爱因斯坦的相对论的批判

[摘要] 爱因斯坦在数学分析和推导中出现了错误，得到了同一事物的同一运动，在静止坐标系中的状况与在运动坐标系中的状况不一致，并且两者都能成立的错误的认识，创立了衍生许多违背常理的怪异名词和现象的相对论理论，其哲学思想具体说，体现在“一束光可以两次射到同一点上”的哲学命题上，这种认识，表现为真理二元论，实质是唯心主义的真理多元论。
[关键词] 相对论  真理二元论  时间  空间  时间标准
 
    相对论的本质是唯心主义的真理二元论，其哲学含义概括起来就是一句哲学命题：“一束光可以两次射到同一点上”。相对论者认为，同一事件的发生，在静止坐标系是一个样，在运动坐标系上又是又一个样，并且，两个结果都能成立。本文从数学和哲学两个角度主要对狭义相对论进行批判。
一、相对论的错误根源
1、数学分析和推导错误——刻舟求剑
爱因斯坦在《论动体的电动力学》一文中描述：设有一根刚性杆AB，用一根也是静止的量尺量得它的长度是L，我们测想这杆的轴是放在静止坐标系的X轴上，然后，使这根杆沿着X轴向前做匀速平行移动（速度是v），杆的始端是A，终端是B。如图1：

上图是根据爱因斯坦的描述而得到的两个坐标系，即静止坐标系和运动坐标系，以下简称为静系和动系。如图所示，A、B点分别是杆的始端和末端，在动系中，A、A1和A2三个点都是光在三个不同运动时间时杆的始端所处的位置，B、B1和B2三个点都是光在三个不同运动时间时与A、A1、A2三个点相对应的杆的末端所处的位置。
爱因斯坦在《论动体的电动力学》中写道：“此外，我们设想，在杆的两端（A和B），都放着一只同静系的钟同步了的钟，也就是说，这些钟在任何瞬间所报的时刻，都同它们所在地方的‘静系时间’相一致，因此，这些钟也是‘在静系中同步的’。
我们进一步设想，在每一只钟那里都有一位运动着的观察者同它在一起，而且他们把§1中确立起来的关于两只钟同步运行的判据应用到这两只钟上。设有一道光线在时间 从 处发出，在时间 于 处被反射回，并在时间 返回到 处。考虑到光速不变原理，我们得到 
     （1）
和 
      （2）
此处rAB表示运动着的杆的长度——在静系中量得的。因此，同动杆一起运动着的观察者会发现这两只钟不是同步进行的，可是处在静系中的观察者却会宣称这两只钟是同步的。
    ……；两个事件，从一个坐标系看来是同时的，而从另一个相对于这个坐标系运动着的坐标系看来，它们就不能再被认为是同时的事件了”。①
以上两个公式和思想认识是爱因斯坦的相对论的理论基础，是其理论大厦的根基。下面来分析这两个公式的数据应用和思想认识是否正确：
根据爱因斯坦的表述，公式中应用v，说明，这两个公式描述的不是关于静系的运动情况，而是关于动系的运动情况。如图1的动系所示，v是杆平移的速度，公式（1）表述的是杆以v的速度向前平移的同时，光束从杆的始端A出发射到杆的末端（B1）所用的时间；公式（2）表述的是杆以v的速度向前继续平移的同时，光束从杆的末端（B1）返回射到杆的始端（A2）所用的时间。其中，tA  是光线从杆的原点A出发的时间， tB 是光线到达B点（在静系中）或B1点（在动系中）的时间，即光线到达杆的末端的时间；t`A  是光线返回射到达A点（在静系中）或A2点（在动系中）的时间，即光线返回射到杆的始端的时间。因此，这两个反映动系运动情况的时间公式中的 t`A和tB实际上分别是于动系图中的tA2  和tB1 。     
在这里，爱因斯坦对公式中的 t`A和tB 在静系和动系中的不同没有加予区分，而是混用，这样就把在静系中得到的时间数据机械地应用到条件已经发生了变化的动系之中，犯了刻舟求剑的错误。
下面来推算对比光束在两个坐标系中往返走过的距离。参考图1，用r表示长度，rAB=rA1B1=rA2B ，虚线是光往返走过的距离。
在静系中，tB–tA = t`A–tB 。
在动系中，公式中的tB–tA 相当于图中的tB1–tA ，公式中的t`A–tB相当于图中的tA2–tB1 。因为光在向前运动时与杆前进的方向一致，光多走了一段距离，光在返回时与杆背向而行，光少走了一段距离，所以， tB1–tA > tA2–tB1 。
假设，光在静系中往返走过的距离为S ，光在动系中往返走过的距离为S1 。 则
S＝2 rAB  ；
S1＝ rAB1 + rA2B1 = rAB + rBB1+ rA2B1  = rAB + 2 rBB1 +rA2B     
    因为， rAA1 ＝ rBB1
所以，S1 ＝ rAB + rAA1 + rBB1 + r A2B    
因为，r BB1 ＝ v (tB1–tA ) ，r B1B2 = v (tA2–tB1 ) ，tB1–tA > tA2–tB1  ，
v (tB1–tA) > v (tA2–tB1 )   
所以，r BB1  > r B1B2    
又因，r B1B2 ＝ r A1A2    
所以 r BB1  > r A1A2
因为，r AB ＝r AA1 + r A1A2 + r A2B  
所以，rAB  <  r AA1 + r BB1 + r A2B   
    又因，S＝2 rAB ， S1 ＝ r AB +（ r AA1 + r BB1 + r A2B  ） 
所以，S1 ≠ S ， S1  > S ，
即光在动系中往返走过的距离S1 比光在静系中往返走过的距离S长。（读者只看图比一比就清楚了）
以上推知，光从坐标原点（即杆的始端）出发，到达杆的末端后返回射到杆的始端，光在动系中往返走过的总距离比光在静系中往返走过的总距离长，因此，所用的时间肯定也比在静系中所用的时间长。
必须强调的是，光在动系中往返走过的总路程比在静系中往返走过的总路程长，爱因斯坦得到的“动系中的杆长度缩短”的结论是没有根据的。
动系中的时间变慢了吗？事实说明，动系中的时钟没有变慢。在动系中，因为光走过的距离已经变长，所用的时间肯定增多。并不像相对论者算出的那样：运动着的杆的长度缩短，时间变慢。物体运动的本质是物体的位置随时间的变化而变化，在运动速度不变的情况下，不可能有运动距离的缩短或不变而运动时间变长的道理。
2、观察感觉代替事实真相
（1）清华大学教材《大学物理学》对相对论的理解——真理二元论
“仍设如图6.2所示的两个参照系S（静系）和S`（动系），设在坐标系S`中的x`轴上的A`、B`两点各放置一个接收器，每个接收器旁各有一个静止于S`的钟，在A`B`的中点M`上有一闪光源，（图6.3）

今设光源发出一闪光，由于M`A`＝M`B`，而向各个方向的光速是一样的，所以闪光必将同时传到两个接收器，或者说，光到达A`和到达B`这两个事件在S`系中观察是同时发生的。
在S系中观察这两个同样的事件，其结果又如何呢？如图6.4所示，在光从M`发出到达A`这一段时间内，A`已迎着光线走了一段距离，而在光从M`出发到达B`这段时间内，B`却背着光线走了一段距离 。显然，光线从M`发出到达A`所走的距离比到达B`所走的距离要短。因为这两个方向的光速还是一样的（光速与光源和观察者的相对运动无关），所以光必定先到达A`而后到达B`，或者说，光到达A`和到达B`这两个事件在S系中观察并不是同时发生的，这就说明，同时性是相对的。” ②
“光到达A`和到达B`这两个事件在S`系(动系)中观察是同时发生的”，“光必定先到达A`而后到达B`，或者说，光到达A`和到达B`这两个事件在S系（静系）中观察并不是同时发生的”。根据作者的看法，相对于静系和动系的观察者来说，同一束光到达A`有两个不同的时间，到达B`点也有两个不同的时间，这等于说，一束光可以两次到达同一点，在静系到达一次，在动系又到达一次，两次时间不同，这是真理的二元论。光到达A`的真实时间和次数，只有一个，光到达 B`的真实时间和次数，也只有一个，不管观察者处于静系还是动系，得到的信息如何，他的意望如何，都不能改变这个事实。
作者对这个事件的分析错误在于：把观察者的感觉时间代替了事实时间。观察者认为“光到达A`和到达B`这两个事件在S`系中观察是同时发生的”，这只是观察者的感觉，感觉不能代替事实，“观察是同时发生的”不等于事实是同时发生的，事实上，在S`系中，光到达A`和到达B`这两个事件并没有同时发生。A`和B`都在向右作匀速运动，光线从M`发出到达A`所走的距离比到达B`所走的距离要短，所用的时间也相应较短。无论观察者在动系S`上或在静系S上，都不能改变A`和B`向前运动的事实，不能改变光线从M`发出到达A`所走的距离比到达B`所走的距离要短的事实。
（2）爱因斯坦本人对相对论的理解：——偷换概念
他在《相对论》中写道：
“我们假设有一列很长的火车，以等速度v沿下图标明的方向在轨道上行驶： 

如图，两个事件对于铁路路基来说是同时发生的（例如A、B两处闪击----译注），对于火车来说也是否是同时发生的呢，我们将立即做出否定的证明。
A、B两处被闪电击中相对于路基而言是同时的意思是：击中A处和B处的闪电光，在路基A→B的中心点M相遇。但A和B也对应于火车上的A点和B点。令M1为行驶中的火车A→B的中点，当闪电光发生时，点M1 自然与M重合，但是火车上的点M1 以等速度v向右方移动。如果M1 处的乘客并没有随火车移动，那么他就停留在M点，击中A和B的闪电光就同时到达他的位置，也就是说恰好在他所在的地方相遇。但是（相对于铁路路基来说）该乘客正在朝来自B上光线以等速度v行进，同时他又是在与A处发出的光线做逆行运动。以列车为参考物的乘客将会得出如下结论，即闪电光B先于闪电光A发生。于是我们就得出以下重要结果：
相对于路基是同时的事件，对于火车并不同时，反过来也是如此（同时性的相对性）。每一个参考物体（坐标系）都有自己的特殊时间，除非我们能够明确表述关于时间的相对参考物体，否则这一个事件的时间的陈述就没有任何意义”。③ 
这段话是说，处于M点的乘客正在迎着来自B的光线以等速度v行进，他先接收到来自B的光，后接收到来自A的光，他 “将会得出如下结论，即闪电光B先于闪电光发生”。所以，“相对于路基是同时的事件，对于火车并不同时，反过来也是如此。每一个参考物体（坐标系）都有自己的特殊时间。”
这种认识犯了偷换概念的错误：错误一，把“光到达”概念与“闪电发生”概念相等同。从而得到了这样的认识：光先到达，闪电先发生；光后到达，闪电后发生；光同时到达，闪电同时发生；而不考虑光传播的距离，推算闪电发生的真实时间。这是把人的感觉的先后来判定事件发生的先后，用感觉决定事实真相，这是经验论和怀疑论哲学的思想。事实是不以人的意志为转移的，不管火车上的人感觉怎么样，都不能改变闪电发生的真实时间，并且这个真实时间只有一个，先看到不等于事情先发生。
错误二，把“时间二元论”概念与“时间相对论”概念相等同。时间二元论，指的是对事物同一运动可以存在两个时间反映，即静系和动系各有一个，两个时间都能成立，都是正确的，这实际上是真理的二元论；时间相对论，指的是坚持时间的有条件的、暂时的、有限的、有个体特殊性的一面，它是相对于时间的无条件的、永恒的、绝对的、无限的、有全体普遍性的一面来讲的，它坚持时间有个体特殊性的同时，也坚持正确反映事物同一运动的时间只能是唯一的，即真相只有一个。因此，“时间二元论”并不是“时间相对论”，两者有本质的不同，两个概念不能互换。而相对论者正是时间二元论者。
“每一个参考物体（坐标系）都有自己的特殊时间”，等于说，反映同一事件的同一运动，有多少个参考坐标系就得到多少个不同的时间，并且这些不同的时间都是成立的，这是爱因斯坦对真理多元论的明确表述。
（3）史蒂芬·霍金的相对论实验——牵强附会
霍金在《果壳中的宇宙》一书中描述：“每个人都有他或她自己个人的时间。如果一旦两个人处于相对静止状态，则他们的时间就一致，但是一旦他们相互运动则不一致”， “已被围绕着地球在相反方向上飞行的两台精确的钟表的实验所验证：当它们重新相遇时，向东飞行的钟表流逝的时间稍微短一些”，“在向西飞行的飞机上的种表比它在相反方向上飞行的同样的钟表记录了更多的时间，在向东飞行的飞机上的旅客度过的时间比在向西飞行的飞机上的旅客少”。④
这种实验至少有以下四点错误：第一，分别带着两台精确钟表的向东和向西飞行的两架飞机，从开机滑行、起飞、飞行到相遇，谁能保证它们在各个时期飞行的速度自始自终都是完全一样的；第二，谁能保证这两架飞机飞行时自始至终都沿着相等距离的轨道飞行，而不发生一时半会的或左、或右、或上、或下的偏离现象；第三，谁能保证它们自始至终受到的风向的逆顺或云层的干扰都是完全一样的；第四，谁能保证这两架飞机的发动机的力量、发动机对飞机的推动力和航行中每一时刻对燃料的耗费造成的推力都是完全一样的。只要有一项办不到，飞机走过的距离就不一样，钟表反映的时间就不一样，更不用说，前面所说的四点中的任何一项都不可能办到。在这种实验基础上得到的结论和理解肯定是错误的，用它来证明相对论的正确性是软弱无力的。
（4）普通相对论者的理解：——似是而非
“在一列奔驰的火车中，此时，你正坐在火车里，你的伙伴拿着一个手电筒，把它对向天花板，打开手电.......一瞬间，光已竖直射到了天花板上，就像图A中展示的那样，是不是。
图A、图B（略）
那好，现在让我们换一个角度，你现在火车外的平地上，看着你的伙伴在这列奔驰的列车内做这个动作，即将光射向他正上方的天花板，不过这时，你在车外看到的将是如图B这样的景象。因为火车在前进，在光从发出到射中天花板，火车已向前进了一段距离，因此，你在陆地上看到的情况是光斜着射了上去”。⑤
这位相对论者错误在哪里呢？他在上面的描述是说，火车上的你看见手电筒光“竖真”射到你的伙伴头顶上面的天花板上，而火车外的你看见手电筒光“斜”射到你的伙伴后座的人的头顶上面的天花板上（夸张光的斜度是为了说明道理）。这等于是说，一束手电筒光分成两束射到火车天花板的一前一后的两个点上，这无异于说，你在火车上的时候，火车的天花板同火车一起以同一速度运动，所以，你看见光束射到你的伙伴头顶上面的天花板上；当你在火车外的时候，火车的天花板没有同火车一起以同一速度运动，而是静止不动或慢于火车下半部分的速度，天花板上的光束射点已经不在你的伙伴的头顶上，而是你的伙伴的后座的人的头顶上，所以，你看见光射到你的伙伴后座的人的头顶上面的天花板上。然而，天花板与火车没有分离，手电筒光竖直射中天花板只留下一个点，真相只有一个，而相对论者认为，观察者在火车上时，这个点在射光人的头顶上面，观察者在火车外时，这个点却在射光人的后座的人的头顶上面，这不是很荒唐吗？
这位相对论者的错误在于，在他分析相对论时，把火车的上半部分（天花板）同火车的下半部分相分离，即上半部分静止，下半部分运动。出现这种错误的原因是，作者坚信相对论是正确的东西，对之迷信、崇拜、毫不怀疑，但是，对相对论的理解却是同大多数相对论者一样，似懂非懂，不得其义，用自己的话来表述和分析的时候，不免牵强附会，出现漏洞，不能自圆其说。
以上四个例子的共同特点：是怀疑论哲学的表现，认为只有经验和人的感觉才是真实的东西。相对论者把观察感觉当成事实，把观察感觉当成真理，并且，这些感觉大多不是作者本人的感觉，而是对别人的感觉的猜测，将之应用到数学公式运算中，就得到这种奇怪的结论：同一个事件可以两次进行，在静系发生一次，在运系发生另一次，两次时间不同，但是，都是成立的，这就是真理二元论。
二、相对论的错误表现
1、真理与谬误不分
爱因斯坦说：“两个事件，从一个坐标系看来是同时的，而从另一个相对于这个坐标系运动着的坐标系看来，它们就不能再被认为是同时的事件了”。这些话本身包含了真理的二元性，即事件发生的同一时间，可以存在两个不同反映，在动系有一个，在静系又有一个，两者都能成立，都能正确反映客观事实真相。
相对论者认为，处于不同运动系的观察者对物体的同一运动的观察结果不一样，得到的认识也不一样，但得到的不同认识结果都是成立的。这等于说，对同一物体的同一运动的认识，有多少个坐标系的观察者就有多少个真理性认识，这实际上在说，真理是多元性的。
唯物主义认为，真理是主观对客观事物及其规律的正确反映，就某一个确定的问题和对象而言，真理只能有一个。真理的多元论，从表面上看是不偏不倚，实质上是否定真理的客观性，取消真理与谬误的对立，把谬误当成真理，谬误与真理不分，这是一种唯心主义。
2、运动时间悖论
    相对论者认为，运动的物体发生长度缩短、时间变慢。
物体的运动时间等于物体的运动速度除上物体的运动距离，即 。在运动速度不变的情况下，有没有运动距离的不变或缩短而运动时间变长的现象？有没有运动时间变长而运动距离不变或缩短的现象？经典物理理论认为，在运动速度不变的情况下，不可能有运动距离的不变或缩短而运动时间变长的道理，这些现象是不可能发生的，如果发生，这个 公式就不能成立。
     在相对论者看来，这个公式在静止坐标系是成立的、正确的，在运动坐标系中，它是不能成立的，变成了错误的东西。相对论的第一公设是：“物理学定律在所有的惯性参考系内都是相同的”。⑥ 这个公式 在静系中是正确的，在动系中是错误的，不是等价的，“相同的”，物理学定律在所有的惯性参考系内不是相同的。这说明，相对论的公设和实际情况不相符，是相矛盾的。
相对论者认为，动系中的运动物体的时间变慢是正确的，也承认这个公式在静系中是正确的。对同一事件，符合客观规律的真理性认识只能有一个，运动物体的时间变慢的相对论理论与公式  ，其中只能有一个是正确的，不可能有两个同时正确的情况。但是，相对论者认为，两者都是正确的，这是相对论的运动时间悖论。