只要电磁相互作用不是即时、超距的，电磁相互作用力的大小就与场源的运动速度有关，而Maxwell方程组中不含场源速度（或体系速度）

从源头上批驳相对论(2)

对于一般情况，有效势的大小为式（2）所示。当体系速度υ的方向与矢径的方向相反时，推迟势会出现无穷大。这是现有电磁理论认可电荷中心处的电场为无穷大的缘故。可以导出速度-矢径夹角为任意值时的推迟势表达式。

图 2 场的变化信息从 A 点到达 C 点要花t = AC/c 的时间


如图2所示，在电场从A点传播到C点的过程中，电场源则从A点以速度运动到B点，速度与现时的矢径之间的夹角为θ（以下称速度-矢径夹角）。由余弦定理可知， = = ct = r*。也是电荷运动到B点的时刻，计算C点处的电场强度（或电势）所能用的距离。对于运动场源而言，BC是表观基本相互作用距离而AC才是有效（真实）相互作用距离。KQ/ 就是运动学推迟势。将 之中的r从根号中提出来，可得，r 。根据正弦定理可知， 。将它代入r 可得， r*. 所以，运动电荷的电场强度完全表达式（即运动电荷的有效场强表达式。电动运动学推迟势的大小等于电场强度的r*倍）为式(3)。如果电磁相互作用是由电磁场传递的，那么运动电荷的场强（或势）就包含多普勒效应。若考虑这种效应，系数η就应被换为γη。

如上所述，场源运动引起的电磁相互作用推迟现象，就是当场源高速运动时距场源有限距离处的静电学认可的场强与发挥实际作用的“有效场强” 不一致的现象。当试验电荷与电量为Q的电荷相对运动且站在与试验电荷相联系的惯性系中观察时，在距离电荷源 r 的地方，经典电磁理论认为其电势为KQ/r而考虑到推迟效应时，该处的电势实际大小（即有效电势的大小）为ηKQ/r（推导过程见补充材料2）. |G. Stephenson 和C. W. Kilmister 在《Special relativity for physicists》中导出了力的变换公式[1]，朗道在《场论》中导出了场的变换公式[2]。但他们都认为力与惯性系的选择有关。我们已经知道，力的存在性是不能被坐标变换消除的（力的存在一旦在两物体间的相对运动差异上反映出来了，就不能被Lorentz变换或其他坐标变换消除掉），不能将“力的大小可以与坐标系的选择有关”推广为“场和力的存在性与坐标系的选择有关”。改变运动的参照物不能消除两个物体之间的相对运动。在Lorentz变换下力的存在性与惯性系的选择有关是一个与经验世界不符的结论。如果用精巧的弹簧秤测出了一个力，那个指示的读数就是客观的，不会与惯性系的选择有关。用不同系统中的秤测量同一个力，可能会得到不同的值，但不能将一个有限值测量为无穷小。如果说通过变换能将一种相互作用力从“有”变为“无”或从“无”变为“有”，就否认了场或相互作用力的客观性（详见《补充材料1》）。作者宁愿相信客观事物（如场和力）的实在性而不愿迁就理论形式上的对称美。. 就是说，实际发挥作用的电势只能是KQ/r[1+υcosθ/(c′+υξcosθ)]和KQ/r之中的一种，被试验电荷系和试验电荷系二者之中最多只有一个与“能得出正确结论的优越的系统”相联系。

我们可以根据基本相互作用的推迟效应的不对称而区分不同的系统——站在导体上观察运动的磁铁，若没有推迟效应产生就表明与该磁铁相联系的系统是优越的系统。当磁铁的绝对速度υ很低时，ηKQ/r≈KQ/r用数学式表达就是 ηKQ/r=KQ/r. 基本相互作用的推迟效应可以忽略不计（或消失），又变得不能利用磁铁与导体之间的相互作用的推迟效应区分那两个惯性系了。所以，电动力学相对性原理最多只能在低速下近似成立（或者只能在超距作用存在的条件下成立）。

朗道在《场论》中以《运动电荷的场》为一节的题名，并在该节中导出了推迟势的表达式。但在推导过程中以电荷的创生为前提而不是以电荷运动为前提。在导出的结果中既不含速度因子也不含矢径-速度夹角因子，该表达式与通常提到的电动力学推迟势的表达式完全相同。因此，朗道导出的推迟势仍然是电动力学推迟势，而不是电运动学推迟势。

1.2 非相对论的Maxwell电磁理论只能在低速重要条件下近似成立

该结论源于：只要电磁相互作用不是即时、超距的，电磁相互作用力的大小就与场源的运动速度有关，而Maxwell方程组中不含场源速度（或体系速度）因子。

这就像牛顿力学只能在低速条件下近似成立的情况一样。也可以说光速与时空性质无关是由没有考虑有效电场强度和有效磁场强度与时空性质的关系导致的。

设一个试验电荷以非常接近光的速度远离一个突然产生的正电子(一个正电子与一个试验电荷是平权的)，那么，在电场的传递速度不是无穷大的情况下，试验电荷所受到的电磁相互作用就只能是几乎恒定不变的。这与经典电磁理论的描述完全不一样（经典电磁理论认为试验电荷所受到的力与距离的平方成反比）。从这个角度看，现代电磁理论是“非相对论”的。从Maxwell方程组中不含体系速度可以直接看出Maxwell电磁理论是非相对论的。但是，如果将场源速度因素考虑到电磁相互作用当中去，就承认了场的合成传播速度与媒质速度和牵引效率有关，在Lorentz变换下Maxwell方程组保持协变就更加困难了。而这又破坏了“电动力学相对性原理”和“光速不变原理”赖以生存的基础。所以，承认Einstein相对论，就不得不承认电磁理论只能是非相对论的（即低速的或承认超距作用存在的）。

从点电荷的有效电势表达式KQ/ r[1+υcosθ/(c′+υξcosθ)]可以看出，两点电荷做分离运动与做相向运动，发生的电荷相互作用是不一样的。有效场强与场源的速度和加速度有关。电磁理论没有考虑到这一点。Maxwell及其后续者在建立他的方程组时仅考虑了电磁相互作用的动力学效应，而没有考虑电磁相互作用的运动学效应，没有得出光速与系统的选择有关的结论是必然的。Maxwell 电磁理论不能描述“光速与场源速度的关系”是由于它没有考虑有效场强与速度的关系，并不能表明“光速与惯性系的选择无关”是真理。光速变与不变也就与相对性原理及相对论没有强硬的关系。Einstein相对论并没有完全与经典电磁理论协调起来。有人零星地考虑了力（或场）与运动速度有关，但没有正式地纳入电磁理论体系之中，而且，采取放弃场和力的客观性的方式来迁就相对论。只要将Maxwell方程组中的电场强度和磁场强度换为有效电场强度和有效磁场强度从而使Maxwell方程组中含有场源速度因子，就必须承认场的传播速度与场源运动速度有关（详见《补充材料2》）。当c趋于无穷大或场源速度趋于无穷小时，KQ/r[1+υcosθ/(c′+υξcosθ)]才能变为经典的电势表达式KQ/r。所以有本节题名所述的结论。更详细的讨论见《补充材料4》。

以上两节的论述表明，无论电磁相互作用的运动学效应是否是对称的，都会动摇狭义相对论的根基。

1.3 对待Maxwell理论在经典理论体系中的不协调、不对称的方式不止一种

“系统系等价只是近似的，严格起来就不等价”的可能性也是有的。在这种情况下，一种理论不能满足系统等价就是正常的。“不同系统等价是至理，没有满足系统等价就是理论不完善”这种可能性也是有的（最多只占50%）。上述两种可能性代表了两种解决问题的思路。可是在长达100年时间里，人们都只选择后者。我们将利用图1作进一步地说明。存在一个人们坚持了多年且在哲学上仍然坚持的能与相对性原理抗衡的“客观存在的绝对性原理”（详见《补充材料1》）。



Einstein将作为理论依据得到的光速不变原理有内在矛盾（详见2.7节）。

2 选择Lorentz变换和Einstein相对论引起的其他不协调：其推论（即预言的运动学效应）的适用性不是对称的


下面通过几个理想实验说明这个问题。

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• 涂润生 推迟势的起因除场源变化外还有场源运动 -marketreflections- ♂ (8868 bytes) () 03/31/2010 postreply 11:57:59