楊升山 楊鳳霞
(江蘇 南京 211100)
一個(gè)物體的是否存在,是否運(yùn)動(dòng),與光線(xiàn)的存在與否并無(wú)關(guān)系(嚴(yán)格來(lái)說(shuō)在有光子碰撞物質(zhì)時(shí),會(huì)使物質(zhì)受力)。那么,洛侖茲變換式中光速c,又不是憑空得來(lái)的。為什么在測(cè)量速度的計(jì)算中,卻出現(xiàn)了與光速有關(guān)的數(shù)據(jù)呢?
這就使我們想到日常生活中存在的一個(gè)現(xiàn)象。
在北京至廣州的火車(chē)上設(shè)一個(gè)郵遞員,車(chē)尾掛有郵政專(zhuān)車(chē)。
某甲乘客要到廣州去,在北京站臨上車(chē)時(shí),給住在長(zhǎng)沙的一個(gè)朋友乙寫(xiě)了一封信,說(shuō)了一些事情。當(dāng)甲乘了一段車(chē)后,想起還有一些事情沒(méi)交待清楚,在火車(chē)上又寫(xiě)了 一封信給乙。車(chē)上的郵遞員很快把信轉(zhuǎn)到車(chē)尾的郵政專(zhuān)車(chē)上。假設(shè)北京站的郵局也把甲的第一封信放在這節(jié)專(zhuān)車(chē)上,那么長(zhǎng)沙的乙同時(shí)會(huì)收到甲的兩封信,甲寫(xiě)信的時(shí)間是有間隔的,甲不會(huì)承認(rèn)同時(shí)寫(xiě)了兩封信。怎樣去評(píng)價(jià)他們說(shuō)法的是非呢?常識(shí)告訴我們,甲是當(dāng)事人,甲的說(shuō)法是正確的。乙認(rèn)為甲同時(shí)寫(xiě)兩封信是乙的感覺(jué),是不符合事實(shí)的。甲的兩封信都 寄出了,不論乙收到收不到,都是寄了,不能因乙沒(méi)收到信就斷定甲沒(méi)有寄信。但如果甲在信的末尾準(zhǔn)確地寫(xiě)上了他寫(xiě)信的時(shí)間,乙在看信時(shí)也注意到這一點(diǎn),乙就會(huì)根據(jù)信上注明的時(shí)間判斷甲在什么地方寫(xiě)的信。并能想到,甲在寫(xiě)這些信時(shí),自己分別在干著什么。但是,自然界的情況要復(fù)雜的多,物體大都不能把自己發(fā)出信號(hào)的時(shí)間寫(xiě)在信號(hào)上,所以人們?cè)诮拥叫盘?hào)時(shí)需要仔細(xì)的判斷,不然會(huì)出現(xiàn)甲乙兩人說(shuō)法不同的情況,可能會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論的。
另外,如果乙的住地不在長(zhǎng)沙而在鄭州,甲的第二封信又是在經(jīng)過(guò)鄭州以后發(fā)出,那第二封信就與甲的行程相反,情況就更復(fù)雜了。
上述說(shuō)法是大家早已知道的。當(dāng)某人要到朋友那里去而希望朋友到車(chē)站給自己幫助時(shí),總是打電話(huà)或發(fā)電報(bào)給自己的朋友,就是因?yàn)殡娫?huà)或電報(bào)有比信件更快的傳遞速度。如果寫(xiě)信,除非是幾日前就把信寄出,那就只好由自己去拆信了,希望得到的幫助是不可能的。這個(gè)例子雖是假想,要想實(shí)驗(yàn)并不費(fèi)力,朋友們有興趣不妨試一試。
可能會(huì)有人說(shuō):“不對(duì),這是假設(shè)光有傳遞信號(hào)作用后引起的,而光實(shí)際上沒(méi)有這種作用,我也沒(méi)發(fā)現(xiàn)這種作用?!?/p>
我要這樣來(lái)回答:現(xiàn)在比較事物,不限于把兩種物體拿在一起比較 了,而是依據(jù)比較基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量時(shí)又不是拿尺去量,而是用儀器。測(cè)量者在大多數(shù)情況下并不直接與被測(cè)量物體接觸,而是用眼看。試問(wèn):沒(méi)有光線(xiàn)的傳遞作用,我們能看到物體嗎?我們用的望遠(yuǎn)鏡,顯微鏡,測(cè)距儀,只不過(guò)利用幾何學(xué)知識(shí)進(jìn)行換算,也沒(méi)有直接接觸物體。對(duì)于一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體,又不能與靜止物體放在一起,主要靠光線(xiàn)的傳遞作用。用雷達(dá)測(cè)量時(shí)利用無(wú)線(xiàn)電波,無(wú)線(xiàn)電波與光的性質(zhì)近似。而光傳遞信息作用由于本身的速度限制不可避免的會(huì)造成誤差,就好像郵遞員不論怎樣努力總會(huì)造成時(shí)差一樣。
光的傳遞信息作用像個(gè)郵遞員,那么把事物的特征信號(hào)從光線(xiàn)上取下來(lái)也應(yīng)該是可能的了。當(dāng)然是這樣,而且大多數(shù)人都曾樣做過(guò),只不過(guò)不注意罷了。
試問(wèn)有哪個(gè)人沒(méi)照過(guò)相片或沒(méi)見(jiàn)過(guò)相片呢。照相就是從光線(xiàn)上取下事物特征信號(hào)的一種方法。我們看到相片,就能看到過(guò)去年代的信息。但要與相片談?wù)勗?huà),那就不可能了??苹眯≌f(shuō)的 作者敢于幻想乘上超光速的火箭回訪(fǎng)幾個(gè)世紀(jì)前的偉人,那只是幻想,并不科學(xué)。但科學(xué)發(fā)展以后,超光速的飛行器定能產(chǎn)生,看到“偉人”的形象則完全可能,要想再與“偉人”談話(huà)卻是不可能了。因?yàn)榭吹降闹皇窍瘢皇俏铩?/p>
現(xiàn)在,電視已在全國(guó)普及,可視電話(huà)也已投用??梢曤娫?huà)雖然可以對(duì)面談話(huà),但電視屏上的畢竟只是對(duì)方的圖像,要想接觸是不可能的。要知道,人們的感覺(jué)不限于視覺(jué)一種,而是有多種功能的。只有多種功能的綜合使用,才能感知實(shí)物。
當(dāng)然,普通照相只是保存了部分圖像信號(hào)。近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,全息攝影術(shù)的應(yīng)用,給圖像信號(hào)的保存和再現(xiàn)創(chuàng)造了有利的條件。磁帶錄像,激光錄像等新設(shè)備的問(wèn)世,更能說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。如果出現(xiàn)全息電影,那就會(huì)給人更加逼真的感覺(jué),可是這仍然只是假象。
如果把照相看成是時(shí)間機(jī)器的話(huà),把過(guò)去的錄像重新放映。我們就可以看到過(guò)去了,但是那畢竟是像,不是物的本體。再說(shuō),光線(xiàn)在空間傳播時(shí),還有折射,反射,還會(huì)受到引力而改變方向。當(dāng)這些信號(hào)被反送回來(lái)時(shí),我們也可能看到過(guò)去的形象。
“狹義相對(duì)論”用所謂四維時(shí)空來(lái)代替現(xiàn)實(shí)的三維空間,在觀念上,呈現(xiàn)的是保留舊的形態(tài)而又呈現(xiàn)新的形態(tài)。而事物的變化是舊的形態(tài)的消失和新的形態(tài)的產(chǎn)生,所謂四維時(shí)空顯示的是與事物發(fā)展情況不符合的。人的主觀感覺(jué)由于視覺(jué)的暫留作用可以保留很短時(shí)間舊的事物形象,但畢竟是錯(cuò)覺(jué)。在經(jīng)典力學(xué)中,時(shí)間與空間都是被看成物體存在與運(yùn)動(dòng)的框架的。這樣就存在了兩個(gè)框架,愛(ài)因斯坦把他們合并成一個(gè)框架,同樣是對(duì)時(shí)間與空間的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤?,F(xiàn)在表示空間的量度單位逐步統(tǒng)一,表示時(shí)間的量度單位是多種并存,就是因?yàn)樗麄儽硎疚镔|(zhì)的屬性是不同的。
所以在研究物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象時(shí),不只能考慮物質(zhì)的運(yùn)動(dòng),還要考慮光信號(hào)在傳遞過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)。這樣才能從光線(xiàn)傳遞過(guò)來(lái)的信號(hào)中篩選出物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的真實(shí)信號(hào)。
光速與產(chǎn)生光的光源的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān),而與參照系的選擇有關(guān)。
我們能夠感知的光,只是快速運(yùn)動(dòng)的眾多粒子的很小一部分。當(dāng)光子的能量降低到紅光以下或能量增加到紫光以上時(shí),我們用眼睛就不能直接感知了。要感知它需要借助儀器的幫助。但不能被感知并不等于這些物質(zhì)不存在?!肮庾印焙突玖W右粯樱簿哂幸欢ǖ馁|(zhì)量,動(dòng)量,能量,也同樣適用萬(wàn)有引力定律。對(duì)于光的本性問(wèn)題,還有許多問(wèn)題值得研究。本文不進(jìn)行深一步的討論。