尺缩效应的验证与光速不变的冲突
光速不变原理
光速不变原理
光速不变原理是指在真空中，光的传播速度是恒定不变的，不受光源运动状态的影响。
这一原理是由爱因斯坦所提出的，并成为狭义相对论的重要基础之一。
根据狭义相对论的原理，物体的质量和速度之间存在着一个关系，即质量随着物体的速度增加而增加。
而根据相对论的光速不变原理，光的传播速度是一个恒定不变的极限值，为
299,792,458米每秒，即光速。
光速不变原理的意义在于，它改变了我们对时间和空间的观念。
在相对论中，时间和空间是相互关联的，并与物体的速度有关。
当物体的速度接近光速时，时间会变慢，空间也会收缩。
这就是著名的时间膨胀和长度收缩效应。
光速不变原理的实验验证也得到了许多的确认。
例如，麦克斯韦方程组预言在真空中传播的电磁波速度为光速，这一速度得到了实验的证实。
此外，著名的钟差实验也验证了光速不变原理。
在这个实验中，将两个原子钟分别放置在高速飞行的飞机和地面上，经过一段时间后，发现两个钟的时间存在微小差异，这就是由于飞机的速度接近光速导致的时间膨胀效应。
总之，光速不变原理是狭义相对论的重要基础之一，它改变了我们对时间和空间的观念，并通过实验证实了它的正确性。
狭义相对论尺缩效应的数学推导
狭义相对论之尺缩效应高中数学推导1首先依据光速不变原理，假设垂直光子钟，在相对于地面以V 速度匀速运行的火车上相对于火车垂直上下运动，推导出钟慢效应公式221C V tT -=此处T 表示相对运动坐标系观察的时间（数值大） t 表示在相对运动物体静止的时钟观察到的时间（数值小）。
2 假设在该火车上有人自车尾部使用激光测距朝列车运行方向照射测量火车长度，则火车上人测量的距离 2ctl =，而地面上的人观察到的测量过程为光子在某一时刻自火车后面追击火车头，飞向前方，列车运行t1时刻后，追上列车头反射，间隔t2时间长度与相向而行的火车尾部的观测仪器相遇。
Tt t ct vt L ct vt L =++==+212211L cT t t 221≠>由此必须使用时间这唯一能沟通两个参照系的量来测算距离22212112,2//c v t T cl t ct l VC L V C L t t T VC L t VC L t -===++-=+=+=-= 22212112,2//c v t T cl t ct l VC L V C L t t T VC L t VC L t -===++-=+=+=-= 最后三个公式可形成等式2222221212c v c l c v t V C LC V C L V C L T -=-=-=++-=22222222222222222222221,1,11,1,1,1c v l L l c vLcv l C V L cv l C V C L cv l V C LC Vv c C c v c l VC LC -==--=--=--=-==-=-由此可知 运动物体在空间中所占有的的长度 在运动方向上会减少，数值为静止坐标系下测量长度的221c v -倍，该数值永远小于1。
发生了尺缩。
爱因斯坦的实验原理
爱因斯坦的实验原理
爱因斯坦的实验原理是指爱因斯坦在提出相对论的过程中进行了一系列实验，通过实验观测和数据分析的方法，验证了相对论的理论推断和预测。
其中最著名的实验是迈克尔逊-莫雷实验（Michelson-Morley experiment），该实验旨在检验以太学说的正确性。
根据以太学说，光以一定速度在介质中传播，而与介质的运动方向有关。
然而，实验结果却表明无论地球在任何方向上的运动，光速都是始终不变的。
这一结果违背了以太学说，成为相对论发展的关键。
爱因斯坦还通过其他实验，如钟慢效应（Time Dilation）、尺缩效应（Length Contraction）等来验证相对论的理论预言。
这些实验证明了基于光速不变原理的相对论的正确性，并对我们理解时间、空间、相对运动等提供了新的认识。
总的来说，爱因斯坦的实验原理是指他在相对论研究中所开展的一系列实验，用以验证相对论的理论预言，奠定了相对论的实验基础，对现代物理学的发展产生了深远影响。
相对论尺缩效应
所以： L=L0(1-v^2/c^2)^-2
狭义相对论尺缩效应也是光速不变原理的必然结果
狭义相对论尺缩效应:
如图，小车以高速 v 运行，其左侧有一个激光源，右侧是反射镜。光脉冲由 S 发出，被反 射镜 M 反射后又回到 S。现在从车厢参考系和地面参考系两种观点去分析此现象。 在车厢参考系上，测得的车厢长度记为 L0，光脉冲在两侧车厢板之间往返一次所需时间 2Δt0=2L0/c
在地面参考系上，测得车厢长度记为 L，由光速不变原理，地面上看到光脉冲的速度仍然为 c。由于车厢在运动，所以光脉冲在车厢两侧之间往返一次所用的时间 Δt 可以分成两部分之 和：Δt=Δt1+Δt2，Δt1 为光脉冲由 S→M 所用时间；Δt2 为光脉冲由 M→S 所用时间，如图所 示。由几何关系可得：
L+vΔt1=cΔt1 L=cΔt2+vΔt2 可得: Δt1=L/(c-v) Δt2=L/(c+v) 因此: Δt=Δt1+Δt2=(2Lc)/(c^2-v^2) 由于：
Δt=Δt0/(Δt=Δt0/(1-v^2/c^2)^-2) 则：
Δt=Δt0/(Δt=Δt0/(1-v^2/c^2)^-2)=(2L0)/(c(1-v^2/c^2)^-2))=)=(2L0)/(c^2-v^2)^2 由此得：
在论坛里，有人认为相对论验证实验中“粒子寿命变长，不等于时间变慢，用粒子"寿命"的 变化推及时间变化.. 我不认同这种观点。以下我利用光速不变原理，推导出狭义相对论的时间延缓效应。
一辆高速运行的车厢，速度为 v，在车厢的底部有一激光光源，光源上方的车厢顶部有一个 平面镜。两个惯性系的观测者，甲在车厢参考系，乙在地面参考系。如图所示，观测者甲， 在车厢参考系中观测车厢发生的事件 1——光源发出光信号；事件 2——光源接收到反射回 来的光信号。甲用车厢内的钟测得的这两件事件的时间间隔为 Δt0，（即光脉冲往返一次的 时间间隔为 Δt0）， 则：Δt0=2h/c 乙在地面参考系用地面钟测得同样两个事件的时间间隔 Δt，（即光脉冲往返一次的时间间隔 为 Δt）。如图所示，由于车厢匀速向右运动，地面观测者看到光往返的光程 cΔt（根据光速 不变原理）比 2h 长了，是如图 b）所示的等腰三角形的两腰，车厢在此段时间内的路程 vΔt 是等腰三角形的底边。 由勾股定理可得：（vΔt /2）^2+h^2=（cΔt）^2 而：cΔt0=2h 代入化简，得：Δt=Δt0/（1-v^2/c^2）^-2 由此可见，Δt 〉Δt0 这就是高速运动的时间延缓效应，也称为时间膨胀，是光速不变原理的必然结果。
相对论尺缩效应，是物体自身真的变短了吗？
相对论尺缩效应，是物体自身真的变短了吗？“运动着的物体，其运动方向上的长度会变短”这句话经常出现在相对论科普中，虽然表述不太严谨，但作为科普来说，还是可以的，不过这也导致了一个问题：如题所言，很多朋友对这个尺缩效应感到不解，这里的变短到底是指物体真的变短了，还是测量结果变短？抑或是看上去变短了呢？1905年，爱因斯坦在大量思考的基础上，发表了一篇名为《论动体的电动力学》的论文，这篇论文在现在看来，是属于颠覆性质的，它否定了数百年来由牛顿建立的绝对时空观，直接以光速不变作为原理，结合狭义相对性原理，给出了一个新的物理学基础框架。
理所当然的是，这篇论文一开始并不被众人接受，视为离经叛道也不为过，但幸运的是该论文深得物理大佬普朗克的喜欢，在普朗克的关爱下，爱因斯坦此后终于从一个专利局的小职员逐步走向了物理界高处，所谓伯乐识千里马也就是这般了。
在这篇论文当中，运动物体的长度会收缩是被明确表示出来的，但为了区别于一句话科普介绍，我们现在必须得介绍这个尺缩效应到底是怎么一回事。
原则上来讲，一切狭义相对论的仔细讲解，必须涉及洛伦兹变换，这是各种推论（除了尺缩效应，还有钟慢效应、质能方程等等）的数学基础，而洛伦兹变换实际上是一组数学方程，如果放到科普文中进行介绍，想必也没人会仔细看，所以我就不浪费时间了，因此大家只需记住洛伦兹变换是涉及惯性系之间时间、空间等物理量的变换公式即可。
（毕竟狭义相对论的颠覆性就体现在它否定了经典时空观）既然是惯性系之间，那么至少需要关系到两个惯性系，我们才可以谈论尺缩效应。
因此我们设计这样一个物理场景：首先我们知道地面可以作为一个很好的惯性系，那么再假设地面上有一个沿直线匀速移动的小车，就有了第二个惯性系，并且我们在小车的车顶上粘上一把数米长的直尺（比方说两米），那么试问这把尺的长度在地面观察者的角度下有多长？在小车内部的观察者角度下又有多长？请注意刚才那两个问句的用词，通常情况下这两个问句应该是这样问的：“直尺的长度在地面观察者看来是多长？。
伸缩的尺悖论
伸缩的尺悖论
伸缩的尺悖论是相对论中的一个著名问题，它提出了这样一个场景：一把快速运动着的尺子，在观察者看来，它的长度似乎发生了缩短。
这个问题主要源自于相对论中的时间膨胀和长度收缩效应。
在相对论中，当一个物体以接近光速的速度运动时，观察者会发现该物体的长度和时间都发生了变化。
长度收缩是指物体在运动方向上的长度会变短，而时间膨胀是指物体内部的时间会变慢。
伸缩的尺悖论的解决关键在于理解相对论中的相对性原理。
在相对论中，不同的参考系之间存在相对的运动速度，因此，观察者所观察到的物理现象也会有所不同。
在这个问题中，观察者需要根据自己所处的参考系来理解和解释所观察到的现象。
具体来说，当尺子以接近光速运动时，观察者需要先将尺子相对于自己静止时的长度进行修正，然后再考虑尺子在运动方向上的长度变化。
通过这种方式，观察者可以准确地测量出尺子的长度，并解决这个悖论。
总之，伸缩的尺悖论是一个有趣而深刻的物理问题，它揭示了相对论中的时间膨胀和长度收缩效应。
解决这个悖论的关键在于理解相对论中的相对性原理和参考系之间的相对运动速度。
光速是恒定不变的
光速是恒定不变的在物理学中，光速是一个非常重要的概念。
在相对论中，我们认为光速是恒定不变的。
这意味着不论观察者的运动状态如何，光速在真空中始终保持不变。
这个理论颠覆了牛顿的经典物理学，引发了对时间和空间的全新理解。
本文将详细解释光速恒定不变的原因，并探讨其在现实世界中的应用。
首先，要理解光速恒定不变的原因，我们不能忽视爱因斯坦的狭义相对论。
相对论认为，时间和空间是相对的，而不是绝对的。
它改变了我们对时间和空间的观念，提出了一个全新的理论框架。
在相对论中，光速被定义为真空中传播的最高速度，标记为c。
无论观察者的运动状态如何，光速在真空中始终保持不变。
光速恒定不变的原理可以用以下两个概念来解释：时间的相对性和尺缩效应。
首先，时间的相对性意味着观察者的运动状态会影响他们所测量到的时间。
当一个观察者以接近光速的速度运动时，时间会相对减缓。
这个现象被称为时间膨胀。
从观察者的角度来看，他们自己的时间是正常流逝的，但与他们相对静止的人相比，他们的时间流逝较慢。
因此，当一个光子以光速传播时，它所经历的时间为零，无论观察者的运动状态如何。
这就是为什么光速被认为是恒定不变的。
其次，尺缩效应意味着观察者的运动状态会影响他们所测量到的长度。
当一个观察者以接近光速的速度运动时，物体的长度会相对缩短。
从观察者的角度来看，他们所测量到的物体比它们相对静止的人所测量到的更短。
因此，当一个光子以光速传播时，它看起来没有长度，也没有经过空间。
这再次表明了光速恒定不变的特性。
光速恒定不变的重要性可以从各个领域的实际应用中得到验证。
首先，在天文学中，我们使用光学望远镜来观测远离地球的天体。
由于光速是恒定不变的，我们可以确保我们看到的图像是基于远离我们的天体所发出的光，而不是由于时间延迟引起的。
这样一来，我们能够准确地解释和研究宇宙中的现象。
其次，在相对论物理学中，光速恒定不变的原理是理解整个相对论框架的关键。
它使我们能够推导出狭义相对论中的其他重要结果，如质量增加、能量转换、动量守恒等。
专题7-5 相对论时空观与牛顿力学的局限性(人教版2019必修第二册)(解析版)
专题7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性【人教版】【题型1 光速不变原理】........................................................................................................................................... 【题型2 同时的相对性】........................................................................................................................................... 【题型3 时间延缓效应】........................................................................................................................................... 【题型4 长度收缩效应】........................................................................................................................................... 【题型5 质量问题】................................................................................................................................................... 【题型6 综合问题】................................................................................................................................................... 【题型7 牛顿力学的局限性】...................................................................................................................................【题型1 光速不变原理】【例1】关于狭义相对论的说法，不正确的是()A．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B．狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关C．狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系D．狭义相对论任何情况下都适用答案D解析狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，选项A正确；狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c(光速不变原理)，与光源的运动无关，选项B正确；狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系，故选项C正确，D错误．【变式1-1】（多选）设某人在速度为0.5c的飞船上打开一个光源，则下列说法正确的是()A．飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5cB．飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5cC．在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是cD．在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c答案：CD【变式1-2】如图所示，考虑几个问题：(1)如图所示，参考系O′相对于参考系O静止时，人看到的光速应是多少？(2)参考系O′相对于参考系O以速度v向右运动，人看到的光速应是多少？(3)参考系O相对于参考系O′以速度v向左运动，人看到的光速又是多少？解析根据狭义相对论的一个基本假设：光速不变原理，可知光速是不变的，都应是c.答案(1)c(2)c(3)c【变式1-3】如图所示，强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为()A．0.4c B．0.5c C．0.9c D．c答案：D【题型2 同时的相对性】【例2】如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速的速度行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是()A．同时被照亮B．A先被照亮C．C先被照亮D．无法判断答案C解析列车上的观测者看到的是由B发出后经过A和C反射的光，由于列车在这段时间内向C运动靠近C，而远离A，所以C的反射光先到达列车上的观测者，看到C先被照亮，故只有C正确．【变式2-1】如图所示，在地面上M点固定一光源，在离光源等距的A、B两点上固定有两个光接收器，今使光源发出一闪光，问：(1)在地面参考系中观测，谁先接收到光信号？(2)在沿AB方向高速运动的火车参考系中观测，谁先接收到光信号？解：(1)因光源离A、B两点等距，光向A、B两点传播速度相等，所以光到达A、B两点所需要的时间相等。
光速不变原理的验证
光速不变原理的验证
光速不变原理是相对论的基本假设之一，也是爱因斯坦相对论的核心内容之一。
它指出在真空中，光在任何参考系中的速度都是恒定不变的，即光速是一个恒定不变的常数，与光源运动的状态无关。
这一原理对于我们理解宇宙的运行规律和物质的本质具有重要的意义。
那么，光速不变原理是如何被验证的呢？
首先，我们可以通过迈克耳孙-莫雷实验来验证光速不变原理。
这个实验是在19世纪进行的，通过测量光在不同方向上的传播速度，来验证光速是否与光源运动状态有关。
实验结果表明，无论地球是静止的还是运动的，光速都保持不变。
这一实验证明了光速不变原理的正确性，也为后来相对论的提出奠定了基础。
其次，我们可以通过钟慢效应和尺缩效应来验证光速不变原理。
钟慢效应是指当一个钟相对于观察者运动时，它的时间会变慢；尺缩效应是指当一个物体相对于观察者运动时，它的长度会缩短。
这两种效应都是相对论的预言，而光速不变原理是相对论的基础假设。
通过实验证明钟慢效应和尺缩效应的存在，也间接验证了光速不变原理的正确性。
此外，我们还可以通过实验数据来验证光速不变原理。
例如，通过测量光在真空中的传播速度，可以得到一个恒定的数值，即光速约为每秒30万公里。
这一实验结果与光速不变原理相吻合，进一步验证了这一原理的正确性。
总的来说，光速不变原理是相对论的基本假设之一，通过实验验证可以得到证实。
迈克耳孙-莫雷实验、钟慢效应和尺缩效应以及实验数据都为光速不变原理的正确性提供了有力的支持。
这一原理的确立不仅推动了相对论的发展，也深化了我们对宇宙和物质的认识。
相对论中的长度收缩：高速运动对空间的改变
相对论中的长度收缩：高速运动对空间的改变相对论中的长度收缩是指当物体相对于观察者以接近光速的速度运动时，它的长度会发生收缩的现象。
这个效应是由爱因斯坦的狭义相对论理论所预测和解释的。
在这篇文章中，我们将详细解读这个现象，包括其定律、实验准备和过程，以及它的应用和其他专业性角度。
首先，让我们来了解相对论中的长度收缩定律。
根据狭义相对论，当物体相对于观察者以高速运动时，观察者会看到该物体的长度收缩。
这个效应是由于光的传播速度在任何参考系中都是相同的，而相对论中的时间和空间是相互关联的。
根据洛伦兹变换公式，这个长度收缩可以用以下公式表示：L' = L * sqrt(1 - (v^2 / c^2))其中L'是观察者在高速运动物体所看到的长度，L是物体的固有长度，v是物体相对于观察者的速度，c是光的速度。
接下来，为了验证相对论中的长度收缩效应，我们需要进行一系列实验。
首先，我们需要准备一个高速运动的物体和一个测量设备。
可以使用一个相对论性的粒子加速器作为实验装置。
在加速器中，可以加速带电粒子，使其接近光速，然后测量粒子在高速运动过程中的长度。
在实验过程中，我们需要使用粒子加速器产生具有高能量的带电粒子。
这些粒子将通过一系列的磁场和电场加速器加速，直到它们接近光速。
然后，我们将使用一个精确的测量装置来测量粒子在高速运动过程中的长度。
可以使用光学干涉仪、闪光法或者其它合适的测量方法来实现。
在实验中，我们会调整粒子加速器的参数，使得粒子以各种不同的速度运动。
然后，我们将测量不同速度下粒子的长度，并与相对论中的预测进行比较。
通过多次重复实验，我们可以得到精确的测量结果，并验证相对论中的长度收缩效应。
这个长度收缩现象在很多领域都有广泛的应用。
例如，在航空航天技术中，当飞行器以高速移动时，其长度收缩效应需要被考虑，以确保设计和制造的精度。
在高速列车和汽车设计中，也需要考虑长度收缩的效应，以提高运输的效率和安全性。
洛伦兹收缩与光速不变
洛伦兹收缩与光速不变作者：赵峥来源：《中国科技教育》2015年第10期赵峥，1967年毕业于中国科技大学物理系，1981年于北京师范大学天文系获硕士学位，1987年于布鲁塞尔自由大学获博士学位。
曾任北京师范大学研究生院副院长、物理系主任、中国引力与相对论天体物理学会理事长、中国物理学会理事。
现为北京师范大学物理系教授，理论物理博士生导师、教育学博士生导师。
荷兰物理学家，著名的电磁学权威洛伦兹反复研究了迈克耳孙实验与光行差现象的矛盾。
他认为，很可能存在一种以前不知道的物理效应：当一根长为l0的尺子在以太中以速度v运动的时候，会沿运动方向有一个缩短效应，长度缩短为/（图1）。
而与运动方向相垂直的尺，不产生这一效应。
他于1892年公布了这一“发现”。
这就是说，洛伦兹提出的收缩效应恰好抵消了地球相对于以太运动引起的光程变化，所以干涉条纹不会有移动。
这一效应，后来被称为“洛伦兹收缩”。
现在考虑两个作相对运动的惯性系。
s系的空间坐标为（r，y，z），其中的时间用t计量。
s′系的空间坐标为（x′，y′，z′），其中的时间用t′计量。
先让s′系的3个轴分别与s系的3个轴重合，它们的原点也重合，现在让s′系沿x轴以速度v运动，x′轴与x轴一直保持重合；y′轴与y轴保持平行，z′轴与z轴保持平行；让它们的钟也对准（如图2）。
这时，s′系与s系的时空坐标被称为伽利略变换，这是物理界早就熟知的。
洛伦兹注意到，从伽利略变换导不出洛伦兹收缩的公式。
他还注意到，如果用伽利略变换，把麦克斯韦的电磁场方程表达式从s系变到s′系，即从用坐标（x，y，x，t）表示，变换到用坐标（x′，y′，z′，t′）表示，则电磁场方程的表达式将发生改变，不能保持原来的样子。
洛伦兹觉得，这似平表明电磁规律在不同惯性系中将不同，似乎电磁规律不满足相对性原理。
洛伦兹反复思考这一问题，尝试解决办法。
1904年，他终于又向前走了一步。
他凑出一个新的坐标变换来取代伽利略变换，作为两个惯性系之间的变换。
相对论及其问题
相对论及其问题第一章狭义相对论说了些什么狭义相对论包括：两个原理、由洛伦兹变换开始的推导过程。
（原文见附录）一洛伦兹变换1、洛伦兹变换是一个假设。
2、洛伦兹时空坐标系：设定一个坐标系，这个坐标系有自己独立的空间坐标，独立的时间。
简单点说，就是这个坐标系有独立、统一的时空。
洛伦兹变换中，xyzt的设定，在数学上，是一个进步。
不只表现在t分开表示，其xyz 表达意思与伽利略变换也不相同。
洛伦兹变换，试图将经典物理的基础“伽利略变换”，再进一步。
3、速度ua、惯性运动，速度不变，恒为u；b、设A静止时，A认为B运动速度为u；反过来，设B静止时，B认为A运动速度为u；u的数值不变，隐含来自相对论相对性原理，即A、B相互做惯性运动，他们之间是平权等价的，A认为B是什么样子，反过来B认为A也会是同样的。
4、等式（1）来自数学0=k*0，即任何数乘以0得0。
等式2同样。
5、相对性原理不讨论。
只要知道使（1）（2）式的k=K。
***************现在有了k值统一的的洛伦兹变换式：x=k(X+uT) (1).X=k(x-ut) (2).二光速不变引文“(1)(2)(3)(4)(5)满足相对性原理,要确定k需用光速不变原理。
当两系的原点重合时，由重合点发出一光信号，则对两系分别有x=ct，X=cT.代入(1)(2)式得：ct=kT(c+u)，cT=kt(c-u).两式相乘消去t和T得：k=1/sqr(1-u^2/c^2)=γ.将γ反代入(2)(5)式得坐标变换：X=γ(x-ut) ”1、光信号的发出：由“设A系静止，B系速度为u，且沿x轴正向。
”“当两系原点重合时，由重合点发出一光信号，则对两系分别有x=ct，X=cT. ”可以看出，此光信号由重合原点发出，沿x（X）轴正向。
2、光信号轨迹：相对论此处叙述的不清楚，比如：当两系原点重合时，两系原点由重合点分别沿x（X）轴正向发出一光信号，这两个光信号轨迹相同吗？可能性1：不同。
我的物质基理（２９）——尺缩钟慢现象
我的物质基理（２９）——尺缩钟慢现象
《相对论》中以“光速不变原理”推理出运动中物体会产生“尺缩钟慢”现象目前有大量的人说是错误而荒谬的，但是，我支持“尺缩钟慢”是客观存在的自然现象，但是我不支持产生“尺缩钟慢”现象的《相对论》认识。
因为产生“尺缩钟慢”现象有具体的物理原因。
一般人都会将一个物体当成一个一个整体来认识，很少有人将一个物体看成由若干运动着的基本物质来认识，因此一般人根本就不了解运动中的整个物体对运动中的基本物质会产生什么影响。
首先，在相对一定的物质环境中静态的物体中的基本物质会按照一定的规律运动着，但是一旦相关的物体产生运动，其中的基本物质的运动状态就会随时产生着变化，这种变化是会改变整个物体结构力度或强度的，物体运动速度越快，这种结构强度的改变会越大，这就必须要从各种基本物质同向运动之间的相互作用来进行分析了，我此前有过同向运动中的基本物质相互作用的具体描述，同向运动中的基本物质间的相互作用会发生强度上的改变，速度越快原来的相互作用会减弱甚至相反。
其次，静态的物体基本物质运动中位移产生的变化最小，而运动中的物体的基本物质位移距离会增大，为了平衡位移的量，运动中的基本物质会降低单位时间位移量与静态时的位移量保持一致而减速。
这也是物体产生形态变化的原因。
以上两种原因都是产生尺缩钟慢现象的物理原因，说是物理原因必然就能够用物理实验进行观测或验证。
实际的各种时钟静态与动态的走时差异。
就是电子时钟也不会是例外。
因此产生尺缩钟慢现象与“光速不变原理”无任何关系，而是基本物质动态与静态相互作用的差异产生的。
“光速不变原理”虽然推理出了“迟缩钟慢”现象显然是一次偶然的吻合。
爱因斯坦石破天惊的五篇论文，你都看过吗？
爱因斯坦⽯破天惊的五篇论⽂，你都看过吗？⼀爱因斯坦这块⼉⽯头掉到地球上，到1905年⽯破天惊。
在爱因斯坦这部传奇中，1905年、1919年和1922年是最重要的3个年份。
此处先表1905年。
1905年成为奇迹年，是因为爱因斯坦的五篇⽂章。
1905年6⽉9⽇莱⽐锡《物理学刊》发表爱因斯坦的论⽂“关于光的产⽣和转化的⼀个启发性观点”。
这篇⽂章是《物理学刊》发表的最成功的⽂章之⼀，因为它提出“光量⼦”假说，完满解释困扰物理学家20多年的光电效应，在物理学上第⼀次证明光既是微粒⼜是波，⼀统惠更斯与⽜顿彼此对⽴的光学理论。
即使没有相对论，单凭光的波粒⼆重性理论，爱因斯坦仍然可称历史上最伟⼤的物理学家之⼀。
16年后，爱因斯坦因这个理论获诺贝尔物理学奖。
第⼀篇论⽂发表前，爱因斯坦于1905年4⽉30⽇完成第⼆篇论⽂“分⼦⼤⼩的新测定”，7⽉20⽇，他将这篇17页的论⽂作为博⼠论⽂提交苏黎世⼤学。
其实他⾸先提交的是奇迹年的第四篇论⽂“论运动物体的电动⼒学”，但被苏黎世⼤学拒绝，因为导师们都看不懂，所以才改交“分⼦⼤⼩的新测定”。
这个苏黎世⼤学不是枪毙他第⼀次博⼠论⽂的苏黎世ETH⼤学，它⽐ETH宽容得多。
导师委员会对这篇17页的论⽂质量评价很⾼，但却再次退货，因为论⽂格式有误，还有些笔误。
最主要的原因⾮常搞笑，他们认为17页作为博⼠论⽂太短了。
看官须知，⽆论中国还是德国，现在博⼠论⽂动辄就是⼏百页。
于是，作为妥协，爱因斯坦⼜勉强加了⼏页废话，最后这篇21页的论⽂于7⽉底被苏黎世⼤学接受，8⽉15⽇爱因斯坦将它寄给《物理学刊》，最终发表在该刊1906年第4期上。
论⽂发表前，1906年1⽉15⽇，爱因斯坦凭这21页在苏黎世⼤学获博⼠学位。
这篇论⽂⾄今仍为全世界物理学论⽂引⽤率冠军，⽐爱因斯坦的相对论⾼出4倍，⽐他的光量⼦论⽂⾼出8倍！犹太物理青年爱因斯坦并不知道他已经发表了世界物理学历史引⽤率冠军，他只是继续投稿。
在光速可变的前提下,运行伽利略变换解释迈莫实验结果
在光速可变的前提下，运用伽利略变换解释迈莫实验结果湖北黄石.曹中寅1，摘要：迈莫实验是科学史上最重要的实验，经典理论对干涉条纹0移动的实验结果不能作出合理的解释，以致物理学的发展方向被迫改变。
为了解释干涉条纹0移动的实验结果，洛仑兹提出了长度收缩假说，并搞出了洛仑兹变换式。
爱因斯坦在此基础上提出了光速不变的观点，并建立了狭义相对论。
相对论自创立之日起就倍受争议，因为该理论明显的反逻辑，产生很多悖论，问题层出不穷。
本文作者在光速可变的观点下对迈莫实验进行了新的思考，认为运动物体的长度并没有发生“尺缩效应”，而是对物体进行量度的“尺子”----光波波长发生了变化，光快波长，光慢波短，而光速快慢又与光源运动速度相关联。
用此观点和伽利略变换对迈莫实验进行了新的严密计算，计算结果表明干涉条纹就是0移动，与实验实际结果完全吻合。
虽然这两种变化情形的表现效果是一样的，都能说明干涉条纹0移动的实验结果，但二者的意义是绝然不同的。
比较分析可知，本作者的观点更合理。
2，关键词：迈莫实验 干涉条纹 尺缩效应 光速可变 光快波长 光慢波短 在光速变不变的问题上，最著名的实验恐怕要数迈克尔逊---莫雷的实验了。
现在我们在光速可变的前提下，运用经典理论知识，通过具体计算来解析迈莫实验。
设干涉仪臂长L =11m ，在赤道地面上沿着地球自转方向放置，赤道地面上的光速s m C /2997924581=，地球赤道地面的自转速度s m V d /464=，波长70 5.510m -=⨯λ（即该光波在地球现状况下的赤道地面波长为75.510m -⨯）①， 计算光在水平臂传播一个来回的波数1N a ，光与地球自转速度同向（往）： 时间1v t ：81113.6692107261543482045110299792458464v v d L t C V -===⨯--（秒）光程1L ：811299792458 3.699210726154348204511011.00001702513776935618v v L C t m-==⨯⨯=光波数1n ：117111.0000170251377693561820000030.954795944283963636365.510L n -===⨯λ(个)。
相对论尺缩钟慢
相对论尺缩钟慢
相对论是爱因斯坦在1905年提出的一种基本物理学理论，它从根本上改变了我们对时空的认识。
相对论的两个基本假设是：相对性原理和光速不变原理。
相对性原理指出，所有惯性参考系都是等价的，也就是说，没有一个特殊的参考系是绝对的。
而光速不变原理则指出，光速在任何惯性参考系中都是不变的。
这两个原理的结合导致了相对论的一些奇异的效应，比如尺缩效应和钟慢效应。
尺缩效应指的是，当一个物体以接近光速的速度运动时，它的长度会在运动方向上缩短。
这个效应可以用一个简单的公式来描述：L = L0 / γ，其中L是物体在运动参考系中的长度，L0是物体在静止参考系中的长度，γ是一个叫做洛伦兹因子的数。
钟慢效应则是指，在运动参考系中，时钟的运行速度会变慢。
这也可以用一个公式来描述：t = t0 x γ，其中t是时钟在运动参考系中所显示的时间，t0是时钟在静止参考系中所显示的时间，γ同样是洛伦兹因子。
尺缩效应和钟慢效应是相对论中最为直观的效应，但它们只是相对论中更加深奥的一部分。
相对论的重要贡献之一是将质量和能量联系在了一起，提出了著名的E=mc公式。
相对论还解决了牛顿力学中的一些问题，如引力和运动的关系。
总之，相对论是现代物理学的基石之一，它深刻地改变了我们对物理世界的认识，为现代科技的发展提供了重要的理论基础。
狭义相对论基本变换公式
狭义相对论小菜鸟狭义相对论的思想来源于很多人，但最后由爱因斯坦用两个假设明确地表达出来，在这里，为了了解一下狭义相对论，看了爱因斯坦做的《狭义与广义相对论浅析》，做笔记如下，供以后回顾此三天的感悟。
狭义相对论简单地将是指有两个人甲和乙在相对运动的各自参考系之中观察对方所观察到的结果，其基础为两个基本假设：1）相对性原理：物理定律在一切惯性坐标系中都一样，比如速度X时间二路程。
2）光速不变原理：光速真空中传播速度在任何惯性坐标系中观察都是一样的。
具体推导如下的现象：0.引言：假设有两个参考系S和S'在0时刻原点0重合，其中在参考系S来看，参考系s'以速度V沿着X轴运动，根据和对性原理，参考系S'来看，参考系S相对于自己以-V沿X轴在运动; 在y和z轴方向，根据速度分解定理，两个参考系中的长度保持不变。
另外也可以这样想，如果一个木棒相对S'系静止，参考系S'速度从小到大.开始的时候, 两个参考系中的测得的长度相同，如果S'系运动速度逐渐增加，因为是沿着x轴运动的，木棒端点的轨迹在S系中应该是两条直线，否则，S'系就不是惯性系了。
因此，其长度应该是不变的。
1.钟慢效应：在运动参考系里的时间在静止参考系看来变长了，时间膨胀。
因为乙相对于甲运动，可以得到结论：在甲看来，乙中两个时刻之间的时间（乙中的同一地点）变长了。
因为甲相对于乙运动，可以得到结论：在乙看来，甲中两个时刻之间的时间（甲中的同一地点）变长了。
这被称为钟慢效应，表面上看，甲看到的时间比乙长，乙看到的时间比甲长，这不矛盾吗，答案是否定的，因为这两个时间（也就是两个时刻之间的间隔）不是指的同一个。
甲看到的时间是指乙参考系中的两个时刻之间的间隔，乙看到的时间是指甲参考系中的两个时刻之间的间隔。
钟慢效应的推导过程如下，假设有一个参考系S'相对于S沿着x轴以v速度前进，我们将时间定格在某一个时刻，世界因此而静止，然后跑过去将S'系和S系的时钟都调为0,我们考察&系中的时间单位与S系中的时间单位之间的关系，也就是S'系中的一秒钟在S系看来多长。
相对论尺缩效应证明
相对论尺缩效应证明相对论尺缩效应是指，在相对论的框架下，当一个物体以接近光速的速度运动时，它的长度会相对于静止状态缩短。
这一效应在现代物理学中具有重要意义，因为它揭示了物体运动状态与物体本身的物理属性之间的关系。
下面将介绍相对论尺缩效应的证明过程。
在相对论中，速度是一个相对概念，即物体的速度必须相对于某个参考系而言。
为了简化讨论，我们假设有两个相对静止的坐标系S 和S'，它们之间以相对速度v运动。
现在有一根长为L的杆子，它在S系中静止不动。
我们要研究的问题是，当杆子以速度v相对于S'系匀速运动时，它的长度是否会发生变化。
首先，我们需要确定杆子在S'系中的长度。
假设杆子的两端在S 系中的坐标分别为x1和x2，则杆子在S系中的长度为L=x2-x1。
根据相对论中的洛伦兹变换，可以求得杆子在S'系中的坐标：x1'=(x1-vt)/(1-v^2/c^2)^0.5x2'=(x2-vt)/(1-v^2/c^2)^0.5其中，t表示时间，c为光速。
因为杆子在S'系中匀速运动，所以它的两端的坐标在S'系中是相等的，即x1'=x2'。
由此可以得到： L'=(x2'-x1')=L/(1-v^2/c^2)^0.5这里，L'表示杆子在S'系中的长度。
可以看出，杆子的长度在S'系中发生了缩短，即相对论尺缩效应成立。
相对论尺缩效应的证明是相对论理论的基础之一，在现代物理学中具有重要意义。
通过研究这一效应，人们可以更好地理解物体的运动状态与物理属性之间的关系，进而推动物理学的发展。
相对论尺缩效应对微观粒子的影响
相对论尺缩效应对微观粒子的影响尺缩效应。
比起钟慢效应的直观效果，尺缩效应无法不通过数学计算直观地给出。
下面就给出尺缩效应的计算推导过程。
假设一列运动的火车上有一束光在左右往返运动。
火车的长度为L ，C为光速。
A，B为两面反光的镜子的位置。
在A点发出一束光，照射都B点，然后反射回A点。
在火车上的小明看来，光从A到B的往返就是2L的长度。
因为小明相对于火车是静止的。
由此可计算出：T=2L/C。
但在图4中，即火车外的小亮看来，则完全不同。
因为在他看来，火车是在往前运动的。
当这束光到达火车右端的时候，B点已经从B的位置移动到了虚线B1的位置。
（此时A点到了A1位置。
）那么当，光从B1位置返回，再次到达火车左端的时候，A已经从A1位置抵达了A2位置，具体的运动轨迹可以去看虚线箭头的标示。
也就是光的运行轨迹是从A到A1，再从B1折返回A2。
从这里我们可以看到，光移动的距离变长了，因为BB1的长度是光线射出去之后多走的距离，而A1A2则是光线从B1折返后，少走的距离。
BB1多走的距离必然大于A1A2少走的距离，为什么呢？因为折返的时候，速度是光速加上火车行进的速度，而射出去的时候是光速减去火车行进的速度，也就是折返的时间要相对更短，自然A1A2的距离相对就更短。
那么在火车外的小亮看来，光线一次折返的距离变长，引用第二条公设：光速不变。
距离变长也就意味着同一个折返在小亮看来，时间被拉长。
下面是计算过程，设火车的长度为L’，火车速度为V，C为光速，火车从B到B1所用的时间为T1，火车从A1到A2所用的时间为T2，设光一次折返的时间为T’。
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对于光速不变原理错误性的论证
温海龙
（河北省保定市农业科学研究所，河北保定071000）
摘要：关于光速不变原理，有很多支持他的实验，但是依然有很多人对此表示怀疑，也有很多人坚信他是错误的。
而本文中也通过一个具体的分析，找出他自身在逻辑上就存在的一个问题，为光速不变原理的错误性也找出一个论证。
关键词：光速不变原理钟慢效应尺缩效应
对于光速不变原理，我也有自己的看法，我的看法是光速不变，不是在所有情况下都成立的。
下面，通过具体的实验来说明这一点。
如下图所示，一列火车以速度V沿铁轨BG方向行驶，在火车顶有一点C，C与A在同一水平位置，A位于B点正上方。
C处有一电灯泡，在火车过B点时（这里指C与A重合时），电灯正巧被打开，在火车底部靠前方有一点F，当火车行驶一段距离后，从电灯C处发出的一条光线正好到达F，也可以说正好到达与F接触的在铁轨BG上的E点（因为可能存在尺缩效应，所以取了火车上一点F和铁轨BG上一点E，当然，即使BE等于BF也不影响结果）。
还有一条光线，是在C处电灯发出的相对火车竖直方向的光线，到达火车下方的D点。
现在具体分析下这两条光线。
先来看相对火车竖直方向的光线，相对于火车是CD，相对于火车外是AD，火车是以速度V匀速运动，根据相对论的钟慢效应，火车内的时间与火车外之比就是CD比AD。
再来看火车内CF方向的光线，相对于火车外就是AE，如果光速不变，在火车内，从C 到F所用的时间应该是CF/C，在火车外，光线就是从A到E，时间就是AE/C，所用时间之比就是CF/AE！从C到F，和从A到E，这是相对于两个参考系都实实在在的光线，如果光速确实不变的话，他们所用的时间之比就是距离之比，也就是钟慢效应的时间比是CF/AE。
根据爱因斯坦的钟慢效应，通过相对运动的物体的速度，就可以计算出他们的时间对应，也就是时间比是一样的，也就是说，如果这样说正确的话，那么，上面两条光线算出的钟慢
效应结果应该是一样的，也就是要求CD/AD=CF/AE 。
在火车参考系内，光线从C同时到达CF和CD，所以可以认为CF=CD，代入CD/AD=CF/AE，可以得出AD=AE，现在我们就来分析下，这个E点，需要在什么位置上，才能满足这个条件。
现在，我们让BE与CD相交于点O，并且假设OF=nOE，这时候分析下3个直角三角形的情况。
在直角三角形中ACD中，AD/CD=C/V,也就是钟慢效应的时间比，同时AC2+CD2=AD2 在直角三角形ABE中，AB2+BE2=AE2
在直角三角形COF中，CO2+OF2=CF2
同时，还知道AD=AE,CD=CF，便可以求出n2=1+2BO/OE我的计算方法是在直角三角形ABE中，AB2+BE2=AE2=AD2= AB2+ (BO+OE)2
在直角三角形COF中，CO2+OF2=CF2 =CD2=AB2+n2OE2
所以AD2 -CD2 = AB2+ (BO+OE)2-( AB2+n2OE2),同时AD2 -CD2=AC2=BO2
所以n2=1+2BO/OE，推到这里，也就足够了，至少可以推出相对论的尺缩效应是错误的。
我们看到，n是一个与BO，OE相关的量，现在，还是上图，火车的速度不变，我们把C 点的位置上移，这个时候依然有一束光线可以射向F，同时对应着BO的距离也变大，依旧可以画出这个图，依旧满足这个结果n2=1+2BO/OE，但是根据相对论，火车速度不变，对应的尺缩效应比也不会改变，也就是OF/OE不变，n不变n2也就不变，同时火车上OF是固定的，那么OE也就不变，但是在n2=1+2BO/OE中，BO的距离变大，也就同时要求n2 和OE也要跟着变化，也就是说E点是随着BO的距离移动的，他既不与相对论的尺缩效应相对应，也不与F点重合，这用光速不变原理根本就无法解释。
关于光速不变原理，我以前写过一篇文章《关于光速不变原理的数学推论和尝试》，我的看法在文章里面有具体介绍，我的看法是空间中两个物体的联系与距离成反比，空间中每一个不同的点都是一个相对独立的时空，都有一个属于自己的时间体系，他们之间通过光速产生联系。
为了形象说明这一点，我举个例子来说明。
在我们的空间中，有相距非常遥远的两个点A和B（我认为分别位于两个平行空间的两点，完全等价于处于一个光速联系的空间中相距无限远的两点），有一对双生子甲和乙，在他们都11岁的时候，把甲带到A，把乙带到B，当甲12岁时，我们可以通过某种对应（可以是虫洞，可以是超光速，也可以是其他具体的方法）让甲去B点见乙，此时乙可以是11岁，这时候的解释是在乙到达B时，乙的时间暂停了，时间停在了那一刻，此时也可以通过某种对应，让他们见面时，乙20岁了，这时候的解释可以是乙的时间加快了，比甲还要快。
这个实验反过来做，让乙去A点见甲，也是一样的结果。
因为A和B两点是空间中不同的两点，完全等价的两个点，他们分别拥有着自己的时间体系，在他们不产生联系时，对方的时间流逝跟自己没有任何关系，我们也就没有理由让他们的时间必须始终保持一致了。
他们的时间完全按照他们自己的法则前进着，并且通过光速产生着联系。
所以，我认为，这才是相对论中的钟慢效应，超光速时间倒流的实质，而实质上，超光速也不会破坏事物的因果律，如果真的存在超光速的话。
参考文献
（1）温海龙.关于光速不变原理的数学推论和尝试.科技风, 2014，（10）.。