狭义相对论专家误区，上篇

一、请问光以太（luminiferous ether）在狭义相对论中真的是多余的吗？如果没有光以太，那么请问在这个理论的光速常数原理的正式表述（【Einstein1905r】§2）中，所谓的“静系”是指什么？进一步，如果没有光以太，那么请问在这个理论的洛伦兹变换的原始推导（【Einstein1905r】§3；下同）中，为何光信号的传播速度有一个从“静系”的c到“动系”的c-v或c+v的过渡？

二、请问相对的同时性（【Einstein1905r】§§1、3）是物理规律的必然呢，还是它仅仅是一种人为的选择？如果是前者，请问狭义相对论是如何论证这一点的？如果是后者，请问如果拒绝了相对的同时性这种人为选择，会不会有严重后果？请问细节？

三、在狭义相对论的洛伦兹变换的原始推导中，在相对的同时性以及钟慢等效应被引入之前，“动系”内的两个反向光速分别为c-v与c+v；但在相对的同时性以及钟慢等效应被引入之后，两个反向光速被认为都变换成了同一数值c；请问这个过程反映了真实的物理变化，还是它仅仅是一种假象？为什么？特别地，针对狭义相对论的相对同时性，有人质疑道：如果人为调钟可以把两个原本不相等的时间区间变得相等，那么通过简单地把时钟时刻永远定格在零点，人类也应该能够让青春常住；请问这个质疑是看到了问题的本质，还是胡搅蛮缠？请问你的根据是什么？

四、在狭义相对论洛伦兹变换的原始推导中，相对于“静系”而言，在“动系”内最初引入且与钟慢效应相匹配的请问是尺缩效应还是尺伸效应？请问你的根据是什么？

五、在狭义相对论洛伦兹变换的原始推导及其此后相关内容（【Einstein1905r】§§3、5）中，请问其光速极限结论，即任何物体的运动速度或任何信息的传递速度都不可能超越光速，它究竟是其理论前提还是推导的结果？请问你的根据是什么？

六、请问在应用所谓的相对论速度叠加原理（【Einstein1905r】§5）时，对所采用的时空标准有无具体要求？请问细节？特别地，请问在经典时空下这个速度叠加原理还仍然成立吗？为什么？

七、请问所谓的钟慢、尺缩等相对论效应（【Einstein1905r】§4），它们是真实的物理变化，还是仅仅只是一种表观效应？你的理论根据是什么？你的实验根据又是什么？特别地，如果狭义相对论所研究的主要是表观效应，那么请问与其相关的真实物理变化应该由哪个学科来研究？为什么？

八、请问所谓的质能方程E=mc²（【Einstein1905s】）具有普适性吗？如果普适，请问如何论证这一点？如果不普适，请问它适用的具体物理条件是什么？

九、请问在狭义相对论中是否允许存在这样的物理场景，在这一场景下某个时钟的时间指示必须按照这个理论的要求倒退而行？如果允许，请问细节？如果不允许，请问为什么？

十、请问狭义相对论所要求的洛伦兹变换不变性（【Einstein1905r】§§3、6、9）属于实质不变，还是它仅仅代表了形式不变？请问你的根据是什么？越具体越好。特别地，如果这个变换不变性只是代表了形式不变，那么物理实质的不变又该如何实现或表述？请问为什么？

十一、       请问在狭义相对论中相对性原理与光速常数原理（【Einstein1905r】§§1-3）是两个彼此独立的物理规律吗？你的根据是什么？特别地，假如二者彼此独立地成立，请问这时狭义相对论还有存在的必要吗？请问为什么？

十二、       请问原子弹的核心原理是所谓的质能方程E=mc²吗？请问你的理论与实验根据各是什么？越具体越好。

十三、       在狭义相对论的洛伦兹变换的数学表达（x’=(x-vt)/√(1-v²/c²), y’=y, z’=z, t’=(t-vx/c²)/ √(1-v²/c²)；【Einstein1905r】§3）中，v总被假定或默认为代表了所谓的“动系”与“静系”之间的相对运动速度，也就是很多情况下所说的观察者与被观察对象之间的相对运动速度；于是易知，如果观察者与被观察对象互换角色而其它物理条件不变，那么洛伦兹变换以及完全基于它的任何物理规律的数学表示也都不会改变。请问物理世界真的总是具有这样的观察者-被观察对象对称性吗？请问你的根据是什么？如果大自然并非总是具有这样的观察者-被观察对象对称性，那么请问狭义相对论还普适吗？为什么？假如它不普适，或者在很多领域根本不成立，请问这时最需要什么样的物理理论或相应数学表示？请问为什么？

主要参考文献：

【Einstein1905r】Albert Einstein. “Zur Elektrodynamik bewegter Körper.” Annalen der Physik 17 (1905): 891-921.

【Einstein1905s】Albert Einstein. “Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?” Annalen der Physik 18 (1905): 639-641.