慕容青草的博客
哲學園地
醒酒劑。。。。。。
最近我發現了一個新的世界難題：安徒生童話到底是寓言還是魔咒？
自安徒生1837年發表了那個比牛頓定律愛因斯坦相對論還要牛的“皇帝新衣”之後，這個世界就開始不亦樂乎地甲方演罷乙登場地上演一出出的令人瞠目結舌的皇帝新衣的大戲。
當康托說“正方形平麵上的點和它邊長上的點一樣多，不過實數比自然數多”的時候，數學界的大佬們一陣驚呼，“不得了，康托居然打開了無窮大的大門，還發現了有不同等級的無窮大。”他們似乎不但想不起自古希臘開始數學老師們就教導他們的平麵上可以有無數條直線，也完全忘了幾百年前的伯努利和洛必達就已經給出了判別不同大小的無窮大的公式----而且是正確的公式。
當韋根斯坦說對語言的分析就是哲學的全部而且別人聽不懂的語言就不算是語言的時候，世界為之驚呼，“哇，怎麽會有這麽偉大的發現啊？”似乎之前的哲學家們都白活了。
當有人攻擊Sagnac聲稱他的每秒一轉的實驗證明了光速不變是錯誤的時候，整個物理學界指著Sagnac異口同聲地說：“你的實驗恰恰是印證狹義相對論的最好例證”；哪怕當人們發現那個Sagnac效應居然可以精準地測出每小時0.00001°的轉速時，都會更加興奮地歡呼：這再一次證明了狹義相對論的偉大光榮正確。
當海德格爾可以說對哲學的所有方麵都胡扯亂鄒的時候，全世界瞪大了眼睛讚歎，“怎麽有這麽了不起的誰也聽不懂的哲學？太棒啦！”到了21世紀的第二個十年之後，有人感到實在難以用普通的言語來表達其對韋根斯坦和海德格爾的崇敬之情，便揮筆著書說韋根斯坦和海德格爾連同另外三個無名人士一起“重新創造了哲學”，美國知名書店馬上把該書作為頂級暢銷書上架。
等等等等。。。。。。
當然，以上所有這些與那個如雷貫耳的“同時性的相對性”相比，都太小菜了。
盡管“同時性的相對性”最初是由愛因斯坦龐加萊等多人參與的大戲，但其最終的代表作也是隨後人們記憶至今的經典無疑是愛因斯坦的火車思想實驗[1]。
該思想實驗基本意思是有一列很長的火車在筆直的鐵軌上以速度v行駛，兩端經過鐵軌上的相距很遠的A與B兩點時，在A與B兩點同時有發生兩個閃電相對而行，此時A和B之間的中點M與車上的某點M’重合，A點與車尾重合，B點與車頭重合。一段時間後，兩個閃電同時到達M點，因此在M點的觀察者得知A，B兩點同時發生了閃電；但由於列車在行進中，此時的M’點離B點近離A點遠，因此先看到B點的閃電，後看到A點的閃電。
愛因斯坦由此得出結論，行進中的車所在的參照係與車軌所在的參照係裏的同時性是不一樣的。對車軌參照係裏來說同時發生的兩件事對車廂裏的人來說就不是同時發生的了。
愛因斯坦的這個實驗可以說是簡單到了不能再簡單的地步了，因此他的錯誤也就明顯到了不能再明顯的地步了。。。。這就凸顯出安徒生牛皮的地方 ------假如愛因斯坦的錯誤不是這麽地明顯，怎麽能顯得出安徒生的光溜溜的皇帝新衣之牛皮呢？
這裏先插入一段題外話：1）我在設計我的證明光速不變是錯誤的思想實驗時並沒有讀過愛因斯坦的這段文章，也不記得曾經讀過相關的介紹，因此其中的一些表麵類似之處純屬巧合；2）愛因斯坦的這個實驗與我的實驗的巧合之處為：我們都用了A和B這兩個大寫的英文字母來表示空間的兩個點，而且實驗中都有一列很長的車在沿著由A到B的方向行進；3）除了那兩個巧合之外，我們的實驗的其它部分，而且是關鍵的部分有著本質的區別；4）在這個連雜誌編輯都讀不懂文章的極端墮落的年代，世界頂級物理雜誌的編輯們居然一再把我的實驗與愛因斯坦的上述實驗當作是一回事，還煞有介事地要我好好讀讀愛因斯坦的文章。
現在我就來好好地告訴這個世界，愛因斯坦的文章錯的有多離譜。
在我打算要寫關於愛因斯坦的火車實驗的錯誤的文章時，有位Rudolf老兄到我在academia.com上的關於否定光速不變的討論文章下麵留評論說他已經批駁了愛因斯坦的火車實驗。我去讀了他的文章（https://www.academia.edu/39717416/Whats_Wrong_With_Einsteins_Train）。盡管他的文章存在著一些錯誤或者說錯得離譜的地方，但他卻對愛因斯坦的火車實驗給出了一個非常精辟的一針見血的評論 。。。。他說愛因斯坦的火車實驗中的閃電完全可以用雷聲來代替而得出同樣的同時性的相對性的結論。如果不是因為他的那篇文章中的一些邏輯混亂的討論分析，我差點以為又撞上了一位不世出的牛人。
沒錯，那位老兄的評論恰中要害：愛因斯坦的火車實驗的邏輯之荒唐在於我們完全可以用雷聲來取代閃電得出以雷聲為依據的同時性的相對性。
按照愛因斯坦的邏輯，隻有當我們得知某件事發生時，那件事才算發生的話，那麽隻有當你聽到門上的掛鈴響時對你來說才算有人進屋，但這時他可能已經把你放在桌上的錢包順走了。
光溜溜的皇帝當然是沒有穿衣服。所以，安徒生的皇帝新衣的一個要點在於它一定是充滿了邏輯矛盾的。
以愛因斯坦自己對該實驗的描述來說，一方麵他承認對於與鐵軌靜止的所有觀察者來說，A和B處的閃電都是同時發生的，另一方麵卻要用M’點先看到來自B點的閃電後看到來自A點的閃電來定義對M’來說的同時性與鐵軌參照係中的同時性的不同。這是自相矛盾的，因為當M’點看到來自B的閃電時，與M’重合的站在鐵軌邊的M’’也隻看到來自B的閃電而沒有看到來自A點的閃電，因此，按照愛因斯坦的邏輯連M點和M’’點的同時性都不一樣了。
其實，過去一百多年裏，科學界似乎隻有當談到同時性的相對性時才想起來需要用“看到才算發生”來定義同時性，其它場合就可以隨緣了。最典型的例子就是物理學界樂此不疲地告訴我們哈勃望遠鏡或詹姆斯韋伯望遠鏡讓我們看到了多少億年以前發生的事件，這時他們似乎忘了按照“看到才算發生”的邏輯，他們應說哈勃望遠鏡和詹姆士韋伯望遠鏡讓我們看到了正在發生的事件！
更有甚者，按照“看見了才發生”的邏輯，時間都可以倒流，因為很顯然離我們近的星球的光線先到達我們這裏，離我們遠的星球的光線後到達我們這裏，因此按照“看見了才發生”的邏輯，我們先看到的是先發生的，後看到的是後發生的。
當愛因斯坦用他的火車實驗得出所謂的同時性的相對性的結論後，很快就有人發現了一個邏輯問題，那就是著名的twin paradox，譯成中文叫孿生子詳謬或孿生子悖論。包括愛因斯坦在內的無數物理學界的人士給出了關於該悖論的各種解釋。
這時便出現了一位真正的牛“人”，那就是youtuber“dialect”。我之所以給他的人字打上引號是因為我不確定他是人還是外星人。我之所以有這種不確定感，並不完全是因為他很牛，而是因為以下兩點：1）這麽牛的人居然連個姓名都沒有，而且很顯然他不是沒有資源，而是有著豐富的資源，這種情況下不揚名立萬是與當今人類世界的常態格格不入的；2）更重要的是，如果你仔細看他的視頻，與我們這些苦口婆心地勸說世人要接受真理不同，他是在嘲弄世人，是以居高臨下的姿態嘲弄這個世界。
dialect把包括愛因斯坦在內的所有人對於孿生子悖論的解釋批了個淋漓盡致體無完膚，但卻不給出正確答案。從本文的討論結果我們可知，孿生子悖論根本無解，因為愛因斯坦的所謂同時性的相對性是錯的。因此，dialect也根本給不出關於孿生子詳謬的正確解。唯一正確的答案應該是像我在這裏所做的開誠布公的宣告：愛因斯坦的同時性的相對性是錯的，因此孿生子悖論根本沒解。但dialect偏不這麽做，而是要戲弄這個世界-----這是讓我感覺他象外星人的主要原因。。。
不論dialect是高傲孤僻的地球人還是居高臨下的外星人，作為地球人的全體來說，是從皇帝新衣的大夢中醒醒的時候了。如果說安徒生的童話實際上是一杯魔酒的話，希望這篇文章能夠成為給Homo sapiens的一碗醒酒湯。。。。。。
回到那個孿生子詳謬。它所指出的要害根本不是物理學家和科普大師們晶晶有味地宣講的誰能活得更久，而是兩個相互獨立的體係各自的過程與它們之間的相對運動無關。之所以會有所謂的孿生子悖論是因為愛因斯坦的同時性的相對性，這是因為隻有說兩個做相對論運動中的所有物理過程都會因為按照“看到才發生”的邏輯來實際進行的話，才真正表明那個同時性的相對性有道理，否則的話，就真的和前麵提到的那位Rudolf老兄所說的“聽到才算發生”的類比一樣，用光信號的傳播來定義同時性隻能是一種文學性的特寫，而沒有任何實際意義。但是，如果我們象愛因斯坦那樣地認為兩個相互運動的係統會因為彼此不能進行瞬間信息交流而是要按照光速極限來交流信息從而各自的所有物理過程都會因之變化的話，那麽就會引出各種荒唐的結論，孿生子悖論隻是其中之一而已。
愛因斯坦的要害在於用相對運動的體係內的事件所發出的信息來代替事件本身，這是完全錯誤的。實際上，孿生子悖論的一個缺陷在於它隻考慮了孿生子所在的兩個相對運動係統，如果它把宇宙間所有做相對運動的體係，不論是加速運動還是勻速運動的體係均考慮進去（或者假設在宇宙星係剛形成的時候，無數個孿生子坐飛船到達各個星係，然後很長時間之後考察一下誰更年輕），那麽很容易就會發現關於這些體係中誰更年輕的答案其實是一個非線性的混沌。
當然，愛因斯坦為了要讓他的同時性的相對性具有數學上的確定性，光有上述那個火車實驗是不夠的，還需要有那個著名的洛倫茲實驗，而與洛倫茲實驗等價的便是作為狹義相對論的兩個前提之一的真空中的光速不變假設。
我在幾個月前提出的思想實驗[2],[3]已經證實了真空中的光速假設是錯的。其實，Sagnac早在一百多年前已經通過實際物理實驗證明的光速不變是錯誤的，但如上所述，他的發現很快被皇帝新衣的劇組搞笑為對狹義相對論的偉大光榮正確的鐵一般的證明。與Sagnac聽上去複雜的物理實驗不同，我的思想實驗邏輯清晰，結論明確，隻要不是智商太…或用心太…，應該不會得出不同的結論。
但是，由以上的討論可知，雖然愛因斯坦需要用到光速不變來為他的同時性的相對性提供確定的數學框架，他的“看見才發生”卻是獨立於光速不變的另一個哲學概念。因此，雖然我之前已經否定了光速不變的假設，仍然有必要在哲學上如本文這樣來否定“看見才發生”的假設。
那麽，為什麽愛因斯坦會用火車實驗得出同時性的相對性的結論，而當他得出該結論後又那麽容易得到其他大牛物理學家的認同呢？
這裏又涉及到一個高深難解的哲學問題，那就是絕對時間的問題。
說到這裏，我們會發現自安徒生發表皇帝新衣之後的過去一百多年裏在數學界和物理學家（哲學界排除在外）發生的皇帝新衣大戲的一個經常出現（並非所有）的一個現象是當人們麵對抽象難解的哲學問題時，如果有人可以給出一個幹淨漂亮的解的話，那麽學界就很容易欣然把那個解接受為真理正解而不再細思那個解可能會導致什麽樣的荒唐結論。在這一點上人們對於康托集合論中荒唐的判定集合長度等價的標準的接受與人們對於愛因斯坦同時性的相對性的解釋的接受之間有著極其相似之處！！！
說到這裏，我隱約感到我找到了為什麽會有一股奇怪的力量對我破解希爾伯特第一問題出現那種又急又瘋的反應了。。。或許他們預感到一旦我破解了康托集合論的魔咒，下一個就要輪到同時性的相對性了，而這樣一個個地破解下去，那場皇帝新衣的大戲將要不得不收場了。。。
與康托給出了人們可以“客觀”地依循來判斷原本看似嚇人的無窮集合的長度的法則相似，愛因斯坦的同時性的相對性無疑是給出了一個可以被明確用來“客觀”地判斷同時性的一個普適標準。這一點的誘惑性很容易在否定了愛因斯坦的同時性的相對性之後被感受到。
一旦我們否定了愛因斯坦的同時性的相對性，我們馬上就要麵對那個所謂的絕對時間的概念。
比如，按照愛因斯坦的同時性的相對性，當係統A與B做相對運動時，對於B來說，A係統中發生的事隻有當他按照光的傳播速度可以得知該事發生之後，該事才算發生。這一點聽起來荒唐，但在數學上卻很確定。因此，人們可以忽悠你說，抽象的物理經常是違反直覺的。
如果現在我們否定了愛因斯坦的同時性的相對性，假設A與B相距很遠，而且相對速度很大。那麽當別人問你說當B上的一位老人去世時，A上有一位嬰兒出生是什麽意思的時候，你馬上就會麵臨“你怎麽知道他們是同時的？”這個問題。假如你回答“時間是絕對的，因此按照那個絕對的時間他們是同時的”，那麽你馬上就會被問道，“你如何定義絕對時間？”這個高深難解的哲學問題。
尾聲
最後為了避免造成誤解，有必要再重申我已多次說過的：出問題的是狹義相對論，沒了狹義相對論廣義相對論照樣可以很滋潤地活著，隻不過這時它與Newton-Cartan理論就很接近了（按照dialect的說法這兩者似乎應該是一樣了，但是我對這兩者都缺乏足夠了解，因此不敢這麽說）。人們或許會問：廣義相對論也用到狹義相對論，怎麽可能前者出事後者無恙呢？這裏又涉及到另一個哲學概念，叫做Semiotic Scaffolding。網上對這個概念的解釋錯的離譜，我可能是當今唯一正確解釋該概念的人了。。。。。。
[1] Einstein, A (1916) “The Special and General Theory”，Part I， https://en.wikisource.org/wiki/Relativity:_The_Special_and_General_Theory/Part_I
通常人們以為同時性的相對性依賴光速不變。其實，在某種意義上正相反。
沒有光速不變，就沒有洛倫茲變換，這最多無法對與同時性的相對性相關的問題進行數學計算，不過仍然可以如那位Rudolf老兄所說的那樣按照愛因斯坦的邏輯來得出同時性的相對性本身。
但是，如果沒有同時性的相對性，那個光速不變馬上就會出邏輯問題。回到愛因斯坦的火車實驗，假如沒有同時性的相對性，那麽按照作為狹義相對論的前提的真空中光速不變的假設，光對於M點和M’點的速度不會因為火車的速度v而改變。而閃電發生的瞬間，AM=AM’=BM=BM’=L。。。按照時間=距離/速度的公式，閃電到達M點和M’點所需要的時間都應該是dt = L/c。
愛因斯坦意識到這樣做會出現邏輯問題。而他解決問題的方案不是象經典力學那樣，通過c+v和c-v來回避邏輯矛盾，而是通過假定對於火車來說這兩件事不是同時發生的來回避這個矛盾。
當愛因斯坦假定A和B處的閃電對於相對M運動的M’來說不是同時發生的之後，他就可以放心大膽地運用光速不變的假設了。。。雖然我們仍有AM=AM’=BM=BM’=L， 閃電到達M點和M’點所需要的時間也仍然都應該是dt = L/c， 但是因為現在對於M’來說B點的閃電先發生，A點的閃電後發生，所以，M’當然就不會同時看到兩個閃電了。
所以，是同時性的相對性假設救了光速不變假設，而不是光速不變假設救了同時性的相對性假設。
而我的那個否認光速不變的思想實驗本身不但否定了光速不變的假設，其實也曝露了愛因斯坦的火車實驗是通過同時性的相對性來救光速不變的用意。。。這是因為我的思想實驗隻從飛船的一端而不是兩端發射光線，而且我的光線是當飛船兩端與A和B重合的時候發射。。。這裏的關鍵在於按照洛倫茲變換，飛船兩端與A和B的重合是完全沒問題的。其實，對我的實驗來說，不論在飛船的坐標係還是在太空坐標係裏，我都根本不需要事先知道A和B的距離，隻要知道在發射光線那瞬間與船頭重合的就是B，與船尾重合的就是A就行了。。。按照洛倫茲變換，飛船自身上的所有點都不存在同時性的相對性問題（比如愛因斯坦的火車實驗中的A和B相距很遠，但是對於M來說它們之間的同時性是沒有問題的）。。。。這也完全合理，因為，同一參照係中的時鍾是可以在不涉及任何相對性原理的情況下校對（calibrate）一致。。。。。。這樣一來，就凸顯出愛因斯坦通過從兩端發光而得出的同時性的相對性是專門為了救光速不變而設置的痕跡了（因為，如果不是從兩端發光而隻從一端發光就可以打破光速不變）。。。。
另外，雖然我這裏要否定愛因斯坦這麽做的合理性，但對於不了解Semiotic Scaffolding的讀者來說，愛因斯坦這裏其實提供了一個典型的Semiotic Scaffolding的例子：如他在本文的參考文獻中所給出的論述，他先用因為火車有速度v得出M’看到的來自A與B的閃電不是同時的來得出同時性的相對性，但是一旦他得出了同時性的相對性結論後，他隨手就用光速不變否定了火車速度v對於閃電到達M’所需的時間的影響------這就是Semiotic Scaffolding的意思。。。先用某個概念得出新的知識，然後用新的知識否定之前的概念或否定之前的概念所依據的基礎。。。。
我們這次要否定狹義相對論也需要用到Semiotic Scaffolding。。。這是因為當初的時空的概念是由狹義相對論建立起來的。。。現在我們否定了狹義相對論，仍然要用到廣義相對論，而廣義相對論是建立在時空彎曲的概念的基礎上的。。。因此，從曆史發展的角度來看，我們是先有了狹義相對論，並通過狹義相對論建立起時空的概念，然後有了時空的概念我們就可以有時空彎曲的概念，有了時空彎曲的概念之後，我們就可以有廣義相對論。。。而當我們有了廣義相對論之後，現在輪到我們否定狹義相對論了。。。。。這就是Semiotic Scaffolding。。。。。。
所以，這裏又把相對性原理扯進來了。。。。不過，我的光速悖論實驗已經將作為狹義相對論的前提假設的相對性原理和光速不變均否定了。。。。但另一方麵，如文中指出的，同時性的相對性在哲學上與相對性假設和光速不變雖然有關聯，還不完全是一回事，所以要單獨討論。。。。
實際上，我們可以假象在一個機器人的世界，這裏的機器人感受不到廣卻可以，聽到聲音，那麽文中提到的那位Rudolf的用雷聲代替閃電來得出同時性的相對性的邏輯就成立了。。。。這本身也表明即便有了相對性原理，愛因斯坦火車實驗的邏輯還是不成立的。。。。
這裏順便提一下我的悖論實驗比愛因斯坦的火車實驗的優越性就在於我的實驗隻從一端發射光線，因此就完全避免了愛因斯坦實驗中由兩端發射光線帶來的邏輯上的混亂。。。在我的實驗中，不存在不同的參照係中的觀察者對於同時性的比較問題。在那個實驗裏，不論是在運動的飛船中還是在靜止的飛船外，都不會看到由船頭射出的光線會同時打到船尾及外麵的光柱的狀況。。。因為不論對於船內的觀察者來說還是對於船外的觀察者來說，當船頭發出的光線到達船尾時，船尾與光柱A之間都有十幾萬公裏（不是十幾厘米）的距離。
我的這個思想實驗本身也可用來曝露愛因斯坦的火車實驗的邏輯缺陷。。。。更重要的，也更據現實意義的是：我的思想實驗曝露了當今世界的學術界的墮落-------頂級雜誌的編輯們居然看不出我的實驗與愛因斯坦的火車實驗之間的本質區別。。。。。。我曾說過，哲學的衰敗始自閱讀力的衰敗，現在看來這也適用於物理學。。。。。。