第十一章 宇宙漂移論

仙界一日內(nèi)，人間千歲窮。觀棋未偏局，萬物皆為空。

樵客返歸路，斧柯爛從風(fēng)。唯余石橋在，憂自凌丹虹。

——孟郊

一、光速悖論

時間相對曾經(jīng)被認為是神話，結(jié)果科學(xué)的發(fā)展證實了古人的觀念。

愛因斯坦狹義相對論基本假設(shè)：光速是個常數(shù)，光速與光源運動無關(guān)，即真空中光的傳播速度在各個方向都是相同的，與光源的運動無關(guān)。

根據(jù)這個假設(shè)，推論光子的靜止質(zhì)量是零，運動質(zhì)量為m=hν/c2。當(dāng)物體的速度接近光速時，時間變的越來越慢，并且推論任何有質(zhì)量的物體運動速度不能超過光速，因為超過光速就會出現(xiàn)時間倒流。根據(jù)質(zhì)能公式，任何有質(zhì)量的物體運動速度接近光速時質(zhì)量無窮大，進一步加速需要的能量也趨于無窮大，所以沒有辦法增加其速度。

相對論已經(jīng)取得系列證實，但這理論仍是公理，仍然存在很多問題。

光速為什么是宇宙中最大的速度？為什么正好是30萬公里/秒，而不是60萬公里/秒？宇宙為什么要將最大的速度給光子而不是給人呢？是誰制訂了這個規(guī)則？

光子靜止質(zhì)量為零是理論的推論，誰見過靜止的光子，不但是光子，宇宙中有哪個物體是絕對靜止的呢？

根據(jù)量子理論測不準原理，不能同時確定兩個量：如果光子是靜止的，那么說明空間就確定了，就不可能再確定質(zhì)量，更不可能質(zhì)量為零；如果光子的質(zhì)量為零，那么就不可能再確定空間是靜止的，所以光速靜止質(zhì)量為零是違反量子理論的基礎(chǔ)，又如何成為量子理論一部分呢？

如果解釋光速悖論？

二、狹義相對

1．絕對時空

絕對時間和絕對空間概念源于古希臘思想，特別是亞里士多德、牛頓等許多人構(gòu)想過一種參考框架，一種絕對靜止的狀態(tài)，它類似于一個巨大的、延伸到整個宇宙的網(wǎng)絡(luò)。

相對于這個框架或狀態(tài)，一切物體的運動就可以在實驗上和理論上與它比較。例如一個在火車上走動的乘客，如果以火車為參照系，他的速度可能每小時幾公里，如果以靜止的鐵軌為參照系，他的速度可能每小時200公里。那么研究物體的速度應(yīng)該依據(jù)什么參照系為最基準的呢？

牛頓認為宇宙中存在絕對時間和絕對空間：絕對時間是存在于物質(zhì)之外均勻流逝，與空間沒有任何關(guān)系。具體的時間計量單位，如秒、分等只是相對的時間。絕對空間也是與物質(zhì)無關(guān)，是均勻、恒定不動，且能容納物體及其運動的大容器。具體的空間計量，如長度或容積的米、公里、光年、秒差距等或其立方則是相對空間。

牛頓認為絕對空間應(yīng)與太陽系的中心重合，后來有人進一步認為應(yīng)該用所謂固定恒星的參照系，作為絕對空間的框架。

從邏輯上講，牛頓力學(xué)存在問題。

首先宇宙中能看到的任何物體都在運動，那么絕對空間的中心就是在不斷地運動，既然是運動的中心那么就不是牛頓希望出現(xiàn)的那個不變的空間中心。用所謂恒星系來代替太陽系的中心也存在同樣的問題，恒星之間也在變動，只是因為它們距離我們很遠，不容易觀察而已。

其次牛頓定律的運動都是相對的，即兩列火車對面開來，速度都是100公里/小時，在勻速運動時，大家都感到自己沒有動，是對方的火車處于200公里/小時運動，這與我們處于靜止?fàn)顟B(tài)，看到一列火車以200公里/小時運動是一樣的。那么如果存在絕對空間，我們對這兩種情況感覺不一樣才對，可現(xiàn)在是一樣的，說明并沒有絕對空間，至少證明絕對空間與意識感覺到的運動性質(zhì)是有區(qū)別的。

因為宇宙中沒有特殊的網(wǎng)格，也沒有一個像圖表中的原點那樣，可以被唯一地指出來，所以在所有的參照系中，牛頓定律描繪的是相同的物理現(xiàn)象。在數(shù)學(xué)上，可以通過伽利略變換的方法來解決相對運動的轉(zhuǎn)換。

絕對空間盡管邏輯上站不住腳，但絕對空間的觀念對于19世紀的物理學(xué)家是太根深蒂固了，于是他們設(shè)想，宇宙中存在以太，以太是宇宙的屬性，就像地圖上的經(jīng)緯一樣。任何距離的測量，都可以相對于以太作出。以太彌漫于整個絕對空間中，電磁波就是在這云霧狀的以太中的擾動。

1887年邁克爾遜—莫雷實驗沒有檢測到“以太風(fēng)”的存在，各種彌補以太假說開始出現(xiàn)：牽引假說、完全帶動說、附面層牽引說、發(fā)射假說等，結(jié)果，一個個的假說都被證明不能成立。

與此同時，洛倫茲假定，原子間的作用力主要是電磁力，原子就分布在其他原子對它的電磁作用的平衡位置上面，根據(jù)麥克斯韋方程組可以計算出粒子周圍的電磁場，洛倫茲電子理論推論到一系列的驚人的結(jié)論：

長度縮短：當(dāng)粒子以速度u相對于以太運動時，計算發(fā)現(xiàn)力場不再是球?qū)ΨQ的，等勢面變?yōu)橐粋€旋轉(zhuǎn)橢球，垂直于運動方向上的直徑不變，而在運動方向卻以比率 縮短。一條相對于以太靜止時長L0的測量桿，當(dāng)它以速度u沿著長度方向相對于以太運動時，將具有長度L= L0 。但是，如果桿垂直于運動方向，它的長度不會改變。

質(zhì)量變大：電磁質(zhì)量是粒子相對于以太的速度u的函數(shù)，在用陰極射線（即電子束）測量荷質(zhì)比（e/m）的研究中，發(fā)現(xiàn)整個質(zhì)量隨著u的增大而以比率1/ 增大，即m=m0/ 。其中m0是粒子在靜止以太中的有效質(zhì)量，因為物質(zhì)是由原子構(gòu)成的，而原子又是由一些帶電部分組成的，一般質(zhì)點的質(zhì)量，包括諧振子的質(zhì)量，也遵從上面這個關(guān)系。

時率變慢：由于倔強系數(shù)也源于分子間的電磁力，它也應(yīng)該是u的函數(shù)。

通過計算，洛倫茲得出T=T0/ ，T0是鐘相對以太靜止時的周期，即運動的鐘比靜止的鐘走得慢！

洛倫茲理論的出發(fā)點是：在電磁現(xiàn)象中存在一個絕對靜止的“以太”參考系，因而相對性原理不適用于電磁現(xiàn)象，可它本身又導(dǎo)致“以太漂移”無法測知，光速在所有慣性系中都相同這樣一個邏輯結(jié)論。洛倫茲理論中存在著“絕對時間”和“絕對長度”，它體現(xiàn)在對“以太”靜止的鐘和尺的測量結(jié)果中，但因為“以太漂移”無法測定，我們又無法修正我們的時空測量結(jié)果去得出這些絕對量。

結(jié)論：洛倫茲推論已經(jīng)走到科學(xué)的前沿，他根本的問題是被絕對空間和絕對時間的思維給困死了，沒有進一步提升理論。

2．相對原理

1905年愛因斯坦發(fā)表狹義相對論，題目為“論運動物體的電動力學(xué)”。

狹義相對論的第一個基本原理：物理定律對所有慣性參考系都具有相同的形式。也就是說，在實驗室進行任何物理實驗都無法確定實驗室是絕對靜止的，還是絕對處于均勻直線運動狀態(tài)。

狹義相對論的第二個基本原理：光速與光源運動無關(guān)。可以表述為：真空中光的傳播速度在各個方向都是相同的，與光源的運動無關(guān)。

狹義相對論得出一個自相矛盾的結(jié)論。我們認為速度從一個參照系轉(zhuǎn)換到另一個參照系的“常識相對論”和愛因斯坦的“光在所有慣性系中速度相同”的假設(shè)相抵觸。只有在兩種情況下愛因斯坦的假設(shè)才是正確的：要么距離相對于兩個慣性系不同，要么時間相對于兩個慣性系不同。實際上，兩者都對：第一種效果被稱作“長度收縮”，第二種效果被稱作“時間膨脹”。

狹義相對論的價值在于否定了絕對時間和絕對空間，愛因斯坦實際上是將洛倫茲理論的前提換一下，即不承認以太，而假定光速不變，理論的結(jié)果則引用了洛倫茲推論。

結(jié)論：首先做出驚人推論是洛倫茲，愛因斯坦后來提出光速不變這個假設(shè)，否認了絕對空間和絕對時間思維的束縛，另外將洛倫茲推論從電子理論提升到整個物理學(xué)的高度。

3．長度收縮

狹義相對論第一推論：長度收縮。

長度收縮有時被稱作洛倫茲收縮。在愛因斯坦之前，洛倫茲就已經(jīng)求出了用來描述長度收縮的數(shù)學(xué)公式。愛因斯坦意識到了它的重大意義并將其植入到相對論中。這個原理是：參照系中運動物體的長度比其靜止時的長度要短。

圖一： 長度收縮圖

上圖的尺子在參照系中處于靜止?fàn)顟B(tài)。一個靜止物體在其參照系中的長度被稱作它的“正確長度”，一個碼尺的正確長度是一碼。下圖的尺子在運動，用更準確的話來講：我們相對于某參照系，發(fā)現(xiàn)尺子在運動。長度收縮原理指出在此參照系中運動的尺子要短一些，這種收縮并非幻覺。

當(dāng)尺子從我們身邊經(jīng)過時，任何精確的試驗都表明其長度比靜止時要短。尺子并非看上去短了，它的確短了！然而，它只在其運動方向上收縮。

結(jié)論：圖一下圖的尺子是水平運動的，它在水平方向變短。兩圖中垂直方向的長度是一樣的。當(dāng)速度接近光速時，尺子長度縮成一個點。長度收縮公式為L= L0 。

4．時間膨脹

狹義相對論第二推論：時間膨脹。

所謂的時間膨脹效應(yīng)與長度收縮很相似，它是這樣進行的：某一參照系中的兩個事件，它們發(fā)生在不同地點時的時間間隔，總比同樣兩個事件發(fā)生在相同地點的時間間隔長。

圖二：時間膨脹圖

圖中兩個鬧鐘都可以用于測量第一個鬧鐘從A點運動到B點所花費的時間，然而兩個鬧鐘給出的結(jié)果并不相同。

假使兩個事件分別是“鬧鐘離開A點”和“鬧鐘到達B點”。在我們的參照系中，這兩個事件在不同的地點發(fā)生（A和B）。然而，讓我們以上半圖中鬧鐘自身的參照系觀察這件事情。從這個角度看，上半圖中的鬧鐘是靜止的（所有物體相對于其自身都是靜止的），而刻有A和B點的線條從右向左移動。因此“離開A點”和“到達B點”這兩件事情都發(fā)生在同一地點?。ㄉ习雸D中鬧鐘所測量的時間稱為“正確時間”）按照前面提到的觀點，下半圖中鬧鐘所記錄的時間將比上半圖中鬧鐘從A到B所記錄的時間更長。

相對論導(dǎo)出了不同慣性系之間時間進度的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)運動的慣性系時間進度慢，這就是所謂的鐘慢效應(yīng)?？梢酝ㄋ椎睦斫鉃椋\動的鐘比靜止的鐘走得慢，而且，運動速度越快，鐘走的越慢，接近光速時，鐘就幾乎停止了。

時間膨脹并非是個瘋狂的想法，它已經(jīng)被很多實驗證實。

例如基本粒子中有一種叫做μ子，它是一種不穩(wěn)定的粒子，在靜止時平均經(jīng)過2 10-6s就衰變?yōu)殡娮雍椭形⒆?。μ子在地面參考系中運動速度可以極高，達到0.998C。假使不考慮時鐘延緩，那么這樣速度的μ子從產(chǎn)生到衰變平均通過的距離就只有600m，而考慮時鐘變慢效應(yīng)后，距離應(yīng)該為9500m，理論的預(yù)言和實驗的結(jié)果完全相符。

結(jié)論：運動的鐘比靜止的鐘走得慢，時間膨脹公式為：T=T0/ ，或

（T是鐘的運動周期，表示速度越大，鐘的運動周期越長，當(dāng)u接近c的時候，鐘的運動周期接近無窮，即鐘停止了。）

5. 質(zhì)量膨脹

狹義相對論第三推論：質(zhì)量膨脹。

狹義相對論中，物體的質(zhì)量不再是絕對量，而與物體的運動緊密聯(lián)系在一起。經(jīng)典力學(xué)中的“絕對質(zhì)量”稱為靜止質(zhì)量，用m0表示。

當(dāng)測量相對于觀測者有高速運動的物體時，得到的質(zhì)量稱為相對論質(zhì)量，用m表示。質(zhì)速關(guān)系式：m=m0/ 。

結(jié)論：物體質(zhì)量與速度有關(guān)，速度越大，質(zhì)量越大，當(dāng)物體的速度趨向光速時，質(zhì)量趨于無窮大。

6．視覺旋轉(zhuǎn)

狹義相對論第四推論：視覺旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)狹義相對論長度收縮原理，一個運動物體在它的運動方向上要發(fā)生洛倫茲收縮，那么，人們是否能看到一個高速移動的球體呈現(xiàn)出“被壓扁”的形狀，即變成橢球狀呢？

以一個高速運動的立方體視覺形象為例。

首先我們必須明確，物體的視覺形象是由來自物體的不同部分但同時達到觀察者的視網(wǎng)膜（或照相底片）的光構(gòu)成的，這就意味著這些光一般不是同時發(fā)出的。離觀察者較遠的點在較早時發(fā)出的光，與較近的點在較晚時發(fā)出的光同時顯現(xiàn)在觀察者眼中。

如果物體在運動，觀察者看到的是物體各部分在不同時刻的位置所構(gòu)成的形象：從這個原理來說，即使按照非相對論的觀點，物體的形象也是會發(fā)生畸變的（只不過對于通常的低速移動的物體，這種效應(yīng)難以覺察罷了）。

以立方體各棱與三個坐標軸平行為例，它的邊長為L，并沿x軸正方向以速度u= c 運動[見圖3（a）]。假定觀察者或者照相機在垂直于運動方向上（例如在z軸上）并且遠離運動物體，即物體所張的視角很小，它上面各點發(fā)出并射至觀察者的光線可以認為是互相平行的。

當(dāng)立方體運動時，由于立方體中的e和f發(fā)出的光要比a和d早L/c秒，那時e和f的位置在置在e´和f´，比e和f落后一段距離 。對于adef面上

其他各點可以做類似的考慮，可以推出，adef面看起來將是一個高為L 、寬為 的矩形。

與此同時，abcd面由于ab和dc的洛倫茲收縮，看起來也是一個高為L，但寬為L 的矩形[見圖3（b）]。另一方面，如果上述立方體相對于觀察者靜止，但沿逆時針方向轉(zhuǎn)過一個θ=sin-1（ ）的角度[見圖3（c）]。

則同一觀察者（或照相機）也將看到（或拍攝到）adef面的投影是高為L、寬為Lsinθ=( )L的矩形，而abcd的投影是高為L、寬為Lcosθ=L 的矩形[見圖3（d）]。

由此可見，高速運動物體的視覺形象與它靜止時轉(zhuǎn)過一個θ=sin-1（u/c）角度的透視圖是一致的。也就是說，我們看到（或拍攝到）的高速運動物體的形象，不是沿運動方向被“壓扁”了，而是相當(dāng)于物體轉(zhuǎn)過一個與運動速度有關(guān)角度的形象。

圖三：視覺旋轉(zhuǎn)圖

7．孿生佯謬

相對論誕生后，曾經(jīng)有一個令人極感興趣的疑難問題：孿生佯謬。

假定地球上有一對孿生兄弟甲和乙。乙在地球上，甲乘宇宙飛船做星際旅行，宇宙飛船的速度為0.8c，目標是離地球8光年的某天體，到達后馬上掉頭以同樣的速度返回地球。

如果將地球近似地看作一個慣性系的話，那么在整個過程中，就地球系而言，飛船的鐘都變慢了一個因子（ =0.6）。對地球來說，飛船往返經(jīng)過了：

2 8光年/ 0.8c=20年

但與此相應(yīng)，飛船上的鐘只走了：20年 0.6=12年。

當(dāng)甲旅行回來時，孿生兄弟乙比他老了8歲！

理由很明顯，飛船往返必須要經(jīng)歷一段變速過程。如果將地球看作是慣性系，那么飛船在整個過程中就不是一個慣性系——盡管在其中大部分時間里，當(dāng)它勻速飛行時，它是慣性系。因而，地球系同飛船系是不“平等的”。從本質(zhì)上說，旅行之所以使得甲變得年青一些，是因為他的運動狀態(tài)（非慣性運動）同乙有所不同。

進一步論證：

對于留在地球上的孿生兄弟來說，飛船上的鐘變慢了：從地球到某天體，其間甲只長了6歲，歸程又長了6歲，因此到重逢時，甲共長了12歲，這是地球參照系鐘描述飛船上時間的流逝情況。

對于飛船來說，總的不是一個參照系。如果我們把“去”和“來”的飛船分別看作兩個不同的參照系，而認為在調(diào)頭前后，飛船上的觀察者對事物的描述應(yīng)該從一個慣性系的觀點急遽地過渡到另一個慣性系的觀點。那么狹義相對論能給出合理的解釋。

地球—天體這個參照系定義為S，調(diào)頭前飛船所在的慣性系為S´，調(diào)頭后相應(yīng)的參照系為S´´。S系的原點置于地球上，x軸由地球指向某天體。

S´參照系中，由于時間膨脹，即地球上的鐘落后了6.4年。對S´´系來說，地球上的鐘比天體上的鐘超前6.4年?？梢?，在調(diào)頭過程中，飛船觀察者認為地球上的時間過去了6.4年+6.4年=12.8年。

在“去”和“來”兩個勻速運動過程中，飛船上分別度過了6年。對飛船來說，地球的鐘是運動的鐘，時率只有飛船鐘的60%。故在這兩個過程中，地球上分別度過了兩個6 0.6=3.6年的歷程.

圖四形象地示出了整個過程(出發(fā)—到達天體—離開天體—回到地球)。各鐘的讀數(shù)都是按飛船所在參照系的觀點標出的。

圖四：地球天體圖

在極短暫的調(diào)頭過程中，飛船觀察者認為地球上的時間過去了12.8年。那么如果甲有足夠好的眼力，是不是能看到乙一瞬間長了十幾歲呢？

不是，實際上甲對乙的觀察仍然需要某種訊號（無線電訊、光線等）去察知人間的光陰流逝。

假定飛船是在2100年元旦起飛的，此后，地球上每年過元旦時，乙都向甲拍去一封賀電。那么：甲在飛船上每隔多久收到一封賀電呢？整個航行途中又總共收到多少封新年賀電呢？

起初，飛船離地球而去時，收報的周期拉得很長。這一方面是因為對飛船來說，地球的鐘是緩慢的；而另一方面，是由于訊號源（地球）離飛船越來越遠，以致減低了收報的“頻率”，類似于多普勒效應(yīng)。

在飛船系中，相繼兩封賀電的“發(fā)出”在時間上相隔 t´=1/ = 年，在空間上后電發(fā)報地點比前電遠離了u t´=0.8光年/年 年= 光年。

綜合起來，后電和前電相隔（ t´+ ）=( + )=3年。

按照這個周期，甲在經(jīng)過了6年的旅行直到抵達某天體的整個過程中，僅收到2101年和2102年元旦的2封賀電。

飛船歸程之后，情況就不同，雖然地球的鐘還是慢的，但另一方面，地球現(xiàn)在迎面“飛馳”而來，提高了收報的“頻率”。兩個因素相抵消的結(jié)果，使收報周期縮短到( - )= 年。

這樣在6年的過程鐘，甲應(yīng)該陸續(xù)收到從2103年元旦到2120年元旦的總共18封賀電。整個旅行過程，他恰好收到20封賀電。

如果乙不是定期發(fā)賀電，而是用電磁波播發(fā)出自己的形象，情況應(yīng)該是完全類似的。甲在飛船上的電視屏幕中看到：乙先是老得比自己慢，6年才長2歲；然后加速衰老，在后6年中長了18歲。

孿生子的矛盾現(xiàn)象曾引起過對相對論的很多諷刺與爭論。反對最強烈的是一位物理教授名叫丁格爾，他在1956年到1968年之間發(fā)表了至少15篇文章反對相對論。

丁格爾認為，根據(jù)相對論的基本論點，所有速度都是相對的（就因為如此才叫相對論），宇宙間沒有一個絕對不動的地方可用來做參考點。在相同情形之下，任何點都可作為參考點。當(dāng)?shù)厍蜃鳛閰⒖键c或觀察點時，甲遠航回來，因在旅程中時間變慢，他的生理年齡會比乙年輕。但是如果以太空船作為參考點，這樣太空船可認為是不動的，甲可先看到地球快速離開，然后又返回到太空船來。

這樣在甲看來，地球及乙是以速度u在遠航旅行，那么按照相對論的時間公式，旅行的乙應(yīng)比甲年輕。根據(jù)相對論，他們應(yīng)該彼此互相比對方年輕。這就導(dǎo)致了明顯的悖論，也是不可能發(fā)生的事。丁格爾直爽地寫道 ：“當(dāng)甲遠航回到地球上時，他的生理年齡必須與乙完全一樣，或者相對論應(yīng)該被否定并放棄”。

這一推理極大的威脅了相對論的合理性，多年來，維護相對論的科學(xué)家們找出了各種理由來解釋這一悖論。迄今為止，較有代表性的說法是當(dāng)以太空船作為參考點時，盡管船上的甲看到地球加速離去，但是地球上的人并不覺得任何力量在推動他們，這與以地球作參考點是不同的。當(dāng)太空船離去時，地球上的人們并不覺得有任何不同，也沒有感到任何推力，他們的生活照常。但甲會感到有很大的推力產(chǎn)生加速度，使他的速度越來越快，推力乘以距離等于能量，動能就越來越大了。

相對論指出能量與質(zhì)量是相當(dāng)?shù)?，能量增加時質(zhì)量也增加。在太空船上的質(zhì)量大時，人們的行動，生活及新陳代謝都會遲鈍，時間也就緩慢了。

實際上這種解釋已經(jīng)在某種程度上否定了愛因斯坦相對論的時間公式。在愛因斯坦的時間公式里我們可以看出，時間的變化僅僅和物體的相對速度u有關(guān)，而與物體的加速度（或者推力）無關(guān)。這里所引入的能量增加和推力與愛因斯坦的時間公式并無關(guān)聯(lián)。因而，如果加速度或者能量增加是使時間變慢的因素，愛因斯坦的時間公式就必須加以修改，將這些因素引入公式。另外還有以引力波和其他因素來解釋這一悖論的觀點。

關(guān)鍵在于愛因斯坦的時間公式除了相對速度之外，與其他一切因素都無關(guān)聯(lián)。任何以速度之外的因素來解釋這一公式的企圖，都給人以強詞奪理的印象。

盡管孿生佯謬在愛因斯坦生前就已經(jīng)爭論了很久，但愛因斯坦一直沒有修改這一公式，可見他本人并不認可引用附加因素所作的種種解釋。由于在實驗室里得到了很多支持相對論的實驗數(shù)據(jù)，相對論日益得到科學(xué)界的接受，孿生佯謬漸漸被人冷落，但它一直是相對論的一個死結(jié)。此結(jié)一日不解，相對論一日不能成為世人普遍接受的科學(xué)真理。

孿生佯謬還有另一種更復(fù)雜的形式，使相對論更加陷入無法解釋的悖論。

假設(shè)雙胞胎兩人都是宇航員，同時被派往太空的A、B兩星球執(zhí)行太空任務(wù)。兩星球分別位于地球相對的東西兩側(cè)，在距離地球10光年的位置上。兩兄弟乘坐的飛船速度為0.5c（光速的一半），飛抵各自的目的星球后，隨即返回地球（在各自目的星球僅作極短暫的停留，例如一天，可以忽略不及）。當(dāng)以地球為參照系時，雙胞胎兄弟在太空的飛行時間均為40年（單程20年），而飛船上的時間均為34.64年（從愛因斯坦時間公式求出0.5c的速度時，地球上的每年變?yōu)轱w船上的0.866年）。因而兩兄弟的年齡應(yīng)該沒有分別，都為出發(fā)時的年齡加上34.64年。

如果以哥哥的飛船作為參照系，則弟弟的速度在飛行前半段等于以光速離開，而后半段等于以光速接近。如果將此速度值代入愛因斯坦公式，則弟弟的飛船時間等于零，也就是說弟弟飛船上的時間停止了。當(dāng)大家返回地球時，哥哥老了34.64歲，而弟弟則還是出發(fā)時的年紀！

如果以弟弟的飛船作為參照系，則弟弟老了34.64歲！按照相對論理論，參照系的變換是不應(yīng)該影響計算結(jié)果的。如果只能允許一個不變的絕對參照系（地球參照系），那么相對論就不是相對論了，干脆叫“絕對論”得了。

在上面的例子中，如果把哥哥和弟弟的飛船加速到0.6c，則會出現(xiàn)雙胞胎飛船之間的相對速度超過光速達到1.2c的現(xiàn)象！在理論上這是可能的，對于地球來說他們并沒有違反最高速度以光速為限的相對論。然而他們之間的相對速度卻超出了相對論所能允許的限制條件。如此一來，在愛因斯坦的時間公式里就會出現(xiàn)負數(shù)開根號的不合理現(xiàn)象。

因此相對論并不像主流學(xué)派所認可的那樣無懈可擊，只是攻擊相對論的人一直沒有辦法解釋這個問題，相對論為什么能解釋很多現(xiàn)象呢？

結(jié)論：宇宙漂移論贊同丁格爾提出的悖論，因為這確實是狹義相對論的死穴，可丁格爾只是反對，沒有能解釋為什么錯誤的理論也能得到實驗證實呢？

打垮一個理論不僅要說它錯了，更重要的是要說明它有時候也能解釋一些現(xiàn)象，后者的論證比前者的單純說錯更重要。

三、狹義漏洞

1．漏洞分析

真理總會有露出笑容的時候

其實不需要研究狹義相對論的具體內(nèi)容，直接依據(jù)宇宙相對論，光速也是一個相，既然是相，它就逃避不了宇宙相對論的天網(wǎng)，即光速肯定是可以變的。

簡單分析狹義相對論明顯有三個漏洞：

第一違反量子測不準原理，靜止的光子質(zhì)量為零，首先是靜止就意味空間是確定的，質(zhì)量為零就意味質(zhì)量也是確定的。而測不準原理規(guī)定不能同時準確測量物質(zhì)的兩個量，顯然這兩個理論之間有沖突。

根據(jù)狹義相對論，有靜止質(zhì)量的物體以光速運動時質(zhì)量為無窮大，那么根據(jù)相對速度原理，我們?nèi)籼幱诠馑賲⒄障?，那么我們對光處于靜止時，與我們相對的物體是以光速運動，那么物體的質(zhì)量究竟是多少呢？

如果我們根據(jù)光子靜止質(zhì)量為零的推論，任何有質(zhì)量的物體是沒有質(zhì)量物體的無窮倍，那么存在很多問題，是否光速參照系觀察物體只有一遍混濁，分不清物體差別。因為都是無窮大，質(zhì)量、體積大小如何區(qū)分，也就是地球與太陽對于光來說是一樣大，而且無法區(qū)分大小，因為均是一點。

第二違反自身的相對原理，狹義相對論的基礎(chǔ)是相對性，即時間在不同的參照系中有不同的速率，那么速度相對是最基本的原理。

在孿生佯謬中，狹義相對論認為地球是個慣性參照系，飛船因為變速和改變方向，不是慣性參照系，所以到達地球時，甲比乙年輕。

實際這是個美麗的謊言，因為地球被認定是慣性參照系這包含了另一個隱含的假設(shè)。萬有引力是物體之間的萬有力，這意味著地球一直處于不斷的變化中的，它的運動方向和速度都是相對的，真實的運動極為復(fù)雜，憑什么認為它是個慣性參照系呢？

這和以前地心說的原理沒有任何區(qū)別。因此如果承認地球是個慣性參照系，那么就必須承認飛船無論怎樣運動也同樣是個慣性參照系，那么孿生佯謬的結(jié)論就肯定錯誤。

第三違反宇宙的運動規(guī)律，任何物體如果有定數(shù)，那么就肯定是處于變化中。比如你今年60歲，那是因為你一直在變，所以一旦取一個參照標準和具體的時刻對應(yīng)你，就肯定能有一個數(shù)值，那么你活了60年只是基于現(xiàn)在時間的，你會不斷地變老的，這符合宇宙運動規(guī)律。

但如果你說你永遠是60歲，不管什么時間你都是60歲，永恒不變，那么你的年齡依據(jù)是什么呢？是假設(shè)，所以狹義相對論是在假設(shè)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，那么請參照宇宙相對論，相對本元是個天網(wǎng)，打垮一切理論基礎(chǔ)。

結(jié)論：狹義相對論肯定錯了，那么為什么還有這么多的證據(jù)能證明它對呢？宇宙漂移論將徹底解開狹義相對論的所有困惑。

2．光速可變

我們現(xiàn)在科技測量的真空中光速是接近30萬公里/秒，而且根據(jù)狹義相對論，物體速度合成無法超過光速。那么是什么原因?qū)е鹿馑俪蔀樗俣绕款i，光速是否永恒不變？

設(shè)想宇宙在膨脹初期其空間很小，那么其邊緣空間光速是否與我們現(xiàn)在的光速一樣？

認真分析這個問題我們就會推斷光速本身存在決定其大小因素，即光速是可變的，它同樣取決參照系在宇宙中的位置。

根據(jù)哈勃定律，星系對我們退離速度與它對地球的距離有關(guān)，即u=HL，我們根據(jù)此定律推論宇宙的半徑為100多億光年左右，最遙遠的星系以接近光速遠離我們，這本身違反相對論質(zhì)量速度公式。

更重要的問題在于：究竟宇宙的半徑大小就是100多億光年，還是因為我們采用的觀察工具光速有限，導(dǎo)致遠離速度超過光速的星系我們無法觀察，從而判斷宇宙的半徑大小為100多億光年呢？

網(wǎng)絡(luò)上有報道稱英國《衛(wèi)報》消息，劍橋大學(xué)天文學(xué)院的邁克爾•墨菲教授說：“我們將在這里宣布一些驚人的發(fā)現(xiàn)。這些發(fā)現(xiàn)暗示出宇宙間存在一種關(guān)于光和物質(zhì)相互作用更基本的理論，而狹義相對論作為它的基礎(chǔ)實際上是錯誤的?！?

墨菲認為光的速度不是恒定不變的，他說：“事實證明，狹義相對論可能非常接近真理，但是它錯過了一些東西，而這些東西可能就是通向一個全新的宇宙和一套新的基本原理的門把手。”

在研究過程中，墨菲的科研小組并沒有直接測定出光速的改變，而是分析了來自遙遠恒星的光。這些光到達地球需要經(jīng)過數(shù)十億年的時間，因此科學(xué)家們可以觀測到光傳播的早期，宇宙的基本原理是怎樣起作用的。

天文學(xué)家們通過夏威夷的凱克望遠鏡觀測發(fā)現(xiàn)在光傳播到地球的過程中，某一波段的光被吸收的情況發(fā)生了改變。這就說明度量電磁力的精細結(jié)構(gòu)恒量從大爆炸以來已經(jīng)改變了大約0.001%，而光的速度與精細結(jié)構(gòu)恒量有關(guān)。如果精細結(jié)構(gòu)恒量隨著時間發(fā)生變化，那么光速也發(fā)生了變化，也就是說，愛因斯坦得出的結(jié)論需要糾正。

目前，墨菲領(lǐng)導(dǎo)的科研小組仍在分析來自143顆恒星的光的觀測結(jié)果。如果證實光在宇宙早期的傳播速度確實比現(xiàn)在要快，那么科學(xué)家將不得不推翻愛因斯坦的許多基本理論，而不僅是狹義相對論。

云寒外語不好，沒有辦法與外國科學(xué)家直接聯(lián)系，但一直認為這是個簡單的真理，只要承認單元宇宙從奇點誕生，那么奇點的膨脹速度怎么可能固定呢？光速又怎么可能不變呢？

結(jié)論：光速是可以變化的，而且一直是變化的。

3．鐵籠原理

為了研究以上問題，我們討論一下鐵籠原理：

在一個浩瀚的大海中，有一個很大的鐵籠，它是有很多的圓洞緊密聯(lián)合組成，圓洞的直徑幾乎一樣大小，最大的圓洞直徑為30m。在這個鐵籠中生活一群小蝦，它們是身體很小、壽命很短的生物，圓洞對于小蝦來說已經(jīng)足夠大，鐵籠就更是巨大的物體，它們祖祖輩輩都生活在鐵籠中，無法溜出了，因為鐵籠的距離讓它們感到太遙遠。

隨著蝦類的科技發(fā)展，小蝦們發(fā)現(xiàn)大海中有很多生物，它們是巨大的，到處游來游去，蝦類開始運用科技手段測量生物的直徑大小，它們發(fā)現(xiàn)一個比一個大，最大的生物是命名為光魚的生物，它的直徑最大為30m。

一個著名的蝦博士宣布一條公理：大海中生物的直徑是有限的，最大的是光魚，光魚在不同的時期不同的類別顏色直徑不同，其中顏色為真空色的成年光魚直徑為30m，它是恒定的也是最大的，大海中任何生物的直徑都不能超過真空光魚直徑。

蝦類展開科技實驗研究，無數(shù)實驗證明光魚確實是大海中直徑最大的生物，而且真空光魚直徑確實是30m。

有一條叫云寒的小笨蝦，一次玩的時候無意中被海浪卷起，突然觸到鐵籠的鐵絲上，云寒意識到原來大海中有鐵絲網(wǎng)分割，云寒費了好大的勁測量圓洞的直徑，發(fā)現(xiàn)圓洞的直徑恰好為30m。

云寒小蝦思考：大海會不會也存在直徑大于光魚的生物，僅僅因為鐵絲的緣故而無法進入小蝦的世界，會不會真空光魚也有可能直徑大于30m呢？只是因為它無法通過圓洞，進入不了小蝦的世界。

云寒小蝦因為大小無法走出鐵籠，它無法預(yù)測大海的世界，僅做出以下推論：

A．大海中存在直徑大于光魚的生物，生物的直徑大小與大海的直徑有關(guān)，大海的直徑?jīng)Q定生物的大小，最大的生物直徑不能超過大海直徑。如果大海是無限的，那么海中生物的直徑也是無限的。

B．小蝦世界的光魚直徑確實是最大的，因為鐵籠圓洞的直徑?jīng)Q定了大于光魚的生物無法達到鐵籠內(nèi)，決定蝦類世界生物直徑的是圓洞直徑，而不是光魚本身的因素。

C．能否在蝦類世界觀察光魚的直徑變化取決于眾多因素：

光魚本身是否存在生長呢？

如果光魚在蝦類世界存在很長時間，它自身會增長，能否觀察光魚直徑的增長或者減少現(xiàn)象，主要取決于光魚的變化速度、小蝦的測量技術(shù)及小蝦的壽命。

如果光魚直徑確實變化，但是對于小蝦測量技術(shù)精度不夠者小蝦根本活不到能觀察變化測量程度所需要的時間，那么測量光魚變化需要很多代小蝦的努力及小蝦未來科技進步的程度。

鐵籠圓洞直徑是否變化呢？

如果鐵籠圓洞直徑變化，那么蝦類世界生物直徑會有所變動，特別是當(dāng)圓洞直徑變大時，更大的光魚必然會出現(xiàn)在蝦類世界，問題在于圓洞變化造成的微小變動蝦類能否測量，同樣取決于小蝦的測量技術(shù)及小蝦的壽命。

蝦類測量技術(shù)本身是否變動呢？如果蝦類的長度依據(jù)是依靠命名為原子魚的生物大小，那么原子魚本身存在變化那么怎樣測量？

蝦類自身的身體是否變化呢？如果蝦類世界的變動對一個不斷身體變化的蝦類，它的結(jié)果又會是怎樣？

海水是否會對生物直徑有影響，如果海流出現(xiàn)不利于變動因素是否觀察結(jié)果不一樣……

眾多變動因素包括變動的速度、加速度及環(huán)境因素，云寒小蝦無法做出明確的結(jié)論，云寒小蝦只是想探索更大直徑生物的存在。

結(jié)論：光速最大的原因是否因為存在類似鐵籠的東西而導(dǎo)致的結(jié)果呢？