物理学的研究对象是什么

杨升山 杨凤霞

（河南金驼纸业有限责任公司 河南 孟州 454750）

物理学研究对象什么，本来是一个很早就解决了的问题，现在重提这个问题，就是因为有了爱因斯坦的相对论，人们的意识出现了差错。

物质在运动过程中会有信号发出，这些信号有很多种，声音信号、光信号、甚至可以有气味信号。其中光信号可以是本身发出的，也可以是反射的，这些信号都表示物体运动的位置。要了解物体的运动情况，只有一个信号是不行的，一个信号只能对应一个位置。也可以说只有一个位置是不行的，只有知道下一个位置，才能知道这个物体运动的方向与距离。所以就算只使用光信号，也需要知道物体运动时发出的第二个信号。爱因斯坦只提到物体发出的第一个光信号是一个球面波，也只针对这个球面波进行讨论，只能是光信号的运动情况，不是物体本身的运动情况。

图1

这是爱因斯坦在他的《论动体的电动力学》中的一段（图1）。

其实研究一个物体的直线运动，只需要开头与终点两个信号就行了 虽然接受者会因为接受到这些信号的时间会有滞后现象 （这些信号的传递速度都是有限的，因此会有时间差存在），但不是只有一个信号就能表示物体的运动情况，必须在接收到后续的信号后才能判别他的运动情况。gps系统就是这样工作的，在你的车子启动gps导航系统后没有运动时，gps是不会给你提示的。

人们认识自然需要使用光线这个媒介，但不是唯一的媒介。光线只是其中的一种，它的作用不过是一个邮递员，对他的错误可以用其他方法来消除。

从爱因斯坦的《论动体的电动力学》一文中可以看出，爱因斯坦是把研究对象搞错了。一个物体要运动，就会有信号发出，在直角坐标系中，物体运动的行程可以用

√（x^2+y^2+z^2）来表示。在物体运动时发出的很多种信号中，光信号只是众多信号的一种。只有光信号可以用ct表示。在这里，他只提出这个运动开始时发出的光波的运动，而没有提出后续的光的信号。按理说，物体的运动过程中会有不断的信号发出，对开始运动的信号与结束运动的信号进行处理，就可以得到物体运动的信息。可是他只对开始运动的信号进行处理，其实是处理了光的运动信号，而没有顾及物体的运动。光的信号是个球面波。球面波波前的运动是 c*Δt，而他只让√（x^2+y^2+z^2）=c*Δt。就是只研究物质运动开始时的信号传递过程了。物理学研究的是物体的运动，不可能都是光信号的运动，是他把研究对象搞错了。

在同一个参照系中有很多种不同的物体在运动，他们的运动速度也不同。在不同的参照系中，同一个物体的运动速度也会不同，把任何物体的运动行程与光的运动行程挂上钩，只有三种可能。其一，是认为所有的物体运动速度都是光速；其二，只研究光信号的运动；其三，把光信号的运动看成物体本身的运动。

如果认为所有的物体运动速度都是光速，显然是不对的。如果只研究光信号的运动，要知道光信号在物体与人们之间只起到邮递员的作用，也就不是研究物体的运动。如果把光信号的运动看成物体本身的运动，那就是只研究物体的像运动。古代的猴子捞月亮的故事中那些猴子在捞月亮时就不会劳而无功了。

这三种情况都说明是搞错了研究对象。

爱因斯坦的相对论充其量也只能算是：把光线作为物体运动信号传递媒介时的信号传递规律，不是物体运动的普遍规律。

用通俗一些的话来说。就好像有一辆坦克向我们驶来，在运动中发射子弹，爱因斯坦在研究这个现象时，就只研究这辆坦克发射的第一个子弹的运行状况，不仅不研究坦克的运动，也不研究后来发射的子弹的运动。

这样研究的结果当然可以得出一些结论，可是不一定是我们需要的结论，在上例中，对我们威胁最大的不是那颗子弹，而是坦克。

牛顿力学研究的对象大部分都是两个物质之间相互运动的情况，但是波动现象已经不是简单的两个物质之间的简单运动了，因为有了媒介这个物质的加入，就使问题变的复杂了。物理学不能只研究两个物体之间的运动，应该研究三个或三个以上物质之间的运动情况，那就不是用一个方程式能表达完整的。爱因斯坦本该这样来发展物理学，但是他没有这样做，他就把物质运动发出的信号当做物质本身，所以他的研究对象错了。

只用一束光是测量不出物质的运动的，必须有后续的光信号才行。具体说这束光该有多长，那要看你使用的测量仪器的分辨能力。用连续的光去测量是非常困难的。所以在雷达测量过程中，使用的都是脉冲，两个脉冲间的时间间隔要大于无线电波往返测量者与被测量者之间所用的时间。

实用例子，就是直接测量加速器中出来的粒子在通过6米真空管道所用的时间，这样可以避免间接的计算所用时间带来的错误。

图2

对于爱因斯坦的看法，我是把爱因斯坦当作偶像看的，即使相对论退出了历史舞台，爱因斯坦仍然是一个伟大的物理学家。我国古代有句古语，叫“子不言父过”，那不是科学的态度。我认为应该改一个字，就是把“言”改成“掩”，原句就是“子不掩父过”，有错必改，那才是科学态度。科学需要知错改错的态度。

设想一个实验，就是首先直接测量出加速器中粒子的在通过一段真空管时运动时间，真空管是固定的长度，时间测量出来了，直接用长度除以时间就可得出粒子的运动速度了。有能力的单位不妨做做看。

测量加速器中出来的粒子速度。需要的设备较少，要两台感应器，一个双踪示波器即可。测量方法，是让从加速器中出来的粒子经过一根绝缘的真空管，在粒子进入真空管时被感应器感应发射出信号，送到双踪示波器。在粒子离开真空管时又被感应器感应，再发射出信号也送到双踪示波器上，为了避免超光速带来的信号误差，这两个信号不加在一个线条上，这样就可以在信号出现的位置判断信号的先后。在双踪示波器的两条线上都要加上时间标准信号。读出两个感应信号的时间坐标差，就可直接测量出粒子在真空管中通过所用的时间。

操作要点：双踪示波器的信号线要是等长线，如果使用无线信号，那么示波器必须放置在真空管的中间位置。原理如图2所示。

［1］爱因斯坦文集[M].第2卷.中文版.论动体的电动力学.