产生相对论效应的物理机制及相对论的适用条件

殷 业，胡素辉

(1.上海师范大学 信息与机电工程学院，上海 200234；2.中科院 上海微系统与信息技术研究所，上海 200050)

产生相对论效应的物理机制及相对论的适用条件

殷 业1，胡素辉2

(1.上海师范大学 信息与机电工程学院，上海 200234；2.中科院 上海微系统与信息技术研究所，上海 200050)

相对论效应是相对论中存在而牛顿力学中不存在的，但为什么会产生这种差异？两种理论的什么不同导致了这种区别，它和牛顿力学的适用条件有何关系？已知牛顿力学有适用条件，那么相对论有适用条件吗？如何研究相对论的适用条件？相对论的适用条件是什么？本文详细讨论了上述问题，通过分析和建模给出了产生相对论效应的物理原因，提出了研究相对论适用条件的3种方法，并应用这些方法得到了2个相对论的适用条件，解释了一些历史遗留的问题．

相对论效应；相对论适用条件；爱因斯坦公理；物质空间；相对论

0 引言

相对论效应是相对论中存在而牛顿力学中不存在的，但为什么会产生这种差异？两种理论的什么不同导致了这种区别，它和牛顿力学的适用条件有何关系？本文试图回答这些问题．现在已知牛顿力学有适用条件，那么相对论有适用条件吗？如何研究相对论的适用条件？相对论的适用条件是什么？当需要研究一个前人没有研究过的问题时，方法论的选择是很重要的，没有适当的方法就无从开始，本文给出的研究相对论适用条件的3种方法:(1)公理研究方法；(2)悖论研究方法；(3)模型研究方法，并分别加以分析，得到2个相对论的适用条件，这些研究方法和结果最终正确与否将由实验检验．

1 数学与物理的关系

数学给物理学带来了辉煌[1-5]，但同时也带来了一个负面的影响，使物理学越来越抽象而远离直觉．人类思维的起因(也就是你是怎么会想起思考这个问题的)除了逻辑联系引起的联想外，主要是靠直觉和灵感，如果物理思维中缺乏了直觉和灵感，科学思维的起因也就缺乏了，所以我们看到爱因斯坦留下的关于统一场论的手稿[2]，全世界大概只有少数几个人能接着他的思路继续研究，高度的数学抽象带来的后果是思维的枯竭．

让物理学回归直觉，是物理学未来的一项重要的任务，但现在只有少数人意识到这件事的重要性，而大多数人却有藐视物理直觉的想法，有时甚至认为依靠物理直觉进行的思维是不靠谱的．产生这样思想的原因是直觉经常欺骗我们，并且在宏观和微观两个方向上物理直觉和真实图像越来越不吻合，这使人们产生对直觉的不信任，这是可以理解的．但我们需要注意的是新的物理直觉不能是传统的完全依赖于经验的物理直觉，也就是直觉本身也需要升华，这是一种螺旋式上升的进步关系，经典物理依靠直接体验的直觉，现代物理依靠数学逻辑，未来物理需依靠升级了的直觉，然后又回到逻辑，也许这是一种规律．

本文中将尝试用升级了的物理直觉，来研究相对论效应和相对论的适用条件，我们对每一个直觉的起因都给予了充分的物理事实，用非常小心的求证步骤来达到目的．

现代物理学的建构方法都采用数学公理化的建构模式，这种方法的最大优点是只依靠几条根据实验或事实猜测出来的公理，建构起整个理论体系，以最小的代价，依靠逻辑的力量，得到广泛的结果，再通过实验的验证，反证理论的合理性．不论是相对论还是量子力学都是这样获得的[2-3,6-7]；在建中的理论，如量子引力理论、统一场理论、超弦理论等也试图用这样的方法建构．

相对论和量子力学的巨大成功使人们对理论的公理化模式产生了巨大的信任感，似乎到了这是唯一获得真理的方法的地步．数学的重要性不言而喻，但数学是万能的吗？这是需要反思的问题．数学是科学的钓鱼竿，通过它可以在未知的海洋里钓到科学大餐需要的大鱼，人类的实践已经证明这是可行的．然而理论中的数学逻辑线越来越长，就好比钓鱼竿越来越长，这条钓鱼竿可以无限长吗？人们发现逻辑的深入使想像越来越困难，离直觉越来越远，是否有一天钓鱼竿会折断？就像再也没有人接着爱因斯坦留下的手稿中的思路往下思维了．

从科学哲学的角度讲，不存在永远正确的人为理论，任何理论都是相对真理而非绝对真理，任何理论都有适用条件，我们现在没有找到某种理论的适用条件，并不代表它不存在．具体到物理理论，任何物理理论都是对真实自然的近似描述，只有在适用范围内理论和实验才能精确吻合，在适用范围外，理论和实验将不吻合，也就是无限长的逻辑线必然导致谬误，这也可以从逻辑推理的角度阐述．

定义“逻辑线”是逻辑推理的过程；定义“逻辑线长度”是逻辑线中不能再分解的逻辑推理步骤的多少[8-9]．则有以下物理理论有限自洽命题：在任何物理理论中，如果不明确理论的适用范围，从命题A可通过不同的推理路径到达命题B，假设命题A距离命题B足够远并没有无限循环论证，则一定存在可同时证明B真和B假的悖论．这一思想也可表述为：如果不明确理论的适用范围，不存在没有悖论的物理理论体系．任何物理理论都是对真实的近似描述，因为任何物理理论只能在有限论域内和真实精确吻合，在更大的论域内近似地吻合，在理论适用范围外则不吻合，所以逻辑线越长与真实的偏差就会越大，只要逻辑线足够长，最后一定可以得到悖论．这样就回答了为什么数学对物理来说不是万能的，数学钓鱼竿太长了一定会折断．从相对论和量子力学不可能同时为真也可以证明，现在的主流理论相对论和量子力学也一定存在适用条件．

许多科学家反对时间机器，认为时间机器违反因果律，是对科学的颠覆，儿子怎么能出生在爹妈之前呢？理论上之所以会得到这样的结果可能就是因为逻辑线的无限延长导致的谬误．

2 相对论效应

相对论效应是由相对论预言并被实验发现的效应．其定义是：相对论中存在而牛顿力学中不存在的被实验证实存在的物理效应．这些效应包括：钟慢、尺缩、质增、光速不变、光速极限、行星进动、光线弯曲、引力透镜、引力红移、存在反粒子等．

如何解释这些相对论效应，为什么相对论效应在牛顿力学中不存在，而在相对论中存在，并且在真实自然中也存在．显然牛顿力学中一定忽略了某种关键因素，而这种关键因素导致了牛顿力学中不出现相对论效应，当考虑了这种因素后相对论效应会立刻出现．后面的分析将会看到这一关键因素是：一无所有的空间不存在？牛顿在建立牛顿力学开始时就假设，空间是提供物体运动的场所，其中一无所有，运动物体不会和空间发生相互作用，这一假设是导致牛顿力学中不存在相对论效应的根本原因．

解释客观存在的物理效应产生的原因的方法有2种：(1)先数学后物理方法；(2)先物理后数学方法．先数学方法是首先根据实际情况列出初始条件，利用理论中的数学方程，解方程，用方程的数学解来解释物理现象，其缺点是只知其然而不知其所以然．先物理方法是根据动因公理，从现象追溯原因，然后再用数学分析计算得到结果．其中所谓动因公理是指：任何客观存在的真实物理效应都是物质间相互作用的结果．也就是不存在没有原因的结果，一种真实存在的物理效应的产生至少有一个物理原因，并且这种原因一定是物质间的相互作用引起的．牛顿本人虽然引入了超距的引力作用，但他始终不相信引力是超距的，所以牛顿也是相信动因公理的．

用公理化建构的物理理论，往往忽略追溯现象的物理原因，也就是不从物质相互作用的角度去分析物理效应产生的原因，而只从数学逻辑的角度推演出存在这些物理效应，这是一种唯像方法，这种预言物理效应的方法非常的神奇，有时达到让人惊讶的程度，历史上发生过许多次，使人们确信了数学的力量．例如：狄拉克仅从数学方程中预言了第一个反粒子正电子的存在，结果在宇宙射线的实验中被发现．爱因斯坦用广义相对论预言了光线经过太阳时会弯曲，结果也被实验证实了．所有这些纯理论预言，并不分析产生物理效应的物质相互作用机制，但如果动因公理是正确的，那么这种产生物理效应的物质相互作用机制一定存在，只是暂时没有被发现而已，如果我们能找到这种由因至果的物质相互作用机制，将可加深对物理效应的理解．本文将给出相对论效应的物质相互作用机制，并用这种相互作用机制解释相对论效应．

3 爱因斯坦公理与物质空间

亚里士多德、笛卡尔和爱因斯坦都认为：一无所有的空间不存在．为了今后讨论问题方便，我们将其称为爱因斯坦公理．

牛顿在牛顿力学中定义的空间是物体运动的场所，并且其中一无所有．所以牛顿的空间又称为虚空．如果爱因斯坦公理成立，那么存在的空间中一定存在物质，这样空间和物质就不可分割，可称这种空间为物质空间．定义理想物质空间为：充满无限小连续物质的空间．

真实的物质空间是：连续的物质占据的空间，如：空气、水、真空等，它们是理想物质空间的近似，任何物体都在物质空间中运动，没有例外[5,10]．

物质空间具有层次结构，设想一个玻璃围成的正方体，如果将里面的所有有质物质抽去，就获得了真空，根据爱因斯坦公理，一无所有的空间不存在，所以真空中也一定存在物质，如引力场，电磁场．假设将所有真空中的场物质抽去，就得到真空的真空，以此类推，就得到了一个像俄罗斯套娃式的嵌套的物质空间层次结构[9，11-14]．

在物质空间层次结构中，一般稀薄的空间物质包围稠密的空间物质，最稀薄的物质空间是一无所有的空间，即无空间或称虚空，最稠密的物质空间是宇宙大爆炸时或黑洞内的奇点空间．稠密物质空间相对稀薄物质空间的存在形式是量子化的，如：气态的恒星是一颗一颗地存在于真空之中．

马赫原理认为物质的惯性是宇宙中物质之间的引力相互作用的总效应[11]，假设虚空中一无所有，则虚空中引力场也没有，物质在虚空中将没有惯性，任何外力都将使粒子运动速度加速到无限快，在存在四周约束的虚空中，粒子的数学描述只能是几率波．因为粒子运动无限快，我们无法判定一个粒子到底会出现在何处．微观粒子的图像之所以像云，是因为它们运动得太快了．如对粒子的环境约束是对称均匀的，则粒子在空间中的几率分布也是均匀的，如果约束是非均匀的，则几率波将呈现非均匀分布，如果环境约束有周期规律，则几率波将呈现量子化分布．这种图像符合量子力学揭示的微观图像．

宇宙中虚空体积无限大，奇点空间体积无限小，一般物质空间体积有限大，我们所在的真空宇宙有限大[15]，它来之于一次大爆炸，以上是关于物质空间的一些基本性质．

使用物质空间层次概念可以解释为什么相对论和量子力学不能同时为真？以及解释爱因斯坦的EPR问题．相对论以物质在真空空间中的运动为前提讨论问题，爱因斯坦明确指出引力是空间的几何性质，也就是空间和引力场不可分割，广义相对论不讨论一无所有的虚空中物质的运动，粒子和真空空间的相互作用会产生各种相对论效应，其中包括粒子不能超光速；而量子力学以虚空为物质的运动背景空间，它没有要求粒子运动不能超光速，正因为两种理论对空间的要求不同所以导致了两种理论存在深刻的内在矛盾．EPR问题中的量子纠缠态，可以在比真空跟高层次的空间中进行，所以没有光速限制，这样就解释了量子纠缠态为什么能超光速传递的难题，而相对论是不允许出现这种情况的．另一个有说服力的例子是，非相对论量子力学中不能预言反粒子的存在，但认为真空不空(狄拉克假设真空是负能电子海)的相对论量子力学可以预言反粒子的存在．从中可以看出，非相对论量子力学是隐含假设空间为虚空，量子力学的速度分布是概率分布，并不要求速度上限为光速，所以才会有量子隧道效应，相对论则不能脱离引力的存在，相对论要求的背景空间是含引力场的真空空间，两种理论要求的背景空间不同，我们不能说爱因斯坦错了，只能认为爱因斯坦是在他所设定的含引力的真空空间前提下讨论问题，但这个前提是可以打破的．

4 产生相对论效应的物理原因

根据爱因斯坦公理，所有空间中都存在物质，物体在物质空间中运动必会发生和物质空间中的空间弥散基质相互作用，这种相互作用必然会导致某种物理效应，这种物理效应就是相对论效应，这样就解释了相对论效应产生的物理原因，即：物体和空间的相互作用．因为牛顿力学假定运动物体所在的空间是一无所有的虚空，所以不会发生运动物体和空间的相互作用，也就不存在相对论效应．

牛顿力学的适用条件是低速运动，因为当物体的运动速度远远低于光速时，物体和真空空间的相互作用可以忽略，所以在低速条件下，相对论效应可以忽略．这样相对论效应和牛顿力学适用条件的关系也得到了解释，

从爱因斯坦公理和物质空间概念出发可以解释所有的相对论效应．

例1：首先解释钟慢效应．如果一个人手中拿着两只标准钟，将它们放在一起对准，然后让一只钟不动，另一只在空中迅速划一圈，假设划动的最快速率接近光速，然后比较两钟的时间，相对论的结论是动钟变慢[16-17]．

在实验所设定的环境中，只存在静钟、动钟和空间三个要素，根据动因公理，动钟变慢的物理原因唯一的可能性是：动钟和空间发生了相互作用．牛顿力学认为空间是虚空，也就是空间中一无所有，自然不会发生钟和空间的相互作用，所以牛顿力学得出两钟快慢一样的结论．而相对论认为空间中并非一无所有，根据广义相对论，绕圈的动钟有加速度，又根据等效原理必存在等效引力场，动钟会和空间场物质发生相互作用，自然这种相互作用可以导致动钟变慢．结论是：动钟和空间发生的相互作用大于静钟和空间的相互作用，所以动钟变慢了．

例2：行星沿椭圆轨道运动，因为引力的作用，空间是非欧的，所以在近日点和远日点上，行星与空间物质的作用大小也不同，近日点相互作用大，远日点相互的作用小，这种不对称会导致行星在椭圆轨道上沿旋转方向的长轴进动．历史上水星进动是被爱因斯坦广义相对论第一个解释的现象[18]，这里用行星和空间的相互作用定性地解释了现象．其他的相对论效应也可以得到类似的解释，关键是这些解释使相对论从抽象回归直觉，这是一种更高层次上的回归．

运动物体和空间相互作用的强弱决定了相对论效应的大小，真空物质极其稀薄，所以只有在物体运动接近光速时，相对论效应才显现；在低速情况时无需考虑运动物体与真空空间的相互作用，故牛顿力学成立．这和蜗牛运动无需考虑空气的存在一样．在越稀薄的物质空间中越需要高速运动才能产生运动物体和空间的相互作用．如果存在比真空更稀薄的物质空间，那么就需要物体以大于光速运动才能产生物体和空间的相互作用．

5 相对论适用条件的研究方法

在理论的形成阶段是不可能一开始就去讨论它的适用范围的，但随着理论研究的深入，反例实验事实的积累，理论中悖论的出现，渐渐地人们会考虑理论的适用范围问题．

如何研究相对论的适用条件？有一些可以设想到的方法，这些方法并不一定都能奏效，但作为尝试是可以试验的．方法1：公理方法，就是讨论相对论逻辑起点集中公理的适用范围；方法2：悖论方法，是从理论的悖论开始研究，因为悖论的出现往往是理论适用条件的破坏造成的，所以研究悖论是寻找理论适用条件的有效途径；方法3：模型方法，是从已有的事实出发，建立新的客观世界模型，从模型分析理论的适用条件，这里主要指“物质空间”模型．

相对论是公理化理论，公理化理论建立在逻辑起点集的基础上，逻辑起点集包含初始概念集和公理集，逻辑起点集决定了理论的全部推论集，逻辑起点集加推论集构成了整个理论体系，推论集中存在一些可以通过实验验证的推论，如果实验真的证实了推论集中的结果，则理论就被证明是正确的，人们就可用这样的理论去进一步预测未知．相对论的公理涉及4条，光速不变公理、狭义相对性原理、等效原理和广义相对性原理，它们的适用条件也就是相对论的适用条件．

相对论中存在众多悖论，如孪生子悖论、滑轮悖论、潜水艇悖论等，悖论的出现并不是无缘无故的，悖论往往暴露出理论具有适用条件，从对悖论的分析中可以得到关于相对论的适用条件，它和从其它方法中获得的适用条件必需是一致的，如果用不同的方法可以得到同一结论，说明这一结论不是偶然的，就增加了结论的可信度．

从物质空间模型可以清晰地分析相对论和牛顿力学的不同，也可以获得相对论的适用条件，并可以通过物质空间力学加相对论适用条件重构相对论．一种理论如果可以从不同的途径重构，就说明这种理论的存在不是偶然的，以下公式表示了物质空间力学和相对论的关系：

相对论=物质空间力学+相对论适用条件

考虑由宇宙中的广大星系形成的引力场，假设该物质空间由度规张量gμv表示，则一般的描述物质空间力学的场方程为：

G(gμv)=KTμv

(1)

其中Tμv是引起空间度规变化的源，K是比例系数，G是物质空间受自然规律支配的约束函数，(1)式可以是非参照系协变的，在任意真实参照系之间变换时，由于参照系的非对称性(或非全同性)会产生非协变项，非协变项表征了真实参照系之间的差异，当(1)满足相对论适用条件时，非协变项为零，方程转化为协变方程，即爱因斯坦引力场方程．从这里可以看到，宏观力学是如何进步的？在低速时，爱因斯坦引力场方程退化为牛顿引力场方程，当满足相对论适用条件时，物质空间场方程退化为爱因斯坦引力场方程．

由于物质空间没有限定空间背景物质一定是引力场，这就给宇宙学的发展留下了余地．最近的普朗克望远镜发现了宇宙背景辐射存在宏观非对称结构，这种宏观非对称结构不可能用对称的相对论理论从内部获得解释，如果宇宙大爆炸是唯一的，那只能解释成上帝是左撇子或右撇子，这和牛顿的上帝第一次推动解释是一样的，因此，最大的可能性是大爆炸不是唯一的！非对称结构是大爆炸外的其它宇宙对本宇宙的影响造成的，物质空间层次思想允许这种情况的出现．如果是这样，根据动因公理，外宇宙的物质和能量已经影响了本宇宙，那么它们一定已经到达了本宇宙，并可能被我们的望远镜或探测器探测到，假设我们具有区分外宇宙和本宇宙物质和能量的方法，我们就能看见外宇宙，文献[9]中给出了一种观测实验方法．

历史上当人类否定地球是宇宙的中心时，就为和地球有相同地位的行星留下了位置，当人类认识到太阳不是宇宙的中心时，就为和太阳有同等地位的恒星留下了位置，当人类发现银河系不是宇宙的中心时，就为河外星系留下了位置，同样当我们发现大爆炸是不对称的，就为外宇宙的存在留下了位置．

6 相对论的适用条件

在物理学的研究方法中，线性近似和对称近似是两种常用方法，线性近似就是用一次方程描述变量之间的关系，如：电阻上电流和电压之间的关系．如果自然界所有变量之间的关系本质上都是非线性的，那么用线性关系描述就是对真实自然的一种近似描述，这一点现在几乎所有科学家都认可了．对称近似是指：在得到对事物1的精确描述后，用对称变换的方法求得对事物2的描述，假设事物1与事物2是完全对称的，那么通过对称变换就可以得到对事物2的精确描述，如果事物1与事物2是非完全对称的，但具有近似对称性，那么通过对称变换得到对事物2的描述就是近似描述，即对称近似．

例3：如果我们获得了关于右手外形和纹理的数学描述方程，就可以通过对这些方程的镜像对称变换获得关于左手的外形和纹理的数学描述方程．假设人的左右手是绝对镜像对称的，那么对称变换获得的对左手的数学描述方程就是精确的，否则就是近似的．

自然规律的描述需要参照系，在一个参照系中总结出来的自然规律是否适用于另一个参照系？这就是相对性原理需要揭示的问题．如果已知一个参照系中的自然规律，并且两个参照系是完全对称的，那么就可以通过对称变换获得在另一个参照系中适用的自然规律．这样问题就转化为在真实的自然界中，是否存在两个参照系是完全对称的？假如我们坚信世界上不存在两片完全相同的树叶，那么我们同样也应该相信世界上不存在两个完全对称的参照系，仅存在近似对称性．所以在一个参照系中总结出的自然规律(通常用数学方程表示)，通过对称变换到另一个参照系中，所得到的数学方程只能是对真实自然的近似描述，属于对称近似．对称近似本质上揭示了相对性原理，包括伽利略相对性原理、狭义相对性原理、广义相对性原理都是对真实自然的近似描述．

从对称近似可以得到相对论的第一个适用条件：参照系的绝对对称条件．实现对称变换的两个参照系必须是绝对对称的．例如：在狭义相对论中要求变换的两个参照系都是惯性系．在广义相对论中要求变换的两个参照系中必须有一个是惯性参照系．因为真实的参照系都不可能是惯性系，只可能是近似的惯性系，它们与惯性系的近似程度不同，所以不可能是绝对对称的，故相对论只是对真实自然的一种近似描述，在对称条件可以忽略时，相对论成立．

例4：研究微观基本粒子的运动时，是用地球还是用太阳做参照系，近似于惯性系的程度都足够好，所以在地球上做基本粒子的相对论实验有很好是近似度．

从孪生子悖论问题的分析中也可以得到相对论的第一个适用条件，相对论是一个绝对对称理论，A钟看B钟慢，B钟看A钟慢，在相对论中是允许的，因为相对论否认绝对惯性系的存在，认为所有的运动都是相对的．但如果地球围绕太阳转和太阳围绕地球转是等价的，那么哥白尼提出日心说就不伟大了！所以真实的自然不是绝对相对的，每个真实的参照系都不同，而相对论成立的条件是需忽略这些不对称性，即认为参照系都是绝对对称的．这一条件只有在一定情况下才能满足，如例4中是选地球还是选太阳做惯性参照系，产生的误差很小，这时相对论成立．

马赫原理的名字是爱因斯坦提出的，爱因斯坦认为物体的惯性来源于宇宙中所有物质之间的相互作用[8]．

图1 马赫原理示意图

如图1，如果没有遥远星系的存在，本地物体m就没有惯性，所以在一无所有的虚空中物体是没有惯性的，只要有一个微弱的力作用于物体，物体将立刻被加速到无限大的速度，也就是虚空中不存在光速极限．这样就得到了相对论成立的第二个条件：空间中需存在背景引力场(或者遥远宇宙物质存在)．从微观角度讨论，假设真空是引力场的存在空间，真空有量子涨落，说明真空有结构，如果真空介质中有空隙，有一种粒子足够小，其在真空中的运动可以在真空物质的空隙中进行，那么在一定自由程上，就可以超光速，这时相对论不成立，所以为了不超光速，必须满足粒子相对真空微结构是宏观粒子，故又称这个条件是运动粒子相对真空微结构的宏观条件或不超光速条件．从这个条件可知，基本粒子超光速的条件有两点：(1)足够小；(2)不受长程引力作用．有许多科学家猜测中微子是超光速粒子，但相对真空结构中微子是否足够小现在并不知道，如果中微子有质量则不可能是超光速粒子．

至此我们总结出了2条相对论的适用条件：(1)参照系绝对对称条件；(2)不超光速条件．从物质空间模型看，对称条件保证了物质空间中力学具有最简数学形式(协变)；不超光速条件说明相对论只在存在引力的真空空间中成立，并要求微观粒子相对真空微结构是宏观的．

7 结语

本文中仅使用了一个数学公式，其目的是为了实践物理学回归直觉的尝试．当然这种直觉是建立在大量的实验事实和已有理论结果的基础上．文中用动因公理分析得到了产生相对论效应的物理原因是：运动物体和空间的相互作用，这种作用的大小决定了相对论效应的大小，用它可以说明所有的相对论效应．任何理论都有适用条件，相对论也不例外，本文用了3种不同的研究方法，得到了2条相对论适用条件：(1)参照系绝对对称条件；(2)不超光速条件．当这两个条件满足时，物质空间力学转化为相对论．

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[18]A.Einstein.Relativity 15th Edition[M].London:Methuen & Co.LTD.,1957.

ThePhysicalMechanismofRelativisticEffectsandApplicableConditionsofRelativity

YINYe1,HUSu-hui2

(1.College of Information,Mechanical and Electrical Engineering,Shanghai Normal University,Shanghai 200234,China；2.Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200050,China)

Relativistic effects exist in the theory of relativity,but not in Newtonian mechanics.What’s leading to this distinction of the two theories?What’s the relationship between this distinction and the applicable conditions of Newtonian mechanics?Does Relativity have applicable conditions?How to research the applicable conditions of relativity?What’s the applicable condition of relativity?This paper discusses these issues through analysis and modeling,gets the physical causes of forming relativistic effects,and proposes three researching methods of relativistic applicable conditions.Two applicable conditions of relativity have been obtained by these methods and explain some difficult problems handed down in physics.

relativistic effects;applicable conditions of relativity;Einstein’s axiom;substance space;relativity

郎集会)

2014-04-22

国家自然科学基金项目(60971004)；上海师范大学重点学科建设项目(A7001-12-002006)

殷 业(1961-)，男，江苏省无锡市人，现为上海师范大学信息与机电工程学院副教授，博士.研究方向：信息理论、粒计算、智能控制、语音信号处理、基础物理理论等.

O412

A

1674-3873-(2014)03-0096-06