中，会把“紫移”叫做“蓝移”，但可见光按照波长由大到小的顺序排列，颜色分别为赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫，所以我认为叫做“紫移”更加准确。另一点是，在一般的描述中，会把产生这两种现象归结于光波的波长发生变化，这种描述不是很严格。

  拿红移现象来说，当观测者与发光源中有一者或两种都以极快的速度（两者的正速度之和不得大于光速）远离对方时，两者之间的距离迅速变大，产生红移现象。当观测者是固定的，发光源高速移动远离观察者，此时是由于光的波长被拉伸，其它颜色的光变成红光，而红光变成红外线，无法被人识别。当发光源是固定的，而观测者以极快的速度远离发光源时，此时发光源发出的光的速度、频率、波长并未发生任何变化，而是观测者接收到光的频率变小，也就是说在相同的时间内，撞击到人眼球的光波数量变少，在视觉上产生红移现象。所以总的来说产生红移现象并非以光波变长来确立，而是以观测者观测到光的频率变化为依据，光波撞击观测者的频率变小则产生红移现象。同理，紫移是由于观测者与发光源以极快的速度相互靠近（这种速度小于光速），撞击到观测者眼球上的光波个数变多，则产生紫移现象。

  由于红移和紫移现象的存在，所以在上面的那个例子的前提中，我假设了一条是“人眼可以识别出任何波长的光波”，因为一旦T2以接近光速运动时，那么许多可见光就会变成红外线或者紫外线，一些可以看见的实体物质变成暗物质，许多红外线和紫外线会变成可见光，一些看不见的暗物质变成的实体物质。在短时间内，一个人从0速加速到光速，这个过程中人眼会看见一个非常绚丽多彩的世界……

  其次的一个主要因素出现在事例中第三种情况的描述上。

  以狭义相对论来说，任何速度都无法超越光速，所以在它里面不可能出现我所叙述的第三种情况。狭义相对论是在“真空是无物质存在”和“光的传播不需要介质”这两点的基础上，提出的光速不可超越性。而在我的理论中，真空只是超感知物质的一种混合体，根据光在空气、水、固体物质中的运动速度不同这一规律，可以推断出光在不同种的单一超感知物质中，存在不同的运动速度，当光所处的环境是比光子体积和密度还小的物质中时，光子的移动速度可以轻易超过已知的光的最大速度。谁对谁错由对面的你自己去定夺！

  假如你认定我的观念是正确的，因此人是可以通过某只手段把自己加速到两倍光速，那么我觉得还是有必要去考虑超光速运动这一概念的。我对于第三种超光速运动描述写的字最多，也最复杂，事实上在真正体验超光速运动时，眼睛看到的情况还要比我上面的叙述更复杂。在T2以两倍光速向太阳运动，它看到的图像并非单一是太阳的图像，还有就是地球过去的图片。由于太阳是发光源，地球是反射的太阳的光线才看见地球，在反射的过程中有很大一部分光线被地球吸收，因此在T2看到的混合图像中，太阳的样子要比地球的样子清晰许多倍。但如果细心看的话，还是能看清地球的样子，也能看见T1的时间，此时看见T1的时间是从12:00开始倒着走的，也就是说看见地球12:00以前的图像！在它4分钟到达太阳的瞬间，他观测到T1的时间是11:56，向后倒退了四分钟，这就是超光速运动中眼睛可以观测到的真实现象。

  由于“真实状态”和“观测状态”的存在，因此当我们以超光速离开某物体时，可以看到某物质过去的样子，这并不是时空穿越回到过去，时间并没有发生倒流，物体和观测者的真实时间永远都是同步发生，我们只是追上了物体曾经反射到空间内的可见光，并被眼睛或者电磁波接受器识别出的图像。没有一个非常严密的罗辑思维能力，这一点很容易被人误解，以为可以借此造出时光机器让自己返老还童！

  在我当初刚想到这种模式时，我非常的兴奋，因为我一直以来都非常喜欢生物学，特别想了解生物的起源，以这种推理为基础，理论上讲只要加速到足够快，我们就能追上地球几亿年前反射进太空的光线，构成图像，了解地球的过去！

  但从各种因素出发，再从理论上讲，我们无法靠这种办法看清物种的起源。因为任何一种物质都有寿命，光子也不例外，我不知道它的最大寿命具体是多长，但估计绝不可能超过1亿年，单个光子终究会跟别的物质合并成大级别物质，或者自身分裂成小级别物质。而且从地球射向宇宙的光线，随着推移，光线中光柱的密度会变小，运行到一定距离，光柱将无法集合成被人类识别的图片。

  超光速运动模式无法解决“人类起源”这个难题，不过还是有非常高的研究价值，理解的人自然会理解它的价值所在。在此只做一个小小的点拨，以目前的技术水平来说实现这项科技难度太大……

  回到主题，在狭义相对论里，有关“空间和时间的相对性”问题上所列举的事例中，高速运动的物体产生变长的现象，跟光速航迹旅行的事例一样，本质上都是由于光子到达人眼球的时间不同引起的视觉效果；在火车上球体运动时，车内和车外人看见的球体的位移长度不同，我觉得认识这个问题，首先你要搞懂什么是水平位移，什么是竖直位移，什么是合位移，思路不要别误导……

  说了这么多，我只想说的是，物质的运动状态都是同时发生的，时间是统一的。一个物体放在一处，它真实时间的变化速度是不变的，但由于光子的运动需要时间，所以站在不同地方的人，距离物体的距离远近不一，所以观测时间是不一致的，这种观测时间并不等同于真实时间，不要被表面现象所误导。

  目前较权威的证实“在高速运动的物体上时间会变慢”的实验大致有两种，一种是导航卫星上的原子钟运行一段时间后会变慢，另一种是粒子加速器中某些微粒的寿命会变长。由于我连个业余的天文望远镜都没碰过，所以对于这些个尖端物理器材也就只能靠空想了。哎！可惜始终想不通它们的核心构造和工作原理，在它们身上我无法指出产生“时间缩短现象”的真正原因。我只能大致预测，原子钟的时间变慢，可能主要是由于不同的运行轨道上，地心引力的微弱变化会引起原子运行速率的变化。在粒子加速器里，引起粒子上时间缩短、寿命变长的现象，很可能是出在仪器身上，仪器接受粒子的信号，不是借助光子就是借助电子，测得的数据可能仍旧是“观测时间”，而非“真实时间”。

  这是我大致的预测，这两种实验的存在，也是让我不敢确保我的观点绝对正确的主要原因所在。

  不过反过来想，如果不同空间的物体时间是不统一的，有的快有的慢，那么在这两个物体之间，一定存在某种隔膜，那存在的隔膜是怎么的模式？事实上这个隔膜的存在，扰乱了宇宙间物质的力学平衡，也破坏了能量守恒的原则。

  “时间和空间的相对性”这中理论续了这么久（我已经默认了这种理论是错误的，嘿嘿），某种程度上也反映出，物理学家对于“时间”这种概念的了解还是处于一种比较模糊的状态！

  对面的你真的了解“时间”的本质吗？

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