论光速原理的公理化逻辑分析

作     者：王忆锋 WANG Yifeng

作者机构：昆明物理研究所云南昆明650223 

出 版 物：《云光技术》 

年 卷 期：2019年第51卷第2期

页      面：52-69页

学科分类：07[理学] 070202[理学-粒子物理与原子核物理] 0702[理学-物理学] 

主　　题：光子 光速 光速原理 公理化方法 科学革命 

摘      要：基于物质、质点和物体等概念的共性,提出了质量体的概念。质量体数值的大小可以是有限,也可以是无穷大或者无穷小。光子是以光速运动的质量体。指出静止质量是一个有问题的概念,光子的静止质量等于零是一个假命题。讨论了原始概念的可操作性、可测量性和可想像性。详细介绍了从质量、长度和时间这三个原始概念出发,综合运用数学、物理和逻辑方法,导出光速原理的公理化分析过程。光速原理在数学上可以表述为:宇宙总能量和宇宙总质量比值的平方根等于光速。在没有引力或者引力影响可以忽略不计的条件下光速不变。介绍了从光速原理衍生出来的一系列性质,例如,光速的绝对性、宇宙起始于一个初始光子的分裂、宇宙能量守恒等等,这些性质描述了光子的本性。压缩宇宙的思想实验否定以太的存在。指出了狭义相对论质量-速度关系式的不适用性。这种不适用性将直接影响到以狭义相对论和万有引力理论为基础的广义相对论。指出了超光速的不可能性。基于广义相对论和超光速的曲率引擎是一个假命题。指出中微子源于宇宙中具有同样运动速度的质量体(例如,类星体)的分裂。介绍了宇宙演化的光速→非光速循环模型。介绍了一种推导光速原理的新方法。如果不能否定光速原理,那么由它衍生形成的一系列推论将否定、修正、补充或者发展以牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦等人为代表的一批物理学家提出的原有概念和理论。光速原理的提出或许是第三次科学革命。