3广义相对论系列论文3篇之3大32开版

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态”是否“发生变化” ，从而就无法认定该参照系是否惯性系．因 此，在实际中还必须通过观察和实验来认定惯性系，事实上人们 也都是这样做的．这样，上述定义的新型惯性系就成了废物，失 去了定义的意义，并且还出现了如下的矛盾，即：当人们通过观 察和实验认定地球是惯性系后，一定会在地球上考察到那个“和
在．但是，爱因斯坦仍然把惯性参照系当成正确的概念加以使
用，这就说明爱因斯坦在理论上犯了科学错误． 可能有人说，爱因斯坦在广义相对论中使用的惯性参照系不 再是以“牛顿运动定律成立的参照系”为定义的，而是新定义的 概念，那就是：在广阔无垠的宇宙深处，总可以找到这样的一个 质点，它和其他物体都离得极其遥远，以至于可以认为它不受其 他任何物体作用．这样，如果在某个参照系中考察到它的运动状 态不发生变化，则这个参照系就定义为惯性系．而一切相对于这 个参照系做匀速直线平动的参照系，也都是惯性系．这些惯性系 都是平权的，相对于它们，牛顿运动定律都无例外地成立 事实上，这样定义的新型惯性系也存在两个问题： ①“和其他物体都离得极其遥远的质点”是无法保证能够找 到的．在找不到的情况下，就没有新型惯性参照系的定义了． ②人们无法 “在某个参照系中考察” “和其他物体都离得极其 遥远、以至于可以认为它不受其他物体作用”的质点的“运动状
等效原理新剖析
——广义相对论系列论文 3 篇之 3 师教民 1,2
（1.石家庄广播电视大学 科学技术部，河北 石家庄 050081； 2.石家庄经济学院 信息工程学院，河北 石家庄 050031）
摘 要：剖析了广义相对论中的等效原理，说明了爱因 斯坦没有认识到惯性系、惯性质量、引力质量、惯性力的错 误以及力的相对性． 关键词：等效原理；惯性系；惯性质量；引力质量；惯 性力；力相对性原理 中图分类号 O 412.1 文献标识码：A
义的新型惯性系也和旧有的惯性系一样，在实践中是不存在的． 再说，广义相对论中还有一条前提叫做协变原理（广义相对 性原理） ， 其内容为： 一切自然定律在所有参照系中都有相同的形 式． 该原理的正确性， 我们已在文献[4]中做了实践和理论两方面
的论证．但是，爱因斯坦承认了惯性系和非惯性系的区别，而 牛顿运动定律仅成立于惯性系而不成立于非惯性系，这一现实就 否定了广义相对论中的“一切自然定律在所有参照系中都有相同 的形式”的前提．这也是爱因斯坦在理论上犯的科学错误． ⑶在等效原理产生的过程中，用到了惯性力（为了在非惯性 系中运用牛顿运动定律而人为认定的力）的概念．其实，惯性力 的概念是错误的，惯性力的本质就是有施力物体的作用力．关于 惯性力的本质， 我们已经在文献[4]中做了详细的说明， 但是爱因 斯坦仍然把所谓的惯性力当成正确的概念加以使用，这就说明爱 因斯坦在理论上犯了科学错误．
社，2007．
[7]梁绍荣， 刘昌年， 盛正华． 普通物理学 第 1 分册 力学[M]． 北 京：高等教育出版社，1987：147150；168170． [8]张元仲.狭义相对论实验基础[M].北京： 科学出版社， 1979,9．
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[9]刘辽，张允中．狭义相对论[M]．石家庄： 河北教育出版
社，1987．
公元第 1915 年 11 月 25 日，爱因斯坦（Albert Einstein，公 元 1879.3.14～1955.4.18）用完整的数学表述，创立了最后定稿的 广义相对论
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．广义相对论最重要的前提是等效原理．等效原
理是爱因斯坦通过两个理想实验总结出来的， 这两个实验分别为： ⑴在遥远的宇宙深处的惯性参照系中，有一个密封的太空船 沿z 轴方向（向上）加速运动，其加速度为 9.8 m/s2．假设密封 的太空船内有一太空人及一铅球，该太空人在太空船内拿起铅球 时感觉到铅球有重力，并且也感觉到自身有重力．他认为其原因 可有两种解释：其中一种解释是：太空船在其所处的惯性参照系 中沿z 轴方向（即向上）加速运动，太空人感觉到的重力就是由 于加速系太空船中的惯性力的参与而使得船内地板对人、球的支 撑力大于太空船所在惯性参照系施与人、球的重力所致．其中另
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他却用提出“均匀的引力场和相应的加速运动参照系等效”的手 段， 实现了加速度相对性原理与力相对性原理促成的客观效果． 也 就是说，爱因斯坦虽然没有创造出新的正确的理论，但是他却猜 对了那些新理论应该解决的问题的实践结果．这正像微积分理论 的创始人英国数学家、哲学家、物理学家牛顿(Isaac Newton，公 元 1642.12.25～1727.3.20)和德国数学家、哲学家、自然科学家莱 布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz，公元 1646.7.1～1716.11.14)虽 然没有从理论上解决微分 dx≠0 和 dx0 的矛盾或微分之谜或微 积分之谜或贝克莱悖论或第二次数学危机，但是他们却猜对了导 数值一样．猜对也是对，所以猜对的结果，也能准确地解决生产 实践中的许多重大问题．所以，猜对结果的牛顿、莱布尼茨、爱 因斯坦都不愧为伟大的科学家．然而他们猜对的结果，也需要我 们创立新的理论体系去解释． 我们的专著 《动力学之谜与美》 《低 速力学新原理》 《匀速力学新原理》做到了这一点儿． 参考文献： [1]爱因斯坦[德美]．狭义与广义相对论浅说[M]．杨润殷译．上 海：上海科学技术出版社，1964． [2]爱因斯坦[德美]．相对论的意义[M].李灏译．北京：科学出 版社，1961． [3]师教民．质量概念新剖析[J]．2007． [4]师教民．惯性系力新剖析[J]．2007． [5]常 利.牛顿运动定律[M].北京：北京教育出版社,1987． [6]师教民．动力学之谜与美[M]．石家庄：河北科学技术出版
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量的表现形式而非质量本身．关于质量的本质问题和引力质量概 念、 惯性质量概念错误的问题， 我们已经在文献[3]中做了详细的 说明，爱因斯坦没有认识到质量的本质，没有认识到引力质量与 惯性质量的错误，仍然把引力质量与惯性质量当成正确的概念加 以使用，这就说明爱因斯坦在理论上犯了科学错误． ⑵在等效原理产生的过程中，用到了惯性参照系的概念．其 实，惯性参照系的概念是错误的，惯性参照系是不存在的．我们 已经在文献[4]中做了详细的说明： 在任何一个参照系中， 只要用 本参照系中测得的力和加速度去组成牛顿第二运动定律，那么就 必然会得出该参照系是惯性参照系的结论，也就是说任何一个参 照系都是惯性参照系，因此就没有非惯性参照系了．没有了非惯 性参照系，也就没有惯性参照系了．因此惯性参照系根本就不存
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⑷爱因斯坦在创立狭义相对论的过程中，发现了“在不同速 度的参照系中，对同一物体的质量、同一段长度、同一段时间测 量的结果不同”的质量相对性原理、空间相对性原理、时间相对 性原理，但是他却没有乘胜追击，继续发现“在不同加速度的参 照系中，对同一物体的加速度和受到的力测量的结果不同”的加 速度相对性原理和力相对性原理． 而我们却在文献[4]中发现了加 速度相对性原理和力相对性原理．例如，在做自由落体运动的电 梯中，用弹簧秤测得静止在电梯中的物体 A 的加速度为 0；受到 的重力为 0；在地面上，测得物体 A 的加速度为 g，受到的重力 为 mg．又如，在绕太阳做椭圆周运动的地球上，测得静止在地 面上的物体 B 的加速度为 0，受到的合力为 0；在太阳上，测得 物体 B 的加速度为 K
其他物体都离得极其遥远、以至于可以认为它不受其他物体作 用”的质点的“运动状态不发生变化” ．但是通过观察和实验，有 时“就不能把地球视为较好的惯性系、甚至根本就不能把地球视 为惯性系了” ．在这种新情况下，一定会在地球上考察到那个“和 其他物体都离得极其遥远、以至于可以认为它不受其他物体作 用”的质点的“运动状态发生变化” ．那么，对于这同一个“遥远 的质点”相对于同一个地球，一会儿“运动状态发生变化” ，一会 儿“运动状态不发生变化” ，这样的质点能存在吗？所以，上述定
A New Analysis of the equivalence principle
——Article No. 3 in the Series of 3 of the general relativity
Shi Jiao-min1,2
(1.Department of Science and Technology, Shijiazhuang Radio and Television University, Shijiazhuang 050081, China； rmation Engineering College in Shijiazhuang Economic Institute, Shijiazhuang 050031, China) Abstract ： We analyze the equivalence principle in the general relativity.Explained that Einstein did not realize errors of the inertial reference system，the inertial mass，the gravitational mass，the inertial
M Mm ， 受到的合力为 K 2 ． 我们把加速度 2 r r
和力在不同加速度的参照系中测量结果的不同分别叫做加速度相 对性原理与力相对性原理． 如果爱因斯坦能够发现上述的加速度相对性原理与力相对性 原理并认识到惯性系的错误，那么他就根本用不着再将均匀的引 力场和相应的加速运动参照系等效了，从而就不必再创立广义相 对论了，只用狭义相对论的知识解决广义相对论要解决的问题就 行了，当然，必须先剔除狭义相对论中的科学错误． 从上述分析的结果看来，爱因斯坦虽然坚持了错误概念引力 质量和惯性质量，但是他却用把引力质量和惯性质量等价的手段 承认了质量概念的唯一性（即物质质量）的现实；爱因斯坦虽然 坚持了惯性系和非惯性系的本质不同，但是他却用提出“一切自 然定律在所有参照系中都有相同的形式”的协变原理（广义相对 性原理）的手段，否决了惯性系的特殊地位；爱因斯坦虽然没有 发现加速度相对性原理与力相对性原理的客观性和正确性，但是