133相对论演说讨论11.1 第(2/6)分页
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纵向质量的电子之电磁质量的讨论中被人们注意到。这些质量曾经按照相对论的概念被算了出来,但是必须认为问题还没有真正定下来。但是,正如我的同事爱因斯坦先生所指出的那样,必须预期在时间的进程中将有决定问题的实验发现。”
克莱纳不同意相对论放弃以太观念,因为他是传统物理学的根基,认为只管公式运算而不管思维形象是走不远的,相对论也许只是某些更高深理论发展过程中的过渡性理论,但它依然值得尊敬:
“在这一相对论的讨论中,某些事情被证实为对物理学家来说是一种困难。诸位已经听到,必须放弃关于存在以太的想法。也许我们应该说,以太并不太坏。
我们起初是作为一种专用的假说而知道以太的,即用这种假说来解释各种的现象。人们给它加上了越来越多的无法把握的性质。但是,事实仍然是我们被认为应该讨论传播而对这些传播到底是什么则一无所知。光的传播速度、被传播着的波动、整个的干涉理论,所有这一切本来一直建筑在某些观念上(注:以太),而现在这些观念全都不存在了。
我们被认为应该讨论一种不成其为媒质的媒质中的传播过程(注:无以太作为其传播媒质的光学),而对于这种媒质我们是一无所知的。我认为这是一个必须填补的缺口,因为只用公式来运算而不能和某种思维形象联系起来的科学讨论,尤其是物理讨论,是不能永远保持的(注:认为取消以太地位的相对论目前只是公式运算,没有实际的物理图景。想想后世的量子力学)。
因此,只要谈的是称为相对论的这条原理,我就认为这是曾经需要过的某种东西,它曾经一度假设某些东西,某些不清楚的而我们从来没有想到过的东西,并把它们整理出了一定的秩序(注:相对论的阶段性成就)。也许时间会证明某些困难被卷了起来,但不论它们是什么,它们或许将得到自己的解(注:承认以太的更深层的理论)。”
针对恩师阿尔弗雷德·克莱纳的发言,爱因斯坦做了回复,首先是感谢恩师的亲切惜别;
其次,爱因斯坦认为按相对论刚体不存在,因为刚体的概念违反光速为信号极限速度的相对论前提;
最后,以太并不存在,其已为法拉第提出的力线场即电磁场所取代:
“首先,我愿意感谢克莱纳教授的亲切惜别。在其他方面,我愿意谈几点看法来回答他所提出的问题。
按照相对论,一个刚体是根本不能存在的。让我们想像一根有某一长度的棒。如果在一端拉它一下,另一端就将立刻开始运动。这就会是一个以无限大速度而运动的信号,并可以被用来定义时间;这就会导致一些极少可能的推论,其理由不能在这里更详细地加以说明(注:爱因斯坦论文论述过的物质条模型阐述过此点)。
以太在过去在光学过程的直观表象方面具有真实的价值,但是只有当人们实际上把这些过程连同它们的一切特点都归结为机械过程时才是那样。在力线场被放在首要位置上以后,以太假说就事实上已经开始只扮演虚构的角色了。”
二、其他人发言
1、以四维时空质疑时钟佯谬
学法律的学生、苏黎世自然研究者协会会员弗里茨·米勒(Fritz Müller)对相对论的时钟佯谬不太信,并拿闵可夫斯基和爱因斯坦的四维时空理念来论证,因为按四维时空理论,空间坐标和时间坐标地位一样,运动的棒在停止运动时棒长复原,由此,时钟停止运动回到原点时时间也必然复原,那样的话,运动回原点的时钟时间怎么会变慢呢:
“如果在点A上有两个时钟,而其中一个被以给定的速度移到点B,那么,按照演讲人的推理,这第二个时钟将走得较慢,即使只慢一点点。如果这个时钟沿着一条多边形或圆形轨道回到点A,情况会怎样呢?
按照在演讲中所作出的推理,当它在点A和另一个时钟相遇时,这第二个时钟就将不再是同步走时了(注:时钟佯谬)。这怎么可能呢,既然另一方面爱因斯坦教授又说,在一个静止系中他拿有手里的一根具有特定长度L的棒当被弄得运动起来时就会在一定数量上变短(注:尺缩效应)?但是当棒被突然一拉而停住时,它的长度就又等于L,就是说棒不再变形了。
如果这一点对长度很好地成立,而且数学家闵可夫斯基所断言而爱因斯坦教授称为可接受的事情也正确(注:四维时空,空间坐标和时间坐标地位一样)。即我们可以谈论一种四维几何学从而可以把长度和时间相对比,那么对时钟来说情况又是怎样的呢?它岂不是必须和棒完全一样,当在点A上被迫停住的那一时刻就又同步地走时吗?这种推理更适合我(注:运动停止,时间和空间复原),而我却不能掌握另外那一种(注:时钟佯谬)。”
爱因斯坦以突然停止运动会发生什么效应目前理论无法回答来回应弗里茨·米勒对时钟佯谬的质疑,并指出可以把棒叫做空间微分的载体,把钟叫做时间微分的载体。
其实