狭义相对论部分：(21)质疑狭义相对论速度的叠加公式

参考《相对论百问》第28页 21相对论的速度叠加公式怎么写？可以用速度叠加达到和超过光速吗？

在经典力学中，物体在力的作用下改变原有的速度遵守牛顿第二定律，物体失去了作用力做惯性运动遵守牛顿第一定律。经典力学中速度相加的法则简单，对物体的速度合成没有限制和约束，两个物体之间的相对速度也没有极值的限制。

相对论提出一个光速是所有速度的极限的概念，于是引出了：

1、单独的物体一次性加速，无论对物体施加的力有多大，时间有多长，光速是极限。

2、单个物体多次加速，无论多少次加速，最后的速度也不会超越光速。

3、两个运动物体之间的相对运动的速度，也不可以超越光速。

从表面上看来这三种情况同是光速限制，但是后面所支持的却是完全不同的概念。本来在经典力学中不存在问题的地方，相对论给制造出三个不同的概念，这不仅使速度的问题大大的复杂化了，更在于搞乱了人们对速度的认识。

第1种限制问题是《相对论百问》第22节的内容，属于动质量的问题。

第2种限制问题也是该书第22节的内容，是惯性运动体的再加速度问题。

第3种限制问题是本节的内容，涉及到狭义相对论速度叠加问题。

A、狭义相对论的速度叠加公式的来历

我们翻阅狭义相对论论文《论动体的电动力学》便可以用知道，这个速度叠加公式导出的条件是：有一个K系和K＇系，K＇以v速沿着K系的X轴运动。在K＇中有一个质点在运动，求在K系看到K＇系中这个质点相对于K系的运动速度，结果得到了“速度的加法定理”。

爱因斯坦在《论动体的电动力学》中的质点的运动有X轴Y轴的分量，为了简化，只取一个方向的“同向速度加法定理”。在《论动体的电动力学》中“速度加法定理”推导的过程需要从钟慢尺缩的推导中得到变换方程，借助这个方程再引入质点的运动量，从而得到质点新的运动方程，取质点的运动方向与X轴重合，则有：u＝(u＇＋v)/(1＋u＇v/c2),即“同向速度加法定理”，也是本书中的狭义相对论速度叠加公式(见《相对论百问》第28页的(1.21)式)。

在《论动体的电动力学》论文中爱因斯坦用的是钟慢尺缩的方法找到的长度收缩系数，再以后的相对论的书中爱因斯坦直接采用了洛伦兹变换。其实无论钟慢尺缩还是洛伦兹长度收缩都没有经过验证，通过钟慢尺缩的推导得出的“同向速度加法定理”，也没有什么理论基础和实验基础。

没有什么基础的东西按理是不可以成为“定理”，像相对论这样仅依据钟慢可以得到尺缩这个假设，在数学中导来导去就可以成为定理？实在让人费解！(在《论动体的电动力学》中称其为“速度加法定理”)

我们正常的认识问题和解决问题的常规中，对于没有确凿的证据的怀疑对象，只能叫“疑似”，在法律方面称怀疑对象为“疑似罪犯”，这种也是全世界在法律方面必须遵守的原则。相对论找不到速度相加的证据，于是暗度陈仓把“疑似”悄悄变成了“是”。这样认识问题，既不是科学，也不符合常理。

B、“狭义相对论速度加法定理”的推论条件的错误

在《论动体的电动力学》的原话是这样说的，“在以速度v沿着K系的X轴运动着的k系中，设有一个点依照下面的方程运动：“求这个点对于K系的运动。”

我们知道，坐标系是人们为了观察物体运动假象出来的，对于运动的观察，必须要将坐标系固连在物体上叫参照系，才可以说参照系在运动或者静止，独立坐标系的运动是没有意义的。爱因斯坦说的“在以速度v沿着K系的X轴运动着的k系”是什么意思呢？“求这个点对于K系的运动。”又是什么意思？坐标系本来就是虚拟的，求这点对于虚拟的东西速度？

相对论者可能会说：“K系本身就已经含有了物体，实际是参照系！”

但是此言差矣！在相对论论文中是这样描述的“设在‘静止的’空间中有两个坐标系，每一个是由三条从一个点发出并且互相垂直的刚性物质直线所组成。设想这两个坐标系的X轴叠合在一起，而它们的Y轴和Z轴则各自互相平行。”“现在对其中一个坐标系(k)的原点，在朝着另一个静止的坐标系(K)的x轴增加方向上给一个(恒定)速度v，设想这个速度也传给了坐标轴、有关的量杆，以及哪些钟。”

看到了吧，是坐标系推动了“有关的量杆，以及哪些钟。”或者说是那些量杆和钟随着坐标系在运动。

在相对论中那个虚拟的坐标系在移动，物体就跟着移动，坐标系停止物体就停止。怪不得相对论不属于力学，不用力，物体就能由静止变成运动，也能从运动变成静止。

这种依赖于虚拟和想象的东西拿到数学中去推导，推导出来的结果怎么能变成现实物理世界的一种规律呢？以这种臆想怎么能得到正确的“速度加法定理”呢？

C、不相关联的两个相互运动的物体之间凭什么要遵守什么联系

假设两个各自运动的物体，它们分别在做惯性运动。我们观察这两个相对运动的物体，可以以一个参照物建立参照系，来观察这两个物体的运动情况，直接得到两个运动体之间的运动速度。也可以以其中一个物体建立坐标系来观察另一个物体的运动。

物体运动是各自的，无关联的，他们之间的相对速度没有什么必要有一个共同的约束，如果他们一个沿着x轴的正方向以c速运动，而另一个沿x的负方向以c速运动，那么它们之间的相对速度就是2c，有什么物理理由决定它们不遵从这个规律吗？

可是相对论把它们归结成为在K＇以v速沿着K系的X轴运动时，在K＇中有一个质点在运动，求在K系看到K＇系中这个质点相对于K系的运动速度。本来在一个参照系中就可以观察到两个矢量不同的运动物体，相对论变成用两个参照系来观察，就仿佛那两个虚拟的参照系间就建立起来了关系，就应该遵从那个“速度的加法定理”。

一个参照系可以观察这个宇宙，当然你也可以一起假设几个参照系，目的是为了分析问题的方便，但是要注意，得到的结论不能违背和改变一个参照系情况下的基本原则。如果无事生非，那么你引入的参照系就是多余的，

可能有人认为，你说的问题和相对论的“速度的加法定理”所指不同！

不！那是相对论对物体运动认识的混乱。

爱因斯坦在1848年为《美国人民百科全书》写了一个条目《相对性：相对论的本质》，他在这里面说：“运动总是显示为一个物体对另一个物体的相对运动。”可见爱因斯坦在相对论发出40多年之后，也总算认识到了运动是物体对物体的运动！而不是坐标系对坐标系的运动，也不是物体对坐标系的运动。

对于相对论那些混沌的概念和无奇不有的结论，我看还是晏成和先生说的非常好：“物理、物理，物之原理，物理学首先就是要讲理，要对自然事实做出合情合理的解释。”

爱因斯坦不能对相对论的“速度加法定理”的物理原因做出合情合理的解释，他把“速度加法定理”来个一抛了之。为什么独立的两个运动体的速度凭什么不能正常相加呢？他的不能直接相加的道理是什么呢？“速度加法定理”的物理机理是什么？什么也说不清楚，既没有理论根据，又没有实际证明，怎么能让正常理智的人去接受这种无理的概念呢？如果仅凭相信爱因斯坦是个天才，这岂不是迷信！