关于光速不变原理与参考系矛盾的证明与思考

摘 要：因为光速不变原理与参考系中的某些常识相违背，而光速不变原理又是通过实验反复证明过的结论。笔者将从几个方面对其与参考系的矛盾进行证明，并给出一些解决方案。

关键词：光速不变原理；参考系；引力场；场强；引力势

一、关于光速不变原理的表述

鉴于光速不变原理对本文论证的重要性，现将两种不同的等价表述分为如下：

（1）“在彼此相对做匀速直线运动的任一惯性参考系中，所测得光在真空中传播速度都是相等的。”[1]

（2）“光在真空中总是以确定的速度c传播，这个速度大小同发射体的运动无关。”[2]

总之，根据实验给出的结论是：光速与源速无关，光速在参考系中具有绝对性。

关于场的优点，就是引入了势，我们知道，真正场中场强的变化量只与初末位置有关，与路径无关，这样就可以避开两个惯性之间相对运动的速度而直接用能量守恒与势的守恒去解决场中运动的问题。另外，我们再回顾一下电场与引力场的各种概念，从头至尾它从未涉及参考系，形成了一个完备的体系，是一个新的概念，这也为解决光速运动时间的问题提供了一个可能的方案。

六、总结

在这篇文章中，提到了参考系与场这两种对运动的分析方式，自然，它们各有利弊，参考系更加符合人们对空间的认知，但去只能分析宏观物体的低速运动；而场虽然相对较难理解，但却可以处理一切问题。

另外，再提一个需要特殊关注的问题----在引力场中，平衡状态是静止或绕场源做圆周运动，因为只有这样，物体的势才不会改变；直线运动时，势是必定会改变的。

不論如何，场确实为我们解决光速运动问题以及寻找符合光速不变原理提供了一个比较可行的方案。

参考文献：

[1]程守洙，江之永.普通物理学第六版（上册）.高等教育出版社，2006.144，6.

[2]张元仲.狭义相对论实验基础.北京：科学出版社，1979.4.

[3]郝建宇.关于洛仑兹变换与光速不变原理相悖证明.数学·力学·物理高新研究进展，2000，9，344.

作者简介：武嘉旗（1999-），男，汉族，山西太谷人，山西大学附属中学学生。