相對性原理和光速不變原理是支撐愛因斯坦狹義相對論的兩條基礎(chǔ)性原理。關(guān)于這個理論的許多問題本人已經(jīng)有多篇文章予以闡述過了，這里不再贅述而只分析相對性原理。顯然，如果這個原理不能精確成立，那么狹義相對論，廣義相對論直至愛因斯坦的宇宙學(xué)理論均不成立。
愛因斯坦的狹義相對性原理是伽利略相對性原理的推廣，即把只認(rèn)為適用于力學(xué)定律的伽利略相對性原理推廣到適用于一切物理定律。顯然，這一推廣的前提是伽利略相對性原理必須精確成立，而且具有普遍性，否則，推廣之后不可能普遍成立。
首先，物理學(xué)中至今存在許多不實際的概念沒有得到清理，前文所提到的‘空間’就是其一，以后本人還要指出‘場’和‘波’等都是不實在的概念。這里將要涉及的是牛頓的‘絕對空間’和‘慣性系’這樣一些虛無的或者至多是人類直覺觀念的概念，在這些概念基礎(chǔ)上建立起來的理論不可能具有普遍性。
眾所周知，牛頓力學(xué)是關(guān)于物體絕對運動的學(xué)說，也就是物體相對于‘絕對空間’運動規(guī)律的學(xué)說。由于‘絕對空間’根本不存在，無法標(biāo)示，牛頓創(chuàng)造了‘相對空間’概念，即他認(rèn)為‘相對空間’是相對于‘絕對空間’作勻速平動的‘空間’。由于‘空間’無法定義，牛頓所謂的‘相對空間’實際上是‘慣性坐標(biāo)系’，也就是相對于‘絕對空間’作勻速平動的坐標(biāo)系。理論上，慣性系有無窮多個，因為平動速度可以是從負(fù)無窮到正無窮的任何值。又由于無法確定一個坐標(biāo)系是否相對于‘絕對空間’作勻速平動，最后只能反過來用牛頓第二（或第一）定律定義慣性系，即牛頓第二（或第一）定律在其中成立的坐標(biāo)系叫做慣性系?？梢姡ｎD第二定律并不是在‘絕對空間’中通過實驗建立起來的定律，而只是一個幸運的猜想，這也就規(guī)定了它不是真正的物理定律。事實上，并不存在牛頓第二定律在其中真正成立的坐標(biāo)系，只有局部而且近似成立的坐標(biāo)系。比如地面上的實驗室坐標(biāo)系只是在很小區(qū)間內(nèi)第二定律近似成立；在地心恒星坐標(biāo)系內(nèi)成立的區(qū)間比較大；而在日心恒星坐標(biāo)系內(nèi)則在太陽系范圍內(nèi)近似成立。這三個近似的坐標(biāo)系也并非處于相互勻速平動狀態(tài)。
實際上，正如馬赫早已指出的那樣，只有一個物體相對于其他物體的相對運動，不存在絕對運動（一個物體相對于慣性系的運動也是一種絕對運動）。按照科學(xué)的唯物的觀點，一個物體相對于另一物體的運動是客觀的，確定的，與用哪一個坐標(biāo)系描述無關(guān)，即在哪一個坐標(biāo)系中其運動規(guī)律都一樣，這才是真正的相對性原理。例如，從旗桿頂上落下的物體，它對于地球是自由落體，那么無論從火車還是從其他星球上看，它相對于地球都是自由落體，不能當(dāng)從火車上看時用它相對于火車的運動代替它相對于地球的運動，二者當(dāng)然不一樣。
有了這些準(zhǔn)備之后，我們來看伽利略相對性原理。這個原理是說，牛頓力學(xué)定律（也就是物體絕對運動的規(guī)律）在所有慣性參考系中的數(shù)學(xué)表達(dá)式具有相同形式，力學(xué)實驗不能確定你的慣性系相對于絕對空間是處于勻速運動還是靜止?fàn)顟B(tài)。除此之外還有其他表述，比如，力學(xué)定律在一切慣性系中均相同；所有慣性系對于力學(xué)定律都是等價的；力學(xué)定律在伽利略變換下保持形式不變等等。至今沒有一個嚴(yán)格的權(quán)威的表述，致使對這個原理的討論沒有一個統(tǒng)一的參照。這種模糊性本身就是對這個原理的否定。
無論怎樣表述，這條原理都存在多重錯誤。首先，已經(jīng)討論多年的機械能守恒定律就不遵循這條原理；其次，根本就不存在慣性系，因此這條原理本身就是空中樓閣；第三，即便承認(rèn)地面坐標(biāo)系是慣性系，伽利略通過觀察大船中的現(xiàn)象得出的‘力學(xué)實驗不能確定你的慣性系相對于絕對空間是處于勻速運動還是靜止?fàn)顟B(tài)’的結(jié)論也是錯誤的，因為當(dāng)大船接近第一宇宙速度時（這個速度并不算大）情況就完全不是那樣，而且， 地面上勻速前行的火車，水面上勻速前行的大船，它們都不是相對于地面坐標(biāo)系勻速運動的系統(tǒng)，因為將這些坐標(biāo)系的Z-軸向下延伸，它們顯然都相交于地心（假定地球是標(biāo)準(zhǔn)球形），因此，火車和大船都是相對于地面系旋轉(zhuǎn)而不是平動的坐標(biāo)系。這樣，我們實際上就證明了所謂的‘伽利略相對性原理’根本就沒有實驗依據(jù)，是個錯誤結(jié)論；并進(jìn)而看出，依其為基礎(chǔ)的愛因斯坦的相對論是個完全錯誤的東西；第四，如果說‘牛頓力學(xué)定律（也就是物體絕對運動的規(guī)律）在所有慣性參考系中的數(shù)學(xué)表達(dá)式具有相同形式’，或者‘力學(xué)定律在伽利略變換下保持形式不變’，表達(dá)的是數(shù)學(xué)表達(dá)式的數(shù)學(xué)性質(zhì)，不是定律的物理性質(zhì)，因此不能看成是物理學(xué)原理；最后，要特別指出，正如前面所說，由于實際上只存在局部慣性系，而且它們之間并非處于相互勻速運動狀態(tài)，而是處于相互加速狀態(tài)，因此，力學(xué)定律參照于不同的實際慣性系的數(shù)學(xué)表達(dá)式并不相同，這充分說明相對性原理實際上根本就是錯誤的（如所周知，在地面上處理比較精確問題時，必須考慮科利奧利力）。
到此我們需要討論一下數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)是什么？數(shù)學(xué)是人類發(fā)明的東西，是人類創(chuàng)造出來的，一開始，在古希臘，是作為上層人士智力游戲而出現(xiàn)的東西，不是人類發(fā)現(xiàn)的原本就為了定量描述物理定律而自動存在于自然界的東西。宇宙中如果存在其他人類，他們的數(shù)學(xué)和我們的數(shù)學(xué)肯定完全不同。人類發(fā)現(xiàn)的是，數(shù)學(xué)可以用來擬合自然規(guī)律。擬合總是近似的，不可能達(dá)到完全一致。無論擬合得多么好，都不能把物理定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式的數(shù)學(xué)性質(zhì)看成是定律本身的物理性質(zhì)。
既然數(shù)學(xué)是人類發(fā)明創(chuàng)造出來的，那么人們所作的擬合是否正確、得到的結(jié)果哪些該取哪些該舍等等就都應(yīng)該根據(jù)是否符合物理實在作出判斷。那種認(rèn)為得到的方程很‘美’、很‘對稱’，因此必然正確，其解也必然全部對應(yīng)物理實在的觀點都是荒謬的，不是數(shù)學(xué)應(yīng)該符合物理實在而是數(shù)學(xué)在創(chuàng)造物理實在了，是純粹的唯數(shù)學(xué)主義觀點。例如，對正方形的面積開平方求該正方形的邊長時，得到正、負(fù)兩個根，應(yīng)該取正舍負(fù)，不應(yīng)認(rèn)為兩個都有實際意義；同理，對正立方體的體積開立方得到一個實數(shù)和兩個復(fù)數(shù)三個根，當(dāng)然是實數(shù)根有意義，舍棄兩個復(fù)數(shù)根；當(dāng)然，當(dāng)今數(shù)學(xué)上已經(jīng)有了n維空間概念，人們當(dāng)然也會想象什么正n維立方體了，對其‘體積’開n次方就會得到n個根，顯然這種思維推廣本身只是數(shù)學(xué)上的游戲，在物理學(xué)上完全是胡鬧。
數(shù)學(xué)擬合還存在數(shù)學(xué)奇點問題。因為數(shù)學(xué)是人造的，所以由零除數(shù)而產(chǎn)生的數(shù)學(xué)奇點自然也是人造的，不可能對應(yīng)于任何物理實在，也就是我們擬合自然規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式在這一點上離實際太遠(yuǎn)。自然界是諧和的、一致的，不可能存在無限大的奇點。雖然自然界也有突發(fā)事件，但是任何突發(fā)事件在任何方面的影響都不可能無限大，因此把數(shù)學(xué)奇點看成是對應(yīng)于物理實在的觀點是錯誤的，由此產(chǎn)生的結(jié)論，諸如宇宙大爆炸，必然是荒謬的。
很顯然，洛倫茲變換是洛倫茲為了使電磁方程組在坐標(biāo)變換下保持不變而創(chuàng)造出來的，所以它里面包含的奇點自然就是人造的。洛倫茲變換是兩個相互勻速運動著的慣性系之間的坐標(biāo)變換式，由于當(dāng)動系的速度等于和大于光速時，變換式失去意義，愛因斯坦據(jù)此得出光速是速度極限的結(jié)論。如果愛因斯坦的邏輯成立，不難發(fā)現(xiàn)，只要動系速度為虛數(shù)，不論多大，變換式都成立。愛因斯坦不是把時間軸作為虛軸，得出了四維時空距離不變的公式嗎？時間是虛的，速度自然是虛的。我們也不妨把具有虛速度的慣性系稱為‘暗慣性系’。待到愛因斯坦理論的發(fā)揚和擁護(hù)者們，諸如霍金等人，發(fā)現(xiàn)需要用‘虛速度’和‘暗慣性系’來維護(hù)他們的理論的時候，他們會發(fā)現(xiàn)，我為他們的理論做出了重大貢獻(xiàn)。洛倫茲變換是愛因斯坦四維時空理論的基礎(chǔ)，也是他的廣義相對論的基礎(chǔ)。既然能從他的理論的數(shù)學(xué)推理中得出虛時間、暗物質(zhì)、暗能量、宇宙大爆炸等結(jié)論，那么從洛倫茲變換式推演出‘虛速度’和‘暗慣性系’不也順理成章嗎！
現(xiàn)在來看愛因斯坦是怎樣推廣這一原理的。愛因斯坦在“論動體的電動力學(xué)”一文中對這一原理給出的表述是："Thelaws by which the states of physical systems undergo changes arenot affected, whether these changes of state be referred to the oneor the other of two systems of co-ordinates in uniform translatorymotion."翻譯過來是：物理體系的狀態(tài)據(jù)以變化的定律，同描述這些狀態(tài)變化時所參照的坐標(biāo)系究竟是用兩個在相互勻速平動著的坐標(biāo)系中的哪一個并無關(guān)系。簡單一點說是：參照一系列相互勻速平動的慣性坐標(biāo)系中的任何一個物理定律都相同或不變。再準(zhǔn)確一點應(yīng)該是，物理定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式的形式相同或保持不變。怎么個‘相同或保持不變’？愛因斯坦沒說。我們知道，兩個坐標(biāo)系之間是需要坐標(biāo)變換的。力學(xué)相對性原理是說“在伽利略變換下”保持不變。愛因斯坦沒有說，不說的原因是為他不用伽利略變換做準(zhǔn)備?？墒?，不說，原理的表述就不完備。沒有完全表達(dá)清楚的東西能稱為‘原理’嗎？
事情總是這樣的——你只能欺騙人們一時欺騙不了人們永遠(yuǎn)。這種模糊不清欺騙性的表述不應(yīng)該是愛因斯坦所為，也許是因為當(dāng)初愛因斯坦還沒有徹底弄懂伽利略相對性原理，以至于后來騎虎難下吧。無理怎樣，我們前面的論證已經(jīng)說明，伽利略相對性原理根本不成立。同理，愛因斯坦的推廣也不能成立。
最后，我想對唯數(shù)學(xué)主義者說句話；唯數(shù)學(xué)主義在物理學(xué)中只能支撐一時支撐不了永遠(yuǎn)！
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