對(duì)雙生子佯謬及超距作用的一種可能性解釋

對(duì)雙生子佯謬及超距作用的一種可能性解釋作者：秦盛成都鈞盛私募基金管理有限公司郵箱：qinsheng@摘要：本文主要是基于一種更嚴(yán)格的雙生子佯謬的假設(shè)前提和慣性系假設(shè)，在完全對(duì)稱的前提下討論時(shí)間和空間性質(zhì)，并且得出了一種新穎的結(jié)論：不同參考系同時(shí)性是可能實(shí)現(xiàn)的、空間具有相對(duì)獨(dú)立性。并以此為基礎(chǔ)，對(duì)雙生子佯謬、宇宙暴脹、量子糾纏的超距作用、粒子的微觀空間運(yùn)動(dòng)、測(cè)量問(wèn)題等現(xiàn)象從一個(gè)新的角度進(jìn)行了嘗試性的解釋。這種解釋是探索性的和全新的。同時(shí)，作者還提出了一種對(duì)空間相對(duì)獨(dú)立性的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)方式。關(guān)鍵詞：同時(shí)性的絕對(duì)性；空間的相對(duì)獨(dú)立性；狹義相對(duì)論；宇宙暴脹；超距作用；測(cè)量問(wèn)題

ApossibleexplanationfortheparadoxoftwinsandoverdistanceactionShengQinChengduJunshengPrivateEquityFundManagementCo.,Ltd，ChengDu610000E-Mail：qinsheng@Abstract:Thispapermainlydiscussesthepropertiesoftimeandspaceonthepremiseofcompletesymmetrybasedonamorestrictassumptionoftwinparadoxandinertialsystem,andcomestoanovelconclusion:thesimultaneityofdifferentreferencesystemsispossibleandspaceisrelativelyindependent.Onthisbasis,wetrytoexplainthetwinparadox,cosmicinflation,theoverdistanceeffectofquantumentanglement,themicrospatialmotionofparticles,measurementproblemsandotherphenomenafromanewangle.Thisexplanationisexploratoryandnew.Atthesametime,theauthoralsoputsforwardanexperimentaltestmethodfortherelativeindependenceofspace.Keywords:Theabsolutenessofsimultaneity;Therelativeindependenceofspace;Specialrelativity;Cosmicinflation;Overdistanceaction;Measurementproblems.1.引言愛因斯坦曾經(jīng)講過(guò)，解決時(shí)鐘佯謬的問(wèn)題超出了狹義相對(duì)論的范圍[1]。雖然宇宙線中的粒子衰變能一定程度上的證明時(shí)鐘變慢效應(yīng)[2][3]，但是雙生子佯謬依舊困擾著很多物理學(xué)家。例如“孟廣達(dá)”等人認(rèn)為，在狹義相對(duì)論范疇內(nèi)解決雙生子佯謬是不可能的[4]。而“錢尚武”在分析此問(wèn)題時(shí)曾經(jīng)提到一種方法，那就是利用不同參照系的時(shí)間變換進(jìn)行解釋[5]，其前提條件依舊是運(yùn)動(dòng)過(guò)程的不對(duì)稱性。例如穆勒最早于1972年解決該問(wèn)題一樣，其前提條件依舊基于非對(duì)稱的參考系[6]。而本文希望把雙生子悖論的前提條件設(shè)置得更嚴(yán)格，建立在完全對(duì)稱的基礎(chǔ)上進(jìn)行討論，以此為基礎(chǔ)我們將推論出與以往不同的結(jié)論，那就是在不同的參考系中同時(shí)性是可以成立的。另外，我們還推論出了另一個(gè)有趣的結(jié)論，那就是空間似乎是相對(duì)獨(dú)立的。雖然過(guò)去我們有很多的實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)慣性系空間的統(tǒng)一性,即光速在慣性系中的不變性[7][8]，但是作者在本文中提出的這種方式是獨(dú)特的，是基于不同慣性系之間的一種檢測(cè)方式。作者發(fā)現(xiàn)用這兩個(gè)結(jié)論可以很好的解釋很多現(xiàn)象，例如：雙生子佯謬、量子糾纏的超距作用、宇宙暴脹等現(xiàn)象。作者認(rèn)為這種嘗試性的解釋是可能的。2．對(duì)狹義相對(duì)論中同時(shí)性及空間的一種嘗試性解釋2.1 對(duì)愛因斯坦狹義相對(duì)論中的“同時(shí)性”進(jìn)行一種新的嘗試性闡釋圖1愛因斯坦火車實(shí)驗(yàn)如上圖1所示，這是經(jīng)典的愛因斯坦思想實(shí)驗(yàn)中對(duì)同時(shí)性概念的描述?；疖囈运俣认騒軸方向運(yùn)動(dòng)，從站臺(tái)兩端分別同時(shí)發(fā)出一束光。在站臺(tái)上中點(diǎn)的觀察者看來(lái)這兩束光是同時(shí)到達(dá)的；然而在火車上的人看來(lái)，運(yùn)動(dòng)前方的光將比后方的光先到達(dá)。因此，愛因斯坦認(rèn)為同時(shí)性是相對(duì)的[9]。然而，本文要指出的是：如果火車相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)速度是已知的，那么火車上的人對(duì)于這種站臺(tái)上的發(fā)光先后到達(dá)的“現(xiàn)象”實(shí)際上是可以計(jì)算并修正的，火車上的人可以通過(guò)計(jì)算來(lái)消除前后兩束光到達(dá)的時(shí)間差異，進(jìn)而修正所謂的“同時(shí)性”困惑。經(jīng)過(guò)修正后，會(huì)使得火車上的人同樣認(rèn)識(shí)到兩束光發(fā)光的時(shí)間也是相同的。如果火車上的人看到運(yùn)動(dòng)前方光速到達(dá)的時(shí)間為，到達(dá)時(shí)相距前方站臺(tái)發(fā)光點(diǎn)距離為；后方的光速到達(dá)的時(shí)間為，到達(dá)時(shí)距離后方站臺(tái)發(fā)光點(diǎn)距離為，火車與地面相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為v。那么，經(jīng)過(guò)計(jì)算前方站臺(tái)發(fā)光的時(shí)刻為：，其中；后方站臺(tái)發(fā)光的時(shí)刻為：，其中；經(jīng)過(guò)修正后，實(shí)際上火車上的人看起來(lái)，站臺(tái)兩端發(fā)光這事件也是同時(shí)發(fā)生的，即。2.2對(duì)狹義相對(duì)論中空間的認(rèn)識(shí)進(jìn)行一種新的嘗試性解釋圖2不同參考系看到的光速軌跡如上圖2所示，一個(gè)物體以速度v相對(duì)地面沿X軸方向勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)物體內(nèi)部有一束光從A點(diǎn)發(fā)射到B點(diǎn)。假設(shè)運(yùn)動(dòng)物體觀察系為系，地面坐標(biāo)觀察系為系。在系的觀察者看來(lái)，這束光是從A到B直線運(yùn)動(dòng)的，運(yùn)動(dòng)距離為AB之間的直線距離，速度為光速c；但是在系看來(lái)，這束光其實(shí)是斜線運(yùn)動(dòng)的（圖2右方）。根據(jù)光速不變?cè)恚涤^察者就要求系時(shí)間變慢，否則就會(huì)產(chǎn)生超光速困境。本文要對(duì)此修正的是：實(shí)際上系和系空間是相對(duì)獨(dú)立的。對(duì)于系觀察者，除非進(jìn)入到運(yùn)動(dòng)物體系的慣性系中，否則這束光對(duì)系而言是“看不見”的。系的觀察者要看見系上的一束光的傳播過(guò)程，其前提條件是系觀察者首先要對(duì)這束光進(jìn)行觀察，而觀察的前提是：要么這束光與處于S系觀察者慣性系的物質(zhì)發(fā)生了作用；要么系觀察者進(jìn)入系進(jìn)行觀察。因此，所謂的“光速不變”，前提條件是在某個(gè)慣性系對(duì)光速進(jìn)行測(cè)量得到的。任何對(duì)光速的測(cè)量，都至少需要該慣性系中的兩點(diǎn)作為參考。因此，在不進(jìn)行測(cè)量的前提下說(shuō)：“同樣的時(shí)間內(nèi)，在系看來(lái)這束光傳播的距離比系要長(zhǎng)”，這是不允許的。2.3 狹義相對(duì)論對(duì)雙生子佯謬的解釋我們知道目前對(duì)于雙生子佯謬的理論解釋方式，主要集中在兩個(gè)參考系之間的非對(duì)稱性，很多文章中會(huì)解釋為“火箭加速”的過(guò)程導(dǎo)致了這種時(shí)間上的差異[10]。然而我們可以對(duì)雙生子佯謬的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)以更好的說(shuō)明“加速過(guò)程”不是造成時(shí)間變慢的原因：假設(shè)A和B是完全一樣的剛體，上面放置著兩個(gè)構(gòu)造完全相同的時(shí)鐘且時(shí)鐘指針初始位置一致。雙方以同樣的受力獲得加速后（可以通過(guò)連接A和B的彈簧來(lái)加速），A和B相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為v。雙方約定好在時(shí)鐘的某個(gè)“時(shí)刻t”以某種設(shè)定好的相同的程序減速并返回，最終經(jīng)過(guò)同樣的方式減速達(dá)到相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。在這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中：物體A和B的所有運(yùn)動(dòng)過(guò)程都是完全對(duì)稱的。根據(jù)狹義相對(duì)論：當(dāng)A和B回歸到最終相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，A會(huì)看到B上的時(shí)鐘變慢了；B同樣會(huì)看到A上的時(shí)鐘變慢了。如果相對(duì)于A和B，有一個(gè)地面觀察者是第三觀察者，會(huì)發(fā)現(xiàn)A和B的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程是完全對(duì)稱的，包括時(shí)鐘指針的位置。整個(gè)過(guò)程我們不可能發(fā)現(xiàn)A或者B相對(duì)于對(duì)方在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有任何獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，因此我們難以解釋狹義相對(duì)論中“時(shí)鐘變慢”的困境。因此，雙生子佯謬的困境，是實(shí)實(shí)在在存在的，不能通過(guò)加速過(guò)程的差異得以消除。3．定義慣性系中的時(shí)間、空間及同時(shí)性3.1論慣性系我們假定任何慣性系物理定律是相同的，實(shí)際上就相當(dāng)于假定任何慣性系中的全同物質(zhì)之間相互作用的物理規(guī)律都是相同的。例如，我們假定電子、質(zhì)子、中子是全同粒子，以此構(gòu)成的原子核、原子核與核外電子的作用、質(zhì)量、能量之間的物理關(guān)系在任何慣性系中都是一致的。在任何慣性系中，我們都可以用某個(gè)固定能量的光子作為基礎(chǔ)來(lái)定義統(tǒng)一的能量、質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間等物理單位標(biāo)準(zhǔn)。例如，我們可以用某個(gè)已知的氫原子能級(jí)對(duì)應(yīng)頻率為的光子，來(lái)統(tǒng)一的定義任何慣性系中的1秒鐘時(shí)間為該能級(jí)的光子震蕩次對(duì)應(yīng)的時(shí)間；同時(shí),可以以該光子的波長(zhǎng)來(lái)定義長(zhǎng)度單位；以該光子的能量來(lái)定義質(zhì)量單位等等。我們首先認(rèn)為，在所有慣性系中，由這樣統(tǒng)一定義的時(shí)間、空間、長(zhǎng)度、能量等物理單位都是一致的，由這樣統(tǒng)一定義的單位所衍生出來(lái)的物理定律都一致。而對(duì)于非慣性系，如果我們能計(jì)算出其中的非慣性因素（例如引力場(chǎng)、電磁場(chǎng)、加速度等）對(duì)這些基礎(chǔ)全同粒子的質(zhì)量、能量、長(zhǎng)度的影響，那么我們也同樣可以一致的定義非慣性系中的時(shí)間、長(zhǎng)度、質(zhì)量等基礎(chǔ)物理量。而隱藏在：“所有慣性系物理定律都相同”這條假設(shè)的背后，我們將發(fā)現(xiàn)需要有一個(gè)更深刻的前提條件：空間的相對(duì)獨(dú)立性。也就是慣性系的空間必須是相對(duì)獨(dú)立的，如果慣性系的空間不具備獨(dú)立性而受到與其他慣性系相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響（例如相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度、相對(duì)距離等），那么這些變量無(wú)疑將會(huì)直接作用到該慣性系所在的所有物質(zhì)的相互關(guān)系。除非這種作用對(duì)于慣性系中的所有物質(zhì)之間的物理關(guān)系，是完全等比例的且線性的，否則我們將很難得到“所有慣性系物理定律一致”這樣的性質(zhì)。3.2定義時(shí)間和長(zhǎng)度根據(jù)前面的規(guī)定，我們就可以統(tǒng)一定義不同慣性系中的時(shí)間和長(zhǎng)度：（1）以某種全同光子的頻率和波長(zhǎng)，統(tǒng)一定義不同慣性系中的時(shí)間和長(zhǎng)度。（2）那么，我們可以推論兩根構(gòu)造完全相同的剛性尺子，在兩個(gè)不同慣性系中對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度應(yīng)該是一致的（以上述定義的長(zhǎng)度分別在不同的慣性系中進(jìn)行測(cè)量得到的結(jié)果應(yīng)該相同），否則就需要不同的物理定律去解釋其差異，這將違背我們對(duì)慣性系的假定。（3）在任何非慣性系（加速場(chǎng)或者引力場(chǎng)），在充分考慮了加速或者引力的影響后，我們以此為基礎(chǔ)定義的時(shí)間和長(zhǎng)度，所測(cè)得的相同的質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間等物理量應(yīng)該也是一樣的。定義：同時(shí)性。兩個(gè)事件同時(shí)發(fā)生，指的是在兩個(gè)參考系系和系中，分別在某個(gè)時(shí)刻和向它們的中點(diǎn)發(fā)出一束光（或者按照某種相同方式定義的某個(gè)速度為的物體），在充分考慮了空間的對(duì)稱性或非對(duì)稱性的影響之后，它們是同時(shí)到達(dá)中點(diǎn)的。則我們稱系中的時(shí)刻和系中的時(shí)刻是同時(shí)發(fā)生的。4同時(shí)性的絕對(duì)性和空間的相對(duì)獨(dú)立性的證明4.1對(duì)于保持相對(duì)靜止的兩個(gè)參考系我們假設(shè)有兩個(gè)相對(duì)靜止的參考系系和系（例如兩個(gè)相對(duì)靜止的慣性系、引力場(chǎng)中兩個(gè)相對(duì)靜止的物體）圖3靜系中來(lái)回反射的光束從系中A點(diǎn)向系中B點(diǎn)發(fā)射一束光并來(lái)回反射。（注意，我們?cè)诖瞬⒉恍枰僭O(shè)來(lái)回光速c一致，也不需要假設(shè)在系和系看來(lái)光速都一致，只需要保證來(lái)回反射的光子回到初始狀態(tài)時(shí)頻率一致即可，因?yàn)槁窂绞侵貜?fù)的）假設(shè)每次光子被反射的“時(shí)刻”對(duì)應(yīng)的系或系“當(dāng)?shù)亍睍r(shí)間分別為：、、、、、、、、、，如圖3所示。我們假設(shè)：，是系和系之間的時(shí)間變換函數(shù)。結(jié)論1：我們首先證明是線性的。證明：假設(shè)在系看來(lái)，從A到B光速傳播需要時(shí)間，來(lái)從B回到A需要時(shí)間。相應(yīng)的在系看來(lái)從A到B和從B到A需要的時(shí)間分別為和，則有如下關(guān)系：由于在系看來(lái)，，因此，等式左邊是線性的，等式右邊的變量關(guān)系也是線性的，兩個(gè)坐標(biāo)系的時(shí)間間隔和是線性關(guān)系，因此是線性的。證畢。因此，我們可以進(jìn)一步假設(shè)系和系之間的時(shí)間函數(shù)的線性關(guān)系為，，實(shí)際上如果是一個(gè)真實(shí)的物理實(shí)驗(yàn)，我們馬上可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出系數(shù)b和k。結(jié)論2：證明k=1。證明：首先，根據(jù)慣性系的假設(shè)，在任何參考系中質(zhì)能方程和普朗克公式：（為光子頻率）均成立，并且可驗(yàn)證全同物質(zhì)具有相同的質(zhì)量（例如電子、質(zhì)子、中子等）。我們假定已經(jīng)按照前面所述的方式統(tǒng)一定義了系和系的時(shí)間，由于，那么，根據(jù)我們前面對(duì)時(shí)間的定義，如果k<1，按照同時(shí)性的定義，則意味著S系過(guò)去了1秒，而中并未過(guò)去1秒。也意味著相同能量的光子在S系中的“1秒鐘”時(shí)間內(nèi)震動(dòng)了次，但是同時(shí)在系中只震動(dòng)了次。然而在上述的思想實(shí)驗(yàn)中，光子在系和系看來(lái)，傳播過(guò)程對(duì)應(yīng)的時(shí)間分別為和、和，所對(duì)應(yīng)的光子傳播路程和是完全一樣的。那么也就意味著光子無(wú)論在S系還是系看來(lái)，光子在這段距離和的傳播過(guò)程中震動(dòng)的次數(shù)n都是相同的。那么也就意味著無(wú)論從系還是看來(lái)，和、和都對(duì)應(yīng)著能量相同的光子震動(dòng)了相同次數(shù)n，因此根據(jù)我們前面對(duì)于時(shí)間的定義，將得到如下結(jié)論：，。因此，k=1。證畢。（備注：對(duì)于光子是否處于引力場(chǎng)或加速場(chǎng)，是否產(chǎn)生引力紅移等效應(yīng)并不影響以上結(jié)論。因?yàn)闊o(wú)論光子是否有引力紅移，其傳播過(guò)程中所震蕩次數(shù)都不會(huì)改變）結(jié)論3：在任何相對(duì)靜止的參考系中，我們只需要適當(dāng)調(diào)整兩個(gè)構(gòu)造相同的時(shí)鐘的指針位置，就能得到一系列在各處指針走勢(shì)完全相同的同時(shí)性時(shí)鐘。這既適合于慣性系，也適合于處于引力空間的兩個(gè)相對(duì)靜止的參考系，同時(shí)適合于處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)的的加速系。4.2對(duì)于處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的兩個(gè)參考系的證明4.2.1完全對(duì)稱性情況兩個(gè)構(gòu)造完全相同的剛體A和B，獲得相同的加速度過(guò)程后（例如用一根彈簧連接A和B兩端獲得加速），A和B的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度變?yōu)関，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閄軸方向（A和B的X軸方向相同）。根據(jù)對(duì)稱性，我們不應(yīng)該認(rèn)為A和B任何一方具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)，例如認(rèn)為A的時(shí)間相比B的時(shí)間更快，或者A的長(zhǎng)度相對(duì)B在運(yùn)動(dòng)方向上收縮等。根據(jù)我們?cè)陟o系中的結(jié)論，我們顯然可以在A和B上都沿著其運(yùn)動(dòng)方向放置一系列等距離且走勢(shì)一致的時(shí)鐘，在A系看來(lái)A系上的時(shí)鐘走勢(shì)是完全同步且嚴(yán)格同時(shí)的；B系看來(lái)B系上放置的時(shí)鐘也是完全同步且嚴(yán)格同時(shí)的。如下圖4所示（假設(shè)加速后A向左運(yùn)動(dòng)，B向右運(yùn)動(dòng)）：圖4對(duì)稱加速的剛體及時(shí)鐘假設(shè)這些時(shí)鐘在各自坐標(biāo)系的坐標(biāo)位置分別為：其間隔在各自參考系中都相等，且在靜止?fàn)顟B(tài)下比較A系和B系這些時(shí)鐘的間隔都相等，即：且：我們假設(shè)A和B加速后，在時(shí)刻A系和B系坐標(biāo)原點(diǎn)重合，且和正好處于A系和B系x=0的位置，此時(shí)A和B上的所有時(shí)鐘指針位置都是時(shí)刻。假設(shè)在A系看來(lái)經(jīng)過(guò)后正好與坐標(biāo)重合（此時(shí)與重合……與重合），時(shí)間內(nèi)A相對(duì)B運(yùn)行的距離為。由于“重合”是一個(gè)事實(shí)，無(wú)論是A系看來(lái)還是B系看來(lái)，該事件都只會(huì)在某個(gè)時(shí)刻發(fā)生一次。那么我們顯然就可以得出結(jié)論：在A系的某個(gè)時(shí)刻，(n=0,1,2,3,……)，將分別與依次相互重合（需要順移相應(yīng)位置順序）。我們假設(shè)A系和B系之間的時(shí)間函數(shù)和長(zhǎng)度函數(shù)為:那么根據(jù)對(duì)稱性就有：因此,在每次A系和B系時(shí)鐘重合時(shí)刻比對(duì)A系和B系上的時(shí)鐘，那么一定能看到兩個(gè)坐標(biāo)系上面的時(shí)鐘指針位置是一樣的。同時(shí)，如果某兩個(gè)時(shí)鐘對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)在某個(gè)時(shí)刻不重合，就會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度不等于v的情形。例如，如果在時(shí)刻和重合，而時(shí)刻和不重合，那么當(dāng)經(jīng)過(guò)時(shí)間后，根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)的假設(shè)在的時(shí)刻我們將看到與重合。但是因?yàn)闀r(shí)刻和不重合，那么此時(shí)計(jì)算在時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度將得到不是v。因此我們得到如下重要結(jié)論：結(jié)論4：A和B在運(yùn)動(dòng)方向上的相對(duì)長(zhǎng)度實(shí)際上是無(wú)變化的。結(jié)論5：由于慣性系A(chǔ)和B的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的是某個(gè)頻率的光子震動(dòng)的次數(shù)和傳播的距離，因此又可以推論兩個(gè)參考系A(chǔ)和B的時(shí)鐘走勢(shì)是完全同步且嚴(yán)格同時(shí)的。4.2.2對(duì)于兩個(gè)非對(duì)稱的，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為v的物體C和D我們可以構(gòu)建兩個(gè)全同的剛體A和B，它們一開始相對(duì)靜止，且分別相對(duì)于C和D的速度大小都相同，方向相反（例如相對(duì)C的速度為v/2，而相對(duì)D的速度為-v/2）。如下圖5所示：圖5非對(duì)稱相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體然后令A(yù)和B分別向兩個(gè)方向做對(duì)稱的加速運(yùn)動(dòng)，加速后使得A相對(duì)于C保持靜止，B相對(duì)于D保持靜止。此時(shí)由于A和C相對(duì)靜止，根據(jù)之前我們?cè)陟o系中的結(jié)論，它們之間的時(shí)鐘指針走勢(shì)經(jīng)過(guò)調(diào)整后將會(huì)是完全同步且嚴(yán)格同時(shí)的。同樣的對(duì)于B和D也是如此。根據(jù)上面動(dòng)系中的思想實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：A和B之間無(wú)論是長(zhǎng)度還是時(shí)間，都是對(duì)稱且相等的。那么也就意味著C和D之間的時(shí)鐘也是完全同步的。假如C和D是剛體，且處于慣性系中，其運(yùn)動(dòng)方向上長(zhǎng)度也會(huì)完全相等。結(jié)論6：無(wú)論是靜系還是動(dòng)系，在慣性系中的同時(shí)性是嚴(yán)格成立的，不存在相對(duì)論時(shí)間變慢的效應(yīng)；長(zhǎng)度也是絕對(duì)相等的，不存在運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度收縮的問(wèn)題。即使在非慣性系中，當(dāng)我們充分考慮了非慣性因素的影響后，這些結(jié)論依舊成立。5空間的相對(duì)獨(dú)立性解釋及實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)我們還是以兩個(gè)全同的剛體A和B的思想實(shí)驗(yàn)為例，A和B相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為v。我們?cè)谇懊嬉呀?jīng)證明了其長(zhǎng)度和時(shí)間的相等性質(zhì)。那么我們假設(shè)時(shí)刻和正好處于相同位置（X軸坐標(biāo)重合），在時(shí)刻分別從A和B的和坐標(biāo)位置同時(shí)向前方發(fā)射一束光，分別經(jīng)過(guò)后（兩個(gè)坐標(biāo)系的時(shí)間一致），A系的光束到達(dá)，B系的光束到達(dá)，如下圖6所示：圖6空間相對(duì)獨(dú)立性的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)時(shí)刻，和相距的距離為，也就是說(shuō)實(shí)際上出現(xiàn)了我們所謂的“超光速”現(xiàn)象，假如我們?cè)谔幏胖靡粋€(gè)鏡子把B系的光束反射到A參考系中緊鄰的一點(diǎn)（忽略兩個(gè)參考系之間的距離），那么我們可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)A系的光到達(dá)時(shí)，B系的光經(jīng)過(guò)鏡子反射后將同時(shí)達(dá)到處，兩束光是在時(shí)刻同時(shí)到達(dá)的。其原因并不是因?yàn)檎娴陌l(fā)生了“超光速”現(xiàn)象，而是由于A和B的空間的相對(duì)獨(dú)立性引起的。以上的思想實(shí)驗(yàn)室可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)的，我們的確可以通過(guò)這種空間的相對(duì)獨(dú)立性，把同一束光先發(fā)射到B參考系，然后通過(guò)B參考系的鏡子向前反射，最后到達(dá)某個(gè)點(diǎn)后再次通過(guò)鏡子反射回A參考系。只要A和B相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度足夠大，我們就能獲得一個(gè)非常顯著的“超光速”效應(yīng)。（備注：截止目前，作者還沒查到有科學(xué)家做過(guò)類似的實(shí)驗(yàn)。我們以往的對(duì)光速進(jìn)行測(cè)量的實(shí)驗(yàn)，都是基于同一個(gè)慣性系進(jìn)行的）6.同時(shí)性的絕對(duì)性和空間相對(duì)獨(dú)立性的應(yīng)用：對(duì)量子糾纏、超巨作用、宇宙爆脹、牛頓水桶實(shí)驗(yàn)和馬赫原理、測(cè)量問(wèn)題的解釋6.1量子糾纏態(tài)問(wèn)題及超距作用正是由于空間具備相對(duì)的獨(dú)立性，那么就會(huì)允許兩個(gè)量子之間處于一種獨(dú)立的糾纏態(tài)狀態(tài)。測(cè)量，意味著對(duì)這種糾纏態(tài)獨(dú)立空間的破壞，也意味著測(cè)量后糾纏粒子所在空間和測(cè)量所在的觀察空間的統(tǒng)一。在測(cè)量以前，我們可以認(rèn)為糾纏粒子處于一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的空間。如果空間不具備相對(duì)的獨(dú)立性，我們是不可能在不影響被測(cè)量糾纏粒子的前提下，把兩個(gè)相互糾纏態(tài)的粒子分開的。而對(duì)于糾纏態(tài)粒子的超距作用，實(shí)際上在我們嚴(yán)格證明了“同時(shí)性的絕對(duì)性”后，就會(huì)自然得到解釋?！巴瑫r(shí)性的絕對(duì)性”保證了兩個(gè)粒子之間的能量、動(dòng)量、角動(dòng)量的瞬時(shí)守恒問(wèn)題。反過(guò)來(lái)，如果沒有“絕對(duì)的同時(shí)性”作為保證，空間的相對(duì)獨(dú)立性也就得不到保證。因?yàn)榭臻g的相對(duì)獨(dú)立性所造成的物質(zhì)之間的能量、動(dòng)量等守恒問(wèn)題，必須通過(guò)絕對(duì)的同時(shí)性才能夠得以保證。6.2原子中的粒子運(yùn)行軌道問(wèn)題我們目前以不確定性原理來(lái)回答粒子在微觀層面的問(wèn)題，其假設(shè)的前提是：我們一直認(rèn)為微觀粒子的時(shí)空與我們觀測(cè)者的時(shí)空是統(tǒng)一的，只有在統(tǒng)一的時(shí)空中，我們才能統(tǒng)一的規(guī)定粒子的位置、速度等信息。然而如果粒子在微觀領(lǐng)域其空間具有相對(duì)的獨(dú)立性，那么我們?cè)谟^測(cè)前將會(huì)無(wú)法預(yù)言其在獨(dú)立空間中的狀態(tài)，包括速度、位置等信息。在觀測(cè)以前我們不能去定義另一個(gè)獨(dú)立空間中的粒子的位置、速度等信息，除非我們對(duì)它進(jìn)行測(cè)量。6.3宇宙膨脹的一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)我們假設(shè)有物體，物體沿著X軸方向運(yùn)動(dòng)，每個(gè)物體上都有一個(gè)透鏡。其中相對(duì)的速度為v，相對(duì)的速度為v，相對(duì)的速度為v，以此類推，后面的物體相對(duì)前面物體的速度都為v，如下圖7所示：圖7宇宙暴脹思想實(shí)驗(yàn)（備注：圖中標(biāo)注的速度v，指的是相對(duì)前一個(gè)物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，而不是相對(duì)觀察者）我們假設(shè)nv>c，其中c為光速。那么我們將得到如下結(jié)論：和之間的空間膨脹速度將會(huì)超過(guò)光速。如果有一束光從出發(fā)分別穿過(guò)、……上面的一個(gè)個(gè)透鏡直到，上有一個(gè)反射鏡，然后再把光束原路反射回來(lái)。為了簡(jiǎn)便計(jì)算，我們假設(shè)一共只有這四個(gè)物體，它們相對(duì)于前一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)速度為c/2，即相對(duì)于以c/2運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于以c/2運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于以c/2運(yùn)動(dòng)，其中c為光速。我們假設(shè)時(shí)刻有一束光從出發(fā)向發(fā)射，時(shí)刻和、和、與的距離都是。這束光從到傳播需要的時(shí)間為；光子到達(dá)的時(shí)刻為。時(shí)刻、之間的距離為，光束在時(shí)刻從出發(fā)到所需要時(shí)間為；因此光束到達(dá)時(shí)的時(shí)刻為，此時(shí)和的距離為；光束在時(shí)刻從出發(fā)到需要的時(shí)間為，光束到達(dá)是的時(shí)刻為。當(dāng)光束到達(dá)時(shí)，時(shí)刻和的距離我們假設(shè)為，和的距離為，和的距離為，則有：此時(shí)到的實(shí)際距離為：，相比時(shí)刻到的距離，增加了；而光速?gòu)牡剿玫臅r(shí)間僅僅過(guò)去了，因此和之間的空間膨脹速度為：很顯然和之間的空間膨脹的速度超越了光速c。同時(shí)，光子依舊可以原路返回，分別經(jīng)過(guò)，最后回到，光子并不會(huì)因?yàn)楹椭g的空間的超光速膨脹而無(wú)法到達(dá)，因?yàn)榭臻g是相對(duì)獨(dú)立的。推論：宇宙的這種超光速膨脹并不意味著兩端的光子將永遠(yuǎn)無(wú)法到達(dá)對(duì)方，而是會(huì)經(jīng)過(guò)一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立的空間到達(dá)對(duì)方。然而根據(jù)狹義相對(duì)論的速度變換公式，我們知道和的相對(duì)速度不會(huì)超過(guò)光速，因此它們之間的距離增加速度不會(huì)超過(guò)光速。之所以會(huì)這樣，是因?yàn)楠M義相對(duì)論中沒有對(duì)空間的相對(duì)獨(dú)立性進(jìn)行區(qū)分，把兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的空間混同成一個(gè)公共的空間。6.4對(duì)牛頓水桶實(shí)驗(yàn)和馬赫原理的解釋我們知道牛頓以水桶實(shí)驗(yàn)來(lái)理解絕對(duì)空間；而馬赫以水桶中的水是相對(duì)整個(gè)宇宙運(yùn)動(dòng)來(lái)解釋相對(duì)性原理[11]。那么，我們下面考慮如下思想實(shí)驗(yàn)：物體A、B和C、D靜止質(zhì)量分別為2m，一開始A、B、C、D與S系保持靜止?fàn)顟B(tài)。然后通過(guò)消耗自身質(zhì)量轉(zhuǎn)化為相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，相對(duì)S的速度大小分別為v(沿著S系的X軸方向運(yùn)動(dòng))，A、B和C、D分別消耗掉自身質(zhì)量為m對(duì)應(yīng)的能量。如下圖7所示：圖8對(duì)馬赫原理的解釋此時(shí)，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒，在S系看來(lái)A、B、C、D的動(dòng)質(zhì)量相等且都等于：其中：，因此在S系看來(lái)A、B和C、D加速前后能量和動(dòng)量都是守恒的。根據(jù)狹義相對(duì)論速度變換公式[9]，在A看來(lái)B和D的速度和為：而此時(shí)從A系的角度看，B和D的動(dòng)質(zhì)量和為：那么從A系的角度看到的A和B的總質(zhì)量（對(duì)應(yīng)總能量）為：也就是說(shuō)，如果按照相對(duì)論變換公式計(jì)算，加速后在A看來(lái)，A和B的總質(zhì)量和總能量增加了。然而根據(jù)能量守恒定律，這是不可能的。而如果A和D相撞，相撞后其靜止質(zhì)量將會(huì)是4m，而不會(huì)是。出現(xiàn)這種原因的解釋：實(shí)際上物體A和B的加速過(guò)程是有意義的，我們談?wù)揂和B的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度并不完全是僅僅和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體A和B相關(guān)，而是同加速的過(guò)程及其加速的相對(duì)空間S系相關(guān)。而所謂的加速相對(duì)的空間，實(shí)際上就是由加速物體A和B及S系所構(gòu)成的一個(gè)“相對(duì)獨(dú)立”空間，這是加速前的慣性系空間。因此，正如馬赫原理指出的，水桶里的水運(yùn)動(dòng)的相對(duì)的“空間”，是由我們宇宙物質(zhì)所構(gòu)成的總空間決定的，能量動(dòng)量的守恒由“絕對(duì)的同時(shí)性”來(lái)保證。結(jié)論7：空間是由物質(zhì)所決定和定義的，我們宇宙的能量守恒和動(dòng)量守恒由“