光在我們認識自然中的作用

楊升山 楊鳳霞

（江蘇 南京 211100）

一個物體的是否存在，是否運動，與光線的存在與否并無關系（嚴格來說在有光子碰撞物質時，會使物質受力）。那么，洛侖茲變換式中光速c，又不是憑空得來的。為什么在測量速度的計算中，卻出現了與光速有關的數據呢？

這就使我們想到日常生活中存在的一個現象。

在北京至廣州的火車上設一個郵遞員，車尾掛有郵政專車。

某甲乘客要到廣州去，在北京站臨上車時，給住在長沙的一個朋友乙寫了一封信，說了一些事情。當甲乘了一段車后，想起還有一些事情沒交待清楚，在火車上又寫了 一封信給乙。車上的郵遞員很快把信轉到車尾的郵政專車上。假設北京站的郵局也把甲的第一封信放在這節專車上，那么長沙的乙同時會收到甲的兩封信，甲寫信的時間是有間隔的，甲不會承認同時寫了兩封信。怎樣去評價他們說法的是非呢?常識告訴我們，甲是當事人，甲的說法是正確的。乙認為甲同時寫兩封信是乙的感覺，是不符合事實的。甲的兩封信都 寄出了，不論乙收到收不到，都是寄了，不能因乙沒收到信就斷定甲沒有寄信。但如果甲在信的末尾準確地寫上了他寫信的時間，乙在看信時也注意到這一點，乙就會根據信上注明的時間判斷甲在什么地方寫的信。并能想到，甲在寫這些信時，自己分別在干著什么。但是，自然界的情況要復雜的多，物體大都不能把自己發出信號的時間寫在信號上，所以人們在接到信號時需要仔細的判斷，不然會出現甲乙兩人說法不同的情況，可能會得出錯誤的結論的。

另外，如果乙的住地不在長沙而在鄭州，甲的第二封信又是在經過鄭州以后發出，那第二封信就與甲的行程相反，情況就更復雜了。

上述說法是大家早已知道的。當某人要到朋友那里去而希望朋友到車站給自己幫助時，總是打電話或發電報給自己的朋友，就是因為電話或電報有比信件更快的傳遞速度。如果寫信，除非是幾日前就把信寄出，那就只好由自己去拆信了，希望得到的幫助是不可能的。這個例子雖是假想，要想實驗并不費力，朋友們有興趣不妨試一試。

可能會有人說：“不對，這是假設光有傳遞信號作用后引起的，而光實際上沒有這種作用，我也沒發現這種作用。”

我要這樣來回答：現在比較事物，不限于把兩種物體拿在一起比較 了，而是依據比較基準進行測量。測量時又不是拿尺去量，而是用儀器。測量者在大多數情況下并不直接與被測量物體接觸，而是用眼看。試問：沒有光線的傳遞作用，我們能看到物體嗎？我們用的望遠鏡，顯微鏡，測距儀，只不過利用幾何學知識進行換算，也沒有直接接觸物體。對于一個運動物體，又不能與靜止物體放在一起，主要靠光線的傳遞作用。用雷達測量時利用無線電波，無線電波與光的性質近似。而光傳遞信息作用由于本身的速度限制不可避免的會造成誤差，就好像郵遞員不論怎樣努力總會造成時差一樣。

光的傳遞信息作用像個郵遞員，那么把事物的特征信號從光線上取下來也應該是可能的了。當然是這樣，而且大多數人都曾樣做過，只不過不注意罷了。

試問有哪個人沒照過相片或沒見過相片呢。照相就是從光線上取下事物特征信號的一種方法。我們看到相片，就能看到過去年代的信息。但要與相片談談話，那就不可能了。科幻小說的 作者敢于幻想乘上超光速的火箭回訪幾個世紀前的偉人，那只是幻想，并不科學。但科學發展以后，超光速的飛行器定能產生，看到“偉人”的形象則完全可能，要想再與“偉人”談話卻是不可能了。因為看到的只是像，不是物。

現在，電視已在全國普及，可視電話也已投用。可視電話雖然可以對面談話，但電視屏上的畢竟只是對方的圖像，要想接觸是不可能的。要知道，人們的感覺不限于視覺一種，而是有多種功能的。只有多種功能的綜合使用，才能感知實物。

當然，普通照相只是保存了部分圖像信號。近代科學技術的發展，全息攝影術的應用，給圖像信號的保存和再現創造了有利的條件。磁帶錄像，激光錄像等新設備的問世，更能說明這個問題。如果出現全息電影，那就會給人更加逼真的感覺，可是這仍然只是假象。

如果把照相看成是時間機器的話,把過去的錄像重新放映。我們就可以看到過去了,但是那畢竟是像,不是物的本體。再說,光線在空間傳播時,還有折射,反射,還會受到引力而改變方向。當這些信號被反送回來時,我們也可能看到過去的形象。

“狹義相對論”用所謂四維時空來代替現實的三維空間，在觀念上，呈現的是保留舊的形態而又呈現新的形態。而事物的變化是舊的形態的消失和新的形態的產生，所謂四維時空顯示的是與事物發展情況不符合的。人的主觀感覺由于視覺的暫留作用可以保留很短時間舊的事物形象，但畢竟是錯覺。在經典力學中，時間與空間都是被看成物體存在與運動的框架的。這樣就存在了兩個框架，愛因斯坦把他們合并成一個框架，同樣是對時間與空間的認識錯誤。現在表示空間的量度單位逐步統一，表示時間的量度單位是多種并存，就是因為他們表示物質的屬性是不同的。

所以在研究物質的運動現象時，不只能考慮物質的運動，還要考慮光信號在傳遞過程中的運動。這樣才能從光線傳遞過來的信號中篩選出物質運動的真實信號。

光速與產生光的光源的運動無關,而與參照系的選擇有關。

我們能夠感知的光，只是快速運動的眾多粒子的很小一部分。當光子的能量降低到紅光以下或能量增加到紫光以上時，我們用眼睛就不能直接感知了。要感知它需要借助儀器的幫助。但不能被感知并不等于這些物質不存在。“光子”和基本粒子一樣，也具有一定的質量，動量，能量，也同樣適用萬有引力定律。對于光的本性問題，還有許多問題值得研究。本文不進行深一步的討論。