專(zhuān)利名稱(chēng)：超波(光)速運(yùn)輸方法和機(jī)具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于運(yùn)輸工具。
從物理學(xué)的意義上，運(yùn)輸工具本身是一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體。運(yùn)動(dòng)物體的速度是由牛頓運(yùn)動(dòng)定律決定的F＝ma或F/m＝a。外力除以物體的質(zhì)量等于其獲得的加速度。但是，根據(jù)愛(ài)因斯坦的相對(duì)論理論，當(dāng)物體的質(zhì)量與其運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，有 ，運(yùn)動(dòng)速度越大，其質(zhì)量也越大。當(dāng)物體的速度u接近光速c的時(shí)，其質(zhì)量接近無(wú)窮大。因此，人們認(rèn)為任何外力都無(wú)法加速該物體。這類(lèi)關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)速度的認(rèn)識(shí)，使人們放棄了尋求更高運(yùn)輸速度的嘗試和努力。這限制了運(yùn)輸器具的速度的進(jìn)一步提高和發(fā)展。
本發(fā)明的目的在于，首先從物理學(xué)理論上，解決關(guān)于超光速運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，幫助人們獲得超光速運(yùn)動(dòng)的基本方法及機(jī)具。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)新的廣泛的相對(duì)論理論，將運(yùn)輸工具攜帶燃料，不停的加速，直至以大于光速的速度運(yùn)行。
優(yōu)點(diǎn)和積極效果本發(fā)明首先從理論上，解決了超光速運(yùn)動(dòng)的機(jī)理，消除了人們現(xiàn)有的對(duì)于相對(duì)論的誤解。實(shí)現(xiàn)可以超光速運(yùn)行的運(yùn)輸工具，將大大提高宇宙空間的運(yùn)輸效率，大大節(jié)省星際旅行的時(shí)間。


圖1，小于光速。圖2，大于光速。圖3，加速火箭。
首先，我們推導(dǎo)關(guān)于超光速運(yùn)動(dòng)的理論廣泛的相對(duì)論。一、引言愛(ài)因斯坦的相對(duì)論是物理學(xué)上最偉大的成就之一。但是，根據(jù)更基本的物理原理，卻顯示該部分理論是相對(duì)性理論中的一個(gè)組成部分，相對(duì)論將具有更完整的內(nèi)容。本文從物理學(xué)最基本的原理出發(fā)，更深入和完整地討論相對(duì)論。
物理學(xué)是一門(mén)觀察、分析和研究物理現(xiàn)象的科學(xué)。物理學(xué)必須以觀察可被觀察到的物理對(duì)象為基礎(chǔ)，再進(jìn)行分析和研究。
相對(duì)性理論所研究的是相互運(yùn)動(dòng)的慣性系之間的物理關(guān)系。物理學(xué)的最基本任務(wù)是觀察和研究物體的運(yùn)動(dòng)。物體的空間位置，位移，物體的運(yùn)動(dòng)速度，及在外力作用下物體速度的變化規(guī)律，及物體的能量，等等。為了研究的方便，人們?cè)O(shè)立空間慣性坐標(biāo)系，以便清晰和直觀的形式描述物體的運(yùn)動(dòng)。采用空間慣性系描述和考察物體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡等，是物理學(xué)最基本的方法。觀察物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們經(jīng)常遇到這樣的任務(wù)從一個(gè)慣性系，觀察和描述另外一個(gè)慣性系中的物體的運(yùn)動(dòng)。即相對(duì)性的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，它是物理學(xué)中非常重要的部分----相對(duì)論。
觀察----是指客觀的物體和物理現(xiàn)象，通過(guò)某些客觀的物質(zhì)媒介接觸我們的感官，而被人們觀察到。任何物質(zhì)和物理現(xiàn)象都是真實(shí)和客觀地存在的。但是，它們都是由某些物質(zhì)媒介的傳遞，才得以被人們感覺(jué)和觀察到?；蛘哒f(shuō)，我們不得不利用客觀存在的物理手段和條件，觀察物理對(duì)象。然而，任何物質(zhì)媒介都具有一定的物理特性，其物理特性必定會(huì)影響我們的觀察結(jié)果。
通常，人們利用物質(zhì)波觀察客觀的物體的運(yùn)動(dòng)，物質(zhì)波包括光波、聲波、引力波和電子波等等。物質(zhì)波具有直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，折射和反射的基本物理特性，可以在運(yùn)動(dòng)的物體與觀察者之間傳遞信號(hào)，而且很容易地被人們所觀察到。人們通過(guò)所接受到的信號(hào)，獲知物理現(xiàn)象及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。某些物質(zhì)波的能量很小，如光波和聲波，幾乎不改變物體的運(yùn)動(dòng)。因此，人們絕大多數(shù)利用光波來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)的物體；有時(shí)也利用聲波進(jìn)行測(cè)量。但是，物質(zhì)波本身所具有的物理特性，會(huì)影響觀察的結(jié)果。使得真實(shí)的物體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象與被觀察到的物體運(yùn)動(dòng)鏡像之間，產(chǎn)生特定的區(qū)別。因此，人們?cè)诜治龊脱芯课矬w的運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須計(jì)及其物理特性。
總之，沒(méi)有物質(zhì)波，就沒(méi)有觀察沒(méi)有觀察，就沒(méi)有物理學(xué)。二、相對(duì)性運(yùn)動(dòng)的最基本原理在客觀的宇宙中，慣性系是真實(shí)和客觀地存在的，并不依賴(lài)于人們的觀察。在兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的、不同的慣性系之間，相互觀察和研究物體的運(yùn)動(dòng)。這類(lèi)關(guān)于相對(duì)運(yùn)動(dòng)的慣性系的研究理論，被稱(chēng)為相對(duì)性理論。通常，慣性系是一種在空間作勻速直線(xiàn)移動(dòng)的笛卡兒坐標(biāo)系，它可以用以描述物體、或質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)位置和軌跡。本文中的慣性系都是相同的，都具有相同的物理特性空間坐標(biāo)和時(shí)間。
人們可以從兩個(gè)相互運(yùn)動(dòng)的慣性系之間，相互觀察對(duì)方慣性系上的物體運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物體的坐標(biāo)位置，運(yùn)動(dòng)速度，動(dòng)量變化，能量變化等等。這里，先研究一種最簡(jiǎn)單的情況真實(shí)客觀地存在著的兩個(gè)相互平行的慣性系，同時(shí)客觀地存在的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)P(或物體)。并且，每個(gè)慣性系以客觀的物理意義確定自己的時(shí)間在S系中的時(shí)間為t；在S′系的時(shí)間為t′。這樣，時(shí)間t和t′分別成為各慣性系的固有時(shí)間(內(nèi)在時(shí)間或自有時(shí)間)。令S′系以速度u相對(duì)于S系沿X軸正方向運(yùn)動(dòng)，在t′＝t＝0時(shí)刻兩坐標(biāo)系的原點(diǎn)O、O′重合(見(jiàn)圖1)。
對(duì)于這兩個(gè)真實(shí)客觀的慣性系，如果沒(méi)有觀察，它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況將如何？1，首先，我們作為這兩個(gè)慣性系之外的第三者，知道這兩個(gè)慣性系是客觀存在的，及P點(diǎn)在這兩個(gè)慣性系上的坐標(biāo)分別為x和x′。這里，如果不必借助物質(zhì)波觀察這些慣性系；或不必真正地觀察到慣性系的運(yùn)動(dòng)；或尚不能觀察到慣性系。即，我們沒(méi)有或不能觀察到慣性系，但不足以否定慣性系和質(zhì)點(diǎn)的存在或運(yùn)動(dòng)；也沒(méi)有充足的理由，認(rèn)為慣性系與該質(zhì)點(diǎn)之間的關(guān)系不存在?；蛘哒f(shuō)，它們是客觀存在的。由于，我們已經(jīng)確定本文中的慣性系都是相同的，可以有t′＝t。我們就能從速度的定義和位移迭加原理出發(fā)，及這兩個(gè)慣性系之間的數(shù)學(xué)上的關(guān)系，得到這樣最基本的坐標(biāo)變換關(guān)系式---即伽利略變換關(guān)系式 2，然后，討論這兩個(gè)慣性系相互之間的關(guān)系。其中某個(gè)慣性系上的觀察者(物理學(xué)家)，得知與另一個(gè)慣性系的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為u；由于，我們已經(jīng)確定本文中的慣性系都是相同的，可以有t′＝t。因此，他也可以知道另一個(gè)慣性系上的時(shí)間也是相同的，也有t′＝t，他也就能從速度的定義和位移迭加原理出發(fā)，及這兩個(gè)慣性系之間的數(shù)學(xué)上的關(guān)系，也得到這樣最基本的坐標(biāo)變換關(guān)系式---即伽利略變換關(guān)系式 實(shí)際上，這是兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的慣性系之間的客觀真實(shí)的坐標(biāo)變換關(guān)系；并且，是與觀察用的物質(zhì)波(包括光波)無(wú)關(guān)的、或在我們觀察范圍之外的。無(wú)疑，這是人們根據(jù)客觀真實(shí)的、獨(dú)立存在于空間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的慣性系之間的關(guān)系，所確定的坐標(biāo)變換式。所反映的是真實(shí)(本質(zhì))時(shí)空---有人稱(chēng)之為絕對(duì)時(shí)空---中的慣性系之間的最基本的相對(duì)論變換式。不過(guò)，這種不借助于觀察用物質(zhì)波的慣性系之間的相互關(guān)系，是人們根據(jù)物理學(xué)最基本的原理，在數(shù)學(xué)上推導(dǎo)得到的相對(duì)性運(yùn)動(dòng)的關(guān)系式---相對(duì)論的最基本原理。對(duì)于慣性系上的觀察者而言，由于沒(méi)有或不能真實(shí)地觀察到另外一個(gè)慣性系或運(yùn)動(dòng)物體，沒(méi)有物理學(xué)意義。在物理學(xué)上，它可以成為研究相對(duì)性運(yùn)動(dòng)的最基本的理論基礎(chǔ)---相對(duì)性最基本原理。
因此，伽利略變換是關(guān)于真實(shí)的、非觀察的時(shí)間-空間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。
同時(shí)，根據(jù)這個(gè)相對(duì)性最基本原理，我們可以得出 ，u將可以是3000萬(wàn)公里/秒(即100c---光速)。它顯示了慣性系之間的相對(duì)移動(dòng)速度，不受任何因素的限制。即，相對(duì)速度可以是大于光速的任何值；甚至是無(wú)窮大。
但是，我們也需要從實(shí)際觀察的基礎(chǔ)，研究相對(duì)性運(yùn)動(dòng)關(guān)系；更需要了解慣性系之間相互觀察的實(shí)際結(jié)果。即，有真實(shí)物理意義的相對(duì)論。這就不得不借助于物質(zhì)波進(jìn)行觀察。
事實(shí)上，我們知道在物質(zhì)世界中，如果沒(méi)有物質(zhì)波(如光波、聲波等)，我們根本無(wú)法看到物體的運(yùn)動(dòng)。在慣性系之間的觀察時(shí)，我們不得不利用物質(zhì)波進(jìn)行觀察，才能真正地觀察到物體的運(yùn)動(dòng)。因此，必須考慮和注意物質(zhì)波的物理特性，特別是物質(zhì)波在慣性系中的物理特性。在所利用的物質(zhì)波中，最常用的是光波----一種觀察用的媒質(zhì)或中介物。以下，我們首先討論利用光波進(jìn)行觀察時(shí)，在慣性系之間的觀察相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的情況----在光波中的相對(duì)性理論。由于光波本身所具有的物理特性，會(huì)影響我們的觀察結(jié)果。觀察物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須考慮光波的物理特性對(duì)觀察結(jié)果的影響----產(chǎn)生有物理學(xué)意義的一種相對(duì)論理論和效應(yīng)。三、光波中的相對(duì)論---利用光波測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性理論如果我們用光波作為慣性系之間，測(cè)量相互運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)手段。即，如果圖1中的質(zhì)點(diǎn)P點(diǎn)是個(gè)光脈沖，那么兩個(gè)慣性系，才能夠都觀察到該質(zhì)點(diǎn)。雖然，兩個(gè)慣性系都能觀察到這個(gè)光脈沖了，但此時(shí)光波的特性可能會(huì)影響我們的觀察結(jié)果。在這兩慣性系之間相互觀察時(shí)，就應(yīng)當(dāng)考慮光波的物理特性。
根據(jù)已有的、大量的光學(xué)實(shí)驗(yàn)，我們已經(jīng)知道曾經(jīng)測(cè)量過(guò)的所有的慣性系中，光波的速度都為30萬(wàn)公里/秒。在地球上，沿赤道測(cè)得的光速，與沿經(jīng)線(xiàn)方向測(cè)得的光速是相同的，也與在人造衛(wèi)星上測(cè)得的光速是相同的。所有的實(shí)驗(yàn)使我們知道，在任何慣性系中光波的速度都是30萬(wàn)公里/秒----即在任何慣性系中光波的速度都是相同的。因此，有光波的物理特性光波的速度在任何速度或方向的慣性系上，都是相同的。
因此，必須遵循光速不變規(guī)律在所有的慣性系中，自由空間(真空)中的光速都具有相同的量值c。
現(xiàn)在，也從最簡(jiǎn)單的情況---兩個(gè)相互平行移動(dòng)的慣性系之間的相對(duì)性運(yùn)動(dòng)著手。為此，設(shè)S′系以速度u對(duì)于S系沿X軸正方向運(yùn)動(dòng)，在t′＝t＝0時(shí)刻兩坐標(biāo)系的原點(diǎn)O、O′重合。這時(shí)從共同的原點(diǎn)發(fā)出一個(gè)光信號(hào)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，S′系的原點(diǎn)到達(dá)圖1所示的位置，光信號(hào)的波陣面沿X(或X′)方向到達(dá)P點(diǎn)。根據(jù)光速不變?cè)?，自S系和S′系分別觀察到P點(diǎn)坐標(biāo)各為由于，兩個(gè)慣性系的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度u，將會(huì)有小于光速的與大于光速的兩類(lèi)情況。在這兩類(lèi)不同的慣性系中，光脈沖P將會(huì)有不同的方向。因此，先要區(qū)分0＜u＜c和u＞c的兩種的不同情況進(jìn)行討論。
1，當(dāng)0＜u＜c時(shí)的光學(xué)相對(duì)性理論——愛(ài)因斯坦的相對(duì)論對(duì)于S慣性系，慣性系S′的速度小于光(P點(diǎn))的速度，正如圖1所示的情況。此時(shí)，有x＝ct，y＝0， z＝0x′＝ct′，y′＝0，z′＝0
(x′，t′)與(x，t)之間的變換關(guān)系，將是 我們得出 同樣令β＝u/c， 可以得變換關(guān)系x′＝γ(x-ut)，t′＝γ(t-βx/c)總起來(lái)說(shuō)，對(duì)同一事件，自?xún)蓚€(gè)慣性系觀察所得的兩組坐標(biāo)(x，y，z，t)和(x′，y′，z′，t′)之間的變換式及其逆變換式分別為 這就是洛侖茲變換關(guān)系式，它能使麥克斯韋爾方程，保持形式上的不變性。但是，當(dāng)u→±c時(shí)，有x′＝0和t′＝0；或x＝0和t＝0。該變換式失去物理意義。
2，相對(duì)論效應(yīng)a，長(zhǎng)度收縮有兩個(gè)觀察者，從各自的慣性系S和S′對(duì)同一剛性棒的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，S相對(duì)于S′以速度u運(yùn)動(dòng)。有L＝L0/γb，時(shí)間膨脹(和鐘慢)有兩個(gè)相對(duì)以速度u運(yùn)動(dòng)的慣性系S和S′，觀察相同的兩個(gè)事件。自S慣性系觀察到這兩個(gè)事件發(fā)生的時(shí)間間隔為Δt。會(huì)有Δt＝γΔt′c，同時(shí)性在一個(gè)慣性系中，前后發(fā)生的兩個(gè)事件，在另外的慣性系中其先后順序仍然是不可逆的。
d，相對(duì)論中的動(dòng)量和質(zhì)量設(shè)兩個(gè)相對(duì)以速度u運(yùn)動(dòng)的慣性系。自一個(gè)慣性系中測(cè)得到一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m0。那么，自另外一個(gè)慣性系中，將測(cè)得該質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=γm0=m0/1-v2/c2]]>e，相對(duì)論中的能量Ek＝mc2-m0c2f，質(zhì)能關(guān)系ΔE＝Δ(mc2)＝c2Δm。
3，幾個(gè)重要的疑問(wèn)以上是用光波測(cè)量時(shí)、及當(dāng)0＜u＜c時(shí)，兩個(gè)慣性系之間的相對(duì)性理論和效應(yīng)。實(shí)際上，這部分也是愛(ài)因新坦的相對(duì)論。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，愛(ài)因斯坦已有的相對(duì)論理論，缺乏更深刻的理論基礎(chǔ)，當(dāng)時(shí)它產(chǎn)生于關(guān)于光速不變的假定。無(wú)法說(shuō)明為什么是如此的，它的產(chǎn)生具有偶然性。因此，至今仍然有許多人不理解愛(ài)因斯坦的相對(duì)論；并且，所有的人都對(duì)愛(ài)因斯坦的相對(duì)論具有某些誤解。
a，速度沒(méi)有極限這主要表現(xiàn)在，當(dāng)u→c時(shí)，物體的質(zhì)量m→∞。人們根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律F＝ma，認(rèn)為任何外力無(wú)法給該物體加速。因此，普遍認(rèn)為c(光速)是物體運(yùn)動(dòng)的極限速度，任何物體的速度都不能超過(guò)光速。
這是由于人們誤以為所有的外力，都是從自己所在的、靜止的慣性系上施加到運(yùn)動(dòng)的物體上的。但是，事實(shí)上任何外力都是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。如果施加在物體上的外力，是隨物體一起運(yùn)動(dòng)的，情況將完全不同。
例如，我們考慮一個(gè)運(yùn)動(dòng)的火箭，其靜止質(zhì)量為M0，(見(jiàn)圖3)。從地球上觀察，該火箭的速度為V→c，c是光的速度。從我們靜止的慣性系上，將測(cè)量得到該火箭的質(zhì)量M非常大 。但是，我們同時(shí)也測(cè)量得到，在該火箭內(nèi)的燃料的質(zhì)量m0，燃料的速度也接近V→c，測(cè)得的質(zhì)量m也是非常的大 。該燃料被從火箭尾部向火箭運(yùn)動(dòng)相反的方向噴射出來(lái)(從該火箭上看)。我們知道火箭的加速原理，是根據(jù)動(dòng)量守恒定律，火箭燃料的反向沖量加速火箭?！盁o(wú)窮大”的火箭燃料能產(chǎn)生無(wú)窮大的反向沖量，仍然能夠給予質(zhì)量為“無(wú)窮大”的火箭加速。這里，較難找到合適的數(shù)學(xué)表達(dá)式。因此，當(dāng)火箭的速度接近或等于光速時(shí)，仍然能夠被正常地加速。
因此，我們現(xiàn)在的關(guān)于當(dāng)物體的速度接近光速時(shí)，物體無(wú)法被進(jìn)一步加速；光速c是物體運(yùn)動(dòng)速度的極限。這樣的結(jié)論缺乏足夠的理由。它是物理學(xué)上一個(gè)最大的誤解。
b，相對(duì)論效應(yīng)的相互性l，長(zhǎng)度收縮是相互的。目前，有人只注意到從一個(gè)慣性系S上，觀察另外一個(gè)慣性系S′中的尺度時(shí)L0，具有長(zhǎng)度收縮效應(yīng)。有L0＝x2′-x1′＝γ(x2-uτ)-γ(x1-uτ)＝γ(x2-x1)＝γL；因此，為L(zhǎng)＝L0/γ。
實(shí)際上，從另外一個(gè)慣性系S′上，反過(guò)來(lái)觀察慣性系S時(shí)，同樣看到長(zhǎng)度收縮效應(yīng)。在S上，原棒長(zhǎng)為L(zhǎng)0′；從S′上將觀察得到該棒長(zhǎng)為L(zhǎng)′。我們也有L0′＝x2-x1＝γ(x2+uτ)-γ(x1+uτ)＝γ(x2-x1)＝γL′；因此，也為L(zhǎng)′＝L0′/γ。如果L0′＝L0，將有L′＝L，即相對(duì)論性的長(zhǎng)度收縮是相互的。
2，時(shí)間膨脹是相互的。同樣，有人只注意到從一個(gè)慣性系S上，觀察另外一個(gè)慣性系S′中的時(shí)鐘間隔Δt′時(shí)，具有時(shí)間膨脹效應(yīng)。有Δt＝t2-t1＝γ(t2′+βξ/c)-γ(t1′+βξ/c)＝γ(t2′-t1′)；因此，有Δt＝γΔt′。
同時(shí)，從另外一個(gè)慣性系S′上，反過(guò)來(lái)觀察慣性系S時(shí)，同樣看到時(shí)間膨脹效應(yīng)。在S上，原時(shí)鐘為Δ′t；從S′上將觀察得到該時(shí)鐘為Δ′t′。我們也有Δ′t＝t2′-t1′＝γ(t2-βξ/c)-γ(t1′-βξ/c)＝γ(t2-t1)；因此，也為Δ′t＝γΔ′t′。如果Δ′t＝Δt′，將有Δt＝Δ′t，即相對(duì)論性的時(shí)間膨脹是相互的。
3，質(zhì)量變化是相互的。同樣，有人只注意到從一個(gè)慣性系S上，觀察另外一個(gè)慣性系S′中的質(zhì)量m0時(shí)，質(zhì)量會(huì)有變化。有 同時(shí)，從另外一個(gè)慣性系S′上，反過(guò)來(lái)觀察慣性系S時(shí)，同樣看到質(zhì)量的變化。在S上，原有質(zhì)量為m0′；從S′上將觀察得到該時(shí)鐘為m′。我們也有 如果m0＝m0′，將有m＝m′，即相對(duì)論性的質(zhì)量變化也是相互的。
等等。
總之，相對(duì)論性的各種效應(yīng)都是相互的---相互運(yùn)動(dòng)的慣性系之間，相對(duì)論效應(yīng)是相同的、等效的。從S系觀察S′系所看到的，與從S′系觀察S系所看到的相同。單方面看待相對(duì)論，必定會(huì)導(dǎo)致誤解。
另外，相對(duì)論的長(zhǎng)度收縮效應(yīng)，使物體的觀察尺寸有收縮，這似乎與凹透鏡的鏡像相似。以及，相對(duì)論的時(shí)間膨脹，使時(shí)間的觀察值有膨脹?？梢哉J(rèn)為相對(duì)論效應(yīng)是一種相對(duì)性的鏡像。因此，相對(duì)性效應(yīng)是慣性系之間，相互觀察時(shí)的一種鏡像。相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度不受任何因素的影響，超光速的運(yùn)動(dòng)物體及慣性系是客觀存在的。四、當(dāng)u＞c時(shí)的相對(duì)論效應(yīng)---超光速運(yùn)動(dòng)的相對(duì)論效應(yīng)1，光學(xué)相對(duì)論的基本理論(當(dāng)u＞c時(shí))當(dāng)u＞c時(shí)的相對(duì)論理論和效應(yīng)，這是指超光速的相對(duì)性運(yùn)動(dòng)的情況。這里，我們必須暫時(shí)忘記愛(ài)因新坦的相對(duì)論。我們從第二節(jié)中，最基本的相對(duì)性原理出發(fā)，進(jìn)行討論。
設(shè)S′系以速度u＞c相對(duì)于S系，沿X軸正方向運(yùn)動(dòng)，在t′＝t＝0時(shí)刻兩坐標(biāo)系的原點(diǎn)O、O′重合。這時(shí)從共同的原點(diǎn)發(fā)出一個(gè)光信號(hào)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t后，S′系的原點(diǎn)到達(dá)圖2所示的位置。在S系中光信號(hào)以速度c運(yùn)動(dòng)，光信號(hào)的波陣面，將沿+X軸的方向到達(dá)P點(diǎn)。自S系觀察到P點(diǎn)的坐標(biāo)為x＝ct，y＝0，z＝0這里，特別要注意的是S′系是以超過(guò)這個(gè)光波的速度沿S系的+X軸的方向運(yùn)動(dòng)；而同時(shí)該光波在S′系中也應(yīng)當(dāng)能夠被測(cè)量到，那么其仍然應(yīng)當(dāng)是以c的速度運(yùn)動(dòng)。但是很明顯，光波在S′系中，卻應(yīng)該是以c的速度，沿-X′軸的方向運(yùn)動(dòng)的。根據(jù)光速不變的規(guī)律，自S′系觀察到P點(diǎn)的坐標(biāo)為x′＝-cLt′，y′＝0，z′＝0(x′，t′)與(x，t)之間的變換關(guān)系為
我們必須有a11(x-ut)=(-1)(1-a112x)+a112uta11uc]]>得到 。可以令β＝u/c， 。這里，當(dāng)c＜u＜2c時(shí)，有ω＞1；當(dāng)u＞2c時(shí)，有ω＜1，便得變換關(guān)系x′＝ω(x-ut)，t′＝ω[t-(2-β)x/c]總起來(lái)說(shuō)，對(duì)同一事件，自?xún)蓚€(gè)慣性系觀察所得的兩組坐標(biāo)(x，y，z，t)和(x′，y′，z′，t′)之間的變換式及其逆變換式分別為 在慣性系之間轉(zhuǎn)換時(shí)，能夠使麥克斯韋方程組的形式保持不變的，除了洛侖茲已有的變換式外，還有上述這樣的變換式。
超光速運(yùn)動(dòng)的速度變化式考慮從S系和S′系觀察同一質(zhì)點(diǎn)在某一瞬間的運(yùn)動(dòng)速度。設(shè)S系和S′系的觀察者分別測(cè)得的速度值為v(vx，vy，vz)和v′(vx′，vy′，vz′)，將有vx′=vx-u1-(2c-u)vx/c2]]>vy′=vyω[1-(2c-u)vx/c2]]]>vz′=vzω[1-(2c-u)vx/c2]]]>反過(guò)來(lái)也可得vx=vx′+u1+(2c-u)vx′/c2]]>vy=vy′ω[1+(2c-u)vx′/c2]]]>vz=vz′ω[1+(2c-u)vx′/c2]]]>以上是超光速的速度變換式。
2，超光速運(yùn)動(dòng)的相對(duì)論效應(yīng)超光速運(yùn)動(dòng)的相對(duì)論效應(yīng)將與愛(ài)因斯坦的相對(duì)論相似。我們有(1)長(zhǎng)度變化設(shè)有兩個(gè)觀察者，從各自的慣性系S和S′對(duì)同一根剛性棒的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量。S相對(duì)于S′以速度u運(yùn)動(dòng)。(S和S′兩慣性系的情況如圖2所示)。已知這棒沿X，X′軸放置，并相對(duì)于S′系靜止不動(dòng)。設(shè)S′系中的觀察者，測(cè)得棒兩端點(diǎn)的坐標(biāo)為x1′和x2′，可知棒長(zhǎng)為L(zhǎng)0＝x2′-x1′。對(duì)S系中的觀察者，則必須在同一時(shí)刻t＝τ測(cè)得該棒兩端點(diǎn)的坐標(biāo)，設(shè)分別為x1和x2，那么棒的長(zhǎng)度即為L(zhǎng)＝x2-x1。由相對(duì)論原理，有x1′＝ω(x1-uτ)，x2′＝ω(x2-uτ)，所以L0＝x2′-x1′＝ω(x1-uτ)-ω(x2-uτ)＝ω(x2-x1)＝ωL或 L＝L0/ω這就是說(shuō)，與棒之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的觀察者測(cè)量得棒的長(zhǎng)度L，同與棒相對(duì)靜止的觀察者所測(cè)得棒的長(zhǎng)度L0會(huì)有如此的變化當(dāng)c＜u＜2c時(shí)，L比L0短；當(dāng)u＞2c時(shí)，L比L0長(zhǎng)。
(2)時(shí)間變化(和鐘變化)現(xiàn)在考慮自S和S′兩慣性系觀察兩個(gè)事件的時(shí)間間隔Δt和Δt′之間的關(guān)系。設(shè)一個(gè)事件在S′系中某點(diǎn)x′＝ξ處發(fā)生，用固定在S′系中的時(shí)鐘來(lái)量度，這事件發(fā)生于t1′時(shí)刻；另一事件也在x′＝ξ處發(fā)生于t2′時(shí)刻，兩者之間的時(shí)間間隔為Δt′＝t2′-t1′而從固定在S系中的時(shí)鐘來(lái)量度時(shí)，前一事件在t1時(shí)刻發(fā)生于處x1，后一事件則在t2時(shí)刻發(fā)生于x2處(注意x1與x2是不相等的)，而 ，所以S系中對(duì)這兩事件所測(cè)量出的時(shí)間是Δt=t2-t1=ω(t2′+(2-β)cξ)-ω(t1′+(2-β)cξ)]]>＝ω(t2′-t1′)＝ωΔt′也就是說(shuō)，由對(duì)于事件發(fā)生的地點(diǎn)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的慣性系中量出的時(shí)間，與相對(duì)靜止的慣性系中所測(cè)量出的時(shí)間(稱(chēng)為固有時(shí)間)相比，會(huì)有這樣的變化當(dāng)c＜u＜2c時(shí)，時(shí)間Δt′0＞τ0更慢一些；當(dāng)u＞2c時(shí)，時(shí)間Δt0′＜τ0要變快一些。用τ0表示固有時(shí)間，應(yīng)有Δt′＝τ0所以Δt＝ωτ0換句話(huà)說(shuō)，一個(gè)時(shí)鐘由一個(gè)與它作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的觀察者來(lái)觀察時(shí)，將與由與相對(duì)靜止的觀察者觀察時(shí)不同。
(3)同時(shí)性設(shè)自慣性系S觀察到兩個(gè)事件分別在兩a，b點(diǎn)處同時(shí)發(fā)生，a， b兩點(diǎn)相距Δx＝xB-xA≠0，而兩事件發(fā)生的時(shí)間間隔Δt＝tB-tA＝0，或tA＝tB。若S′系相對(duì)于S沿軸方向以速度u運(yùn)動(dòng)，據(jù)上述的變換，可得自S′系觀察到兩事件發(fā)生的時(shí)間間隔為Δt′＝tB′-tA′＝ω(2c-u)(xB-xA)/c2≠0即，自S′系觀察，兩事件將不是同時(shí)發(fā)生的。因?yàn)榘瓷鲜鲎儞Q，t′不只是與t有關(guān)，也與空間坐標(biāo)x有關(guān)。所以凡是自一個(gè)慣性系觀察到是同時(shí)但在不同地點(diǎn)發(fā)生的事件，自另一個(gè)慣性系觀察將不會(huì)是同時(shí)發(fā)生的。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的分析，還可以看出，如果在一個(gè)慣性系S′中既不同時(shí)也不同地發(fā)生的兩件事件(Δt＝≠0，Δx≠0)，滿(mǎn)足Δt-(2c-u)(Δx)/c2的條件，即Δt正好等于(2c-u)(Δx)/c2，則根據(jù)上述變換可得Δt′＝0，即自以速度u作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的另一個(gè)慣性系S′觀察，倒可看到是同時(shí)發(fā)生的。
另外，設(shè)在S系中，t時(shí)刻在x處的質(zhì)點(diǎn)，經(jīng)Δt時(shí)間運(yùn)動(dòng)到x+Δx處。根據(jù)上述變換t′＝ω[t-(2c-u)x/c2]，故Δt′＝ω[Δt-(2c-u)Δx/c2]＝ωΔt[1-(2c-u)v/c2]，這里v是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度，因u＞c，所以Δt′必與Δt同號(hào)。即有因果聯(lián)系的事件，其先后順序仍然是不可逆的。[但是，根據(jù)Δt＝ωΔt′h+(2c-u)v/c2]，可以得到當(dāng)u＞2c+c2/v時(shí)，Δt′與Δt有不同號(hào)的情況。似乎意味著在速度超過(guò)2c的部分慣性系中發(fā)生的事件的順序，在靜止的慣性系看來(lái)卻可能是逆順序的？](4)相對(duì)論中的動(dòng)量和質(zhì)量如果保留動(dòng)量的定義p＝mv不變。設(shè)S系以速度u相對(duì)于S′系運(yùn)動(dòng)，從兩個(gè)慣性系中看同一個(gè)質(zhì)量為m小球的動(dòng)量，該小球以某個(gè)速度運(yùn)動(dòng)。自S系看來(lái)p＝mv；在S′系來(lái)看p0＝m0v0。根據(jù)動(dòng)量守恒定律，從不同的慣性系中觀察，小球的動(dòng)量不應(yīng)該變，即mv＝m0v0。但是，S′系是以速度u相對(duì)于S系運(yùn)動(dòng)。又有速度變換公式，最終可得 m＝ωm0＝m0/(u/c-1)很顯然，在超光速運(yùn)動(dòng)的慣性系中，物體的質(zhì)量也與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)。當(dāng)c＜u＜2c時(shí)，有ω＞1，質(zhì)量增加；當(dāng)u＞2c時(shí)，有ω＜1，質(zhì)量變小。而當(dāng)u→∞時(shí)，質(zhì)量將變?yōu)?。
(5)相對(duì)論中的能量從上面的相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基本方程出發(fā)，可推得相對(duì)論中動(dòng)能的表達(dá)式，也可得出一個(gè)非常重要的關(guān)系式----質(zhì)能關(guān)系式。
據(jù)動(dòng)能定理，當(dāng)外力對(duì)物體做功時(shí)，物體動(dòng)能的增量等于合外力對(duì)它所做的功。dEk＝F·ds＝F·vdt＝v·(Fdt)＝v·d(mv)。
為了簡(jiǎn)化問(wèn)題，下面只考慮物體受力的方向與其運(yùn)動(dòng)方向相同的特殊情況，所得結(jié)果對(duì)一般情況也普遍成立。設(shè)物體自速度c開(kāi)始在方向恒定的合外力F的作用下，從位置a到位置b，速度由c增至u。由于F與v的方向總是相同的， ，因而在這過(guò)程中它所獲得的動(dòng)能即為Ek=∫dEk=∫v·d(mv)=∫vd(m0vv/c-1)]]>可得Ek=∫cuvd(m0vv/c-1)=-m0c2∫cuv(v-c)2dv=m0c2[cv-c-ln(v-c)]cu]]>即就是靜質(zhì)量為m0的物體，以速率v運(yùn)動(dòng)時(shí)的相對(duì)論動(dòng)能表達(dá)式，式中m＝ωm0＝m0/(u/c-1)為物體以速率v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量。
(6)質(zhì)能關(guān)系式E＝f(mc2)表明，物體的質(zhì)量和能量這兩個(gè)重要的物理量之間也有著密切的聯(lián)系。如果一個(gè)物體的質(zhì)量發(fā)生Δm的變化，據(jù)上式可知，物體能量也一定有相應(yīng)的變化ΔE＝Δf(mc2)＝c2Δm·f(u)反過(guò)來(lái)，如果物體的能量發(fā)生變化，那么它的質(zhì)量也一定發(fā)生相應(yīng)的變化。
從上面的討論可知，超光速慣性系與其它慣性系之間的相對(duì)論效應(yīng)，與愛(ài)因斯坦已經(jīng)取得的u＜c時(shí)的相對(duì)論效應(yīng)相似。長(zhǎng)度、時(shí)間、同時(shí)性、質(zhì)量、能量、質(zhì)能關(guān)系都會(huì)隨相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的改變，而發(fā)生變化。但是，變化的情況將與愛(ài)因斯坦的相對(duì)論效應(yīng)，有很明顯的不同。
上述的討論，是以愛(ài)因斯坦的思想為先導(dǎo)，首先從理論上推導(dǎo)出超光速運(yùn)動(dòng)的相對(duì)論效應(yīng)。但是，超光速物體運(yùn)動(dòng)的相對(duì)論效應(yīng)，將有待物理實(shí)驗(yàn)的證實(shí)。五、聲波中的相對(duì)論---利用聲波測(cè)量時(shí)的相對(duì)論真實(shí)的、物理性的相對(duì)性運(yùn)動(dòng)的測(cè)量中，必須利用測(cè)量用的物質(zhì)(波)。否則，我們什么都觀察不到，什么都看不見(jiàn)。在相互運(yùn)動(dòng)的慣性系之間進(jìn)行觀察時(shí)，除了光波外，我們也可以用聲波進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)我們用聲波進(jìn)行測(cè)量時(shí)，我們也必須考慮聲波的物理特性。
根據(jù)已有的、大量的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)，我們已經(jīng)知道曾經(jīng)測(cè)量過(guò)的所有的慣性系中，聲波的速度都為340米/秒。在標(biāo)準(zhǔn)的大氣狀態(tài)中，從行駛的火車(chē)，與飛行的飛機(jī)上測(cè)得的光速是相同的，也與從航行的輪船上的聲速是相同的，以及它們以任何方向運(yùn)行時(shí)。所有的實(shí)驗(yàn)使我們知道，在任何慣性系中聲波的速度都是340米/秒----即在任何慣性系中聲波的速度都是相同的。因此，有聲波的物理特性聲波的速度在任何速度或方向的慣性系上，都是相同的。
因此，必須遵循聲波不變規(guī)律在所有的慣性系中，標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)中的聲速都具有相同的量值cs。
這里，聲波的速度為cs＝340米/秒。為此，我們?nèi)匀豢紤]兩個(gè)這樣平行運(yùn)動(dòng)的慣性系。設(shè)S′系以速度u對(duì)于S系沿X軸正方向運(yùn)動(dòng)，在t′＝t＝0時(shí)刻兩坐標(biāo)系的原點(diǎn)O、O′重合。這時(shí)從共同的原點(diǎn)發(fā)出一個(gè)聲波信號(hào)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，S′系的原點(diǎn)到達(dá)圖1所示的位置，聲波信號(hào)的波陣面沿X(或X′)方向到達(dá)P點(diǎn)。根據(jù)聲速不變?cè)?，自S系和S′系分別觀察到P點(diǎn)坐標(biāo)各為由于，相對(duì)S系，有小于聲速的與大于聲速的兩類(lèi)不同慣性系S′。在這兩類(lèi)速度的S′系中，聲波將有不同的方向。這里，首先要區(qū)分0＜u＜cs和u＞cs的兩種不同情況。
A，當(dāng)0＜u＜cs時(shí)----聲學(xué)相對(duì)論的基本理論及效應(yīng)0＜u＜cs1，基本理論。慣性系S′的速度小于聲波的速度，與圖1所示的情況相似x＝cst，y＝0，z＝0x′＝cst′，y＝0，z′＝0(x′，t′)與(x，t)之間的變換關(guān)系為 與光學(xué)相對(duì)論一樣，我們也可以求出 同樣令βs＝u/cs， ，可以得變換關(guān)系x′＝γs(x-ut)，t′＝γs(t-βx/cs)對(duì)同一事件，自?xún)蓚€(gè)慣性系觀察所得的兩組坐標(biāo)(x，y，z，t)和(x′，y′，z′，t′)之間的變換式及其逆變換式分別為 2，相對(duì)論效應(yīng)a，長(zhǎng)度收縮有兩個(gè)觀察者，從各自的慣性系S和S′對(duì)同一剛性棒的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，S相對(duì)于S′以速度u運(yùn)動(dòng)。有L＝L0/γsb，時(shí)間膨脹(和鐘慢)有兩個(gè)相對(duì)以速度u運(yùn)動(dòng)的慣性系S和S′，觀察相同的兩個(gè)事件。自S慣性系觀察到這兩個(gè)事件發(fā)生的時(shí)間間隔為Δt。會(huì)有Δt＝γsΔt′c，同時(shí)性在一個(gè)慣性系中，前后發(fā)生的兩個(gè)事件，在另外的慣性系中其先后順序仍然是不可逆的。
d，相對(duì)論中的動(dòng)量和質(zhì)量我們能夠得到m=γsm0=m01-u2/cs2.]]>
e，相對(duì)論中的能量Ek＝mcs2-m0cs2。
f，質(zhì)能關(guān)系ΔE＝Δ(mcs2)＝cs2Δm。
B，當(dāng)u＞cs時(shí)----聲學(xué)相對(duì)論的基本理論1，基本理論。為此，我們?nèi)匀豢紤]兩個(gè)這樣平行運(yùn)動(dòng)的慣性系。設(shè)S′系以速度u對(duì)于S系沿X軸正方向運(yùn)動(dòng)，在t′＝t＝0時(shí)刻兩坐標(biāo)系的原點(diǎn)O、O′重合。這時(shí)從共同的原點(diǎn)發(fā)出一個(gè)聲波信號(hào)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，S′系的原點(diǎn)到達(dá)圖2所示的位置，聲波信號(hào)的波陣面沿X(或X′)方向到達(dá)P點(diǎn)。根據(jù)聲速不變?cè)?，自S系和S′系分別觀察到P點(diǎn)坐標(biāo)各為同樣，我們有x＝cst， y＝0， z＝0x′＝-cst′，y′＝0，z′＝0(x′，t′)與(x，t)之間的變換關(guān)系為 與光學(xué)相對(duì)論一樣，我們也可以求出 可以令βs＝u/cs， ?？梢缘米儞Q關(guān)系x′＝ωs(x-ut)，t′＝ωs[t-(2-βs)x/cs]對(duì)同一事件，自?xún)蓚€(gè)慣性系觀察所得的兩組坐標(biāo)(x，y，z，t)和(x′，y′，z′，t′)之間的變換式及其逆變換式分別為 2，相對(duì)論效應(yīng)a，長(zhǎng)度收縮有兩個(gè)觀察者，從各自的慣性系S和S′對(duì)同一剛性棒的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，S相對(duì)于S′以速度u運(yùn)動(dòng)。有L＝L0/ωs＝L0(u/cs-1)b，時(shí)間膨脹(和鐘慢)有兩個(gè)相對(duì)以速度u運(yùn)動(dòng)的慣性系S和S′，觀察相同的兩個(gè)事件。自S慣性系觀察到這兩個(gè)事件發(fā)生的時(shí)間間隔為Δt。會(huì)有Δt＝ωsτ0c，同時(shí)性在一個(gè)慣性系中，前后發(fā)生的兩個(gè)事件，在另外的慣性系中其先后順序仍然是不可逆的。
d，相對(duì)論中的動(dòng)量和質(zhì)量有m＝ωsm0＝m0/(u/cs-1)。
e，相對(duì)論中的能量Ek=m0cs2[csv-cs-ln(v-cs)]csu]]>f，質(zhì)能關(guān)系ΔE＝cs2Δm·f(u)聲學(xué)中的相對(duì)論是存在的，并與光學(xué)中的相對(duì)論相似。聲學(xué)中的相對(duì)論效應(yīng)將很快被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。五、廣泛的相對(duì)論(理論上的歸納)我們知道我們對(duì)客觀物理世界的測(cè)量，基本上是以光波作為觀察手段的。事實(shí)上，我們也可以用聲波來(lái)測(cè)量物體的運(yùn)動(dòng)，例如聲納、超聲波等等，某些海洋動(dòng)物的觀察手段的確是應(yīng)用了聲納。甚至，我們將來(lái)可以用電子波、引力波等等物質(zhì)波，來(lái)測(cè)量物理對(duì)象。也就是說(shuō)，由于物質(zhì)波具有直線(xiàn)性、反射性，以及對(duì)被測(cè)量對(duì)象的干擾幾乎可以被忽略，各種各樣的物質(zhì)波都可以被用以測(cè)量物理對(duì)象。
通過(guò)前面幾章的討論后。同樣，如果我們也在各種物質(zhì)波中，建立各種慣性系。并且，也可以假定在各種慣性系中，物質(zhì)波也具有相同的速度；各種物理定律和物理現(xiàn)象和物理常數(shù)，在各種慣性系中也相同。那么，我們也就可以在各種物質(zhì)波中，建立統(tǒng)一的相對(duì)論理論。
我們可以仿照愛(ài)因斯坦的相對(duì)論理論，和本文的超光速和聲波中的相對(duì)論理論，推導(dǎo)在某種物質(zhì)波中的相對(duì)論理論。令，某種物質(zhì)波的速度為cM，并建立兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的慣性系S系和S′系，它們的相對(duì)速度為u。也在這兩個(gè)慣性系S系和S′系中，分別建立坐標(biāo)系在S系上為XYZ；在S′系X′Y′Z′。并使只要S系的三個(gè)坐標(biāo)軸與S′系的三個(gè)坐標(biāo)軸各自相互平行，并且兩系的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向是沿X(和X′)軸進(jìn)行的。那么，就同一個(gè)事件，在這兩個(gè)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點(diǎn)位置，分別為(x，y，z，t)點(diǎn)和(x′，y′，z′，t′)點(diǎn)，并且，也總是有y′＝y(tǒng)，z′＝z那么，a，也有當(dāng)0＜u＜cM時(shí)，對(duì)同一事件，自?xún)蓚€(gè)慣性系觀察所得的兩組坐標(biāo)(x，y，z，t)和(x′，y′，z′，t′)之間的變換式及其逆變換式分別為 式中γM=11-u2/cM2;]]>b，也有當(dāng)u＞cM時(shí)，對(duì)同一事件，自?xún)蓚€(gè)慣性系觀察所得的兩組坐標(biāo)(x，y，z，t)和(x′，y′，z′，t′)之間的變換式及其逆變換式分別為 式中ωM=1u/cM-1.]]>廣泛的物質(zhì)波的相對(duì)論效應(yīng)，更是有待于將來(lái)的物理實(shí)驗(yàn)證實(shí)。六、總結(jié)1，相對(duì)性鏡像通過(guò)上面的討論，我們知道在S′系中的自有坐標(biāo)x′和長(zhǎng)度L′，在另外一個(gè)S系看來(lái)卻是x＝γ(x′+ut′)或x＝ω(x′+ut′)；及L＝L′/γ或L＝L′/ω?？梢哉J(rèn)為原有的物理形象，在相對(duì)論性過(guò)程中，產(chǎn)生了變化。因此，相對(duì)論效應(yīng)是人們觀察相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)，所得到的一種變形后的物理鏡像---可以稱(chēng)為相對(duì)性鏡像。(還有，在S′系中的自有時(shí)間t′或Δt′，在另外一個(gè)S系測(cè)量時(shí)，卻得到t＝γ(t′+ux/c2)或t＝ω[t′+(2c-u)x′/c2]?？梢哉J(rèn)為原有的時(shí)間，在相對(duì)論性過(guò)程中，產(chǎn)生了畸變后的時(shí)間的鏡像。)不過(guò)，我們只能通過(guò)觀察這種鏡像，才能間接地了解物體真實(shí)的運(yùn)動(dòng)情況。正如人們從反射鏡所看到的物體的反面的鏡像；或在放大鏡、或望遠(yuǎn)鏡、或顯微鏡、或凹透鏡或引力透鏡中所看到的物體被放大、或縮小后的鏡像。在這些光學(xué)儀器中，物體的真實(shí)形象被光學(xué)儀器及光波反轉(zhuǎn)或放大或縮小。
另外，特別是在哈哈鏡中所看到的物體被扭曲后的鏡像---不反映真實(shí)物體的形狀。但是，如果不利用光學(xué)儀器及光波，我們就無(wú)法看見(jiàn)那些物體。
更重要的是相對(duì)論性鏡像，使我們看到了質(zhì)量與能量之間的關(guān)系。
2，為此，我們可以得到這樣的結(jié)論a，一個(gè)真實(shí)的運(yùn)動(dòng)不同于它被觀察的情況。
b，相對(duì)論效應(yīng)不僅存在于低于光速的各個(gè)慣性系之間，也存在于各種速度(包括大于光速u(mài)＞c)的各種慣性系之間。
c，相對(duì)論效應(yīng)不僅存在于以光波為測(cè)量手段的各慣性系之間，也廣泛地存在于用各種物質(zhì)波測(cè)量的各個(gè)慣性系之間。
d，兩個(gè)慣性系之間相對(duì)論性的各種效應(yīng)都是相互的；相對(duì)論效應(yīng)是相同的、等效的。
e，相對(duì)論效應(yīng)是一個(gè)慣性系中，真實(shí)物理世界的鏡像。
因此，從理論上，我們解決了超光速運(yùn)動(dòng)的物理原理，消除已有的關(guān)于相對(duì)論理論中速度極限的限制。同時(shí)，只要運(yùn)輸工具自身攜帶足夠的燃料，不斷地加速，最終將可以實(shí)現(xiàn)超過(guò)光速的運(yùn)動(dòng)速度。
權(quán)利要求
1，一種超光速運(yùn)行的運(yùn)輸方法，其特征在于運(yùn)輸工具是以廣泛的相對(duì)論理論，作超光速運(yùn)動(dòng)的。
2，一種超光速運(yùn)行的運(yùn)輸工具，其特征在于運(yùn)輸工具自身攜帶有足夠的燃料箱，不斷地加速，直至運(yùn)行速度超過(guò)光速。
全文摘要
物理學(xué)上,現(xiàn)有的相對(duì)論理論認(rèn)為光速是運(yùn)動(dòng)物體的速度的極限,因此不再?lài)L試著超光速運(yùn)行的運(yùn)輸工具的設(shè)想和發(fā)展。本方法首先從物理理論上,探討了廣泛的相對(duì)論理論,該新理論認(rèn)為超光速運(yùn)動(dòng),是可以實(shí)現(xiàn)的,同時(shí)也提出了其運(yùn)動(dòng)的特征及如何測(cè)量該類(lèi)運(yùn)輸工具。
文檔編號(hào)B64C39/00GK1351943SQ0012731
公開(kāi)日2002年6月5日 申請(qǐng)日期2000年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月9日
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