我翻过一些关于相对论简单的介绍,找了下光速不变的原因,还有关于时间变化和距离变化的原因,都没找到,据说这原因还没人知道。我一直对这个问题比较感兴趣,所以时不时会有些想法,这里做了个大胆的猜想,写在下面,请大家帮忙鉴别一下。
这个猜测里面还有些疑难点,现在都还没解决,如果有哪位有合适的想法,也可以发出来,非常感谢!
另外,这想法也许有人早想到了,甚至已经发表了然后被证实错了,如果有,请一定告知一声。
我的猜想:时间的变化,根本原因是引力大小(或者说引力的速度)的变化导致的!
根据相对论和现代物理学家实验中观察的结果,导致时间变化有两种原因,一个是速度,一个是引力。在我看来,这两个原因,其实是一个,都是引力的变化。有人会问,明明是速度变化,为什么也归于引力呢?那么速度的变化跟引力有什么关系?而引力的变化,为什么又会导致时间的变化呢?
这就要牵扯到波的传播速度!
众所周知,光是一种波,或者说光具有波的特性,还有引力波,电磁波等,虽然不知道他们本源是不是同一种波,但是这不是重点,重点是,他们都有个共同的速度——c!
我们做一个假想,一艘飞船以0.8c的速度沿着x轴正向运动,飞船上射出一道光,也是x轴正向。我们站在飞船的外面来看,光会以c的速度向前跑,飞船是0.8c,光相对于飞船是0.2c的速度。这个应该没有问题。
那么,在相对论发明之前,人们的认知中,站在飞船上的人去看那道光,这个时候就应该变成0.2c的速度了。而根据mm实验得出的结果,飞船上的人看那光的速度还是c,于是得出结论,飞船上的时间变慢了(当然还有距离上的变化,这里就先不说),综合下来他们看光的速度还是c。
于是关键的问题就来了,飞船跑的快了,时间为什么就变慢了?这跟引力又有什么关系?
我们再回来看飞船。
假设飞船上有一个磁铁,另外一个质量很小的铁粒,在磁铁的引力下,刚好围绕磁铁做圆周运动,运动切面为纸面(假设x轴处于纸面上)。
如果这是在静止的地方,铁粒子做的圆周运动大家肯定都很熟悉。那么在飞船上,这个时候飞船的速度是0.8c,这时候会有什么变化呢?
大家注意看,磁铁对铁粒发出的吸引力是四周同样的,但是这个引力,既然是力场,那么就是一种波,而波是有传播速度的。
当铁粒运动到磁铁的正前方,磁铁发出引力,本来圆周的半径是r,引力追上铁粒的时间本来是t=r/c.但是铁粒跟着飞船在以0.8c的速度向前跑,所以当引力到达铁粒本身所在的位置,铁粒已经向前跑了一段距离了,所以引力还要追一段距离,才能追上铁粒,然后改变铁粒的运动方向,让他继续围绕磁铁转圈,这个时候半径变大了。
同样,当铁粒转到磁铁的后方,就是x轴的负向上,磁铁的引力向后传播速度是-c(在飞船外面看来),而铁粒的速度是0.8c,两者叠加是1.8c,所以铁粒还没飞到半径r那么远,就被引力追上,然后改变方向,这个时候,铁粒的半径变小了。
然后,再纸面的上下(也就是y轴方向上),引力的速度相对于铁粒是0.6c,所以铁粒的半径也会变大。最后,铁粒绕着磁铁转圈的形状已经完全变了,由静止时候的圆形,变成了高速运动时候的偏圆,而围绕磁铁转完一圈的时间,也边长了。
把这个模型套到飞船上的所有原子,也就同样可以得出,电子围绕原子在转圈,但是由于引力的变化,电子转圈的时间边长了,那么体现在宏观世界里,比如一个人,由于人身上的所有原子要完成以前相同的变化(比如化学变化,物理变化)的时间变长,所以宏观表现就是,人的所有的变化,都变慢了。不过是人,比如时钟,植物,晶体震动等等,一切的变化都会变慢。
(这里要注意,在上面的模型中,引力源(磁铁)的各个方向上,时间变化是不同的,在x轴正向,时间变的最慢,在y轴方向上,时间变慢了一些,而在x轴负向,时间变快了,也就是时间的变化在引力源的各向是不同的。但是整个时间综合下来是变慢了,所以表现在宏观之中,我们测量出来时间也就变慢了。)
而这一切速度变慢的根源,就是引力的速度跟不上了。
根据这个猜想,我们假设飞船的速度到达了c,那么会发生什么呢?
比如你在飞船上,向前推一辆车,你手上发出的推力其实是手上的原子和车上的原子产生推力,手中的原子产生的力场去推动车上的原子,但是手上原子的力场以光速向前跑,而车也在光速向前跑,所以你发出的力,永远推不动车子,后面的力场永远追不上车子,所以车子就静止了,而且相对于车后面的推者来说,车的质量是无穷大的(这个质量,其实只是对于后方的发力者的表现质量,真实质量其实并没有变化,即使这个质量非常小,其实对于后面的推者来看,他的质量都是无限大的),因为你无论发出多大的力气,也推不动车子。(所以根据这个猜想,爱因斯坦说的速度变快导致质量变大,我认为质量是不会变的,只是给人感觉质量变大了,变大的只是一个表现质量,并非真的质量变大。)
在这一点上,和相对论是非常吻合的。
下面要讲一下和现在已有的理论冲突(可能是冲突)的部分,这也是这猜想现在遇到的最大的疑难点。
在上面的过程中,速度变快导致时间变慢,距离变化,都可以有解释。但是换个例子,就有非常大的冲突了。
假设在飞船上,有两个磁铁,一前一后。那么前面的磁铁对后面的磁铁发出的引力(假设摆成异极相吸),会怎么样呢?磁力会变大,后面的磁铁会加速向前冲,而假设后面的磁铁速度已经非常快了,接近光速了,甚至已经是光速了,那么根据现有理论,引力变大,质量没变,后面的磁铁会加速向前冲,最后甚至超过光速!
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有点事情要出门,回来继续!