李云峰
摘要：爱因斯坦的相对论是建立在错误的光速不变假设基础上的理论。光速是可变的，它符合速度迭加法则。超光速是客观存在的。因此，出现中微子超光速是完全可能的。
关键词：相对论 中微子 超光速
9月22日，英国《每日电讯报》报道：欧洲科学家发现超光速粒子。
欧洲核子研究中心公布了一份研究结果，科研人员在让中微子进行近光速运动时，其到达时间比预计的早了60纳秒（1纳秒等于十亿分之一秒），对此，研究者认为，这可能意味着这些中微子是以比光速快60纳秒的速度运行。根据爱因斯坦狭义相对论，光速是宇宙速度的极限，没有任何物质可以超越光速。如果此次研究结果被验证为真，意味着奠定了现代物理学的基础将遭到严重挑战。
我们应如何看待中微子超光速实验呢？根据本人多年来对相对论和超光速的研究，爱因斯坦的相对论是建立在错误的光速不变假设基础上的理论。光速是可变的，它符合速度迭加法则。这就意味着超光速是客观存在的，所谓光速不可超越的推论是完全错误的。
一、测定光速的天文学方法依据的是光速迭加法则 。
早在1676年丹麦天文学家罗默首先测量了光速。由于任何周期性的变化过程都可当作时钟，他成功地找到了离观察者非常遥远而相当准确的“时钟”。罗默在观察时所用的是木星每隔一定周期所出现的一次卫星蚀。他在观察时注意到：连续两次卫星蚀相隔的时间，当地球背离木星运动时，要比地球迎向木星运动时要长一些。他用光的传播速度是有限的来解释这个现象。光从木星发出（实际上是木星的卫星发出），当地球离开木星运动时，光必须追上地球，因而从地面上观察木星的两次卫星蚀相隔的时间，要比实际相隔的时间长一些；当地球迎向木星运动时，这个时间就短一些。为了取得可靠的结果，当时的观察曾在整年中连续地进行。罗默通过观察从卫星蚀的时间变化和地球轨道直径求出了光速。罗默在观察时注意到：连续两次卫星蚀相隔的时间，当地球背离木星运动时，要比地球迎向木星运动时要长一些。这说明光速与光源（或观测者）的运动是有关的，光速是可变的，是符合速度迭加法则的。事实上，测定光速的天文学方法依据的正是光速迭加法则。[1]二、迈克尔逊——莫雷干涉实验不能证明光速是不变的。
迈克尔逊—莫雷实验被认为是证明光速不变原理的重要证据。但是，迈克尔逊——莫雷干涉实验并不能证明光速是不变的。
在迈克尔逊——莫雷干涉实验里，光从光源S射出，仪器装置光源S、玻璃M、平面镜M1、M2和镜筒T等都固定在地球上（如图1）。[2]
图1
从光源S发出的两束光，它们的路径是不同的。由于光对于光源S沿各个方向速度数值相等，都等于c。因此它们最后到达镜筒T的时间就有先有后，这样它们就会产生干涉现象。在使仪器装置旋转90°的前后，两束光进入镜筒T的时间差△t和△t′是一样的。因此，在实验里观察到的干涉花纹形状不会改变。
迈克尔逊——莫雷干涉实验证明了“以太”是不存在的和光相对于光源的速度是不变的，但不能证明光相对于观测者的速度与光源的运动无关。因为在实验中，光源S相对于观测者（镜筒T）根本就没有发生运动。所以，迈克尔逊——莫雷干涉实验不能证明光相对于观测者的速度与光源的运动无关，即不能证明光速是不变的。
三、光速不变原理缺乏理论依据。
光速不变原理的所谓理论基础是麦克斯韦方程组。爱因斯坦认为，光速既然可以从麦克斯韦方程组推导出来，它对于所有惯性系都应该具有相同的形式，也就是说，光速是不变的。
根据麦克斯韦电磁理论，电磁波在真空中的的速度为
v＝c＝1/（ε0μ0）^1/2=1/（8.9×10^-12×4π×10^-7）^1/2≈3.0×10^8米/秒。[3]
但是，光速只是从麦克斯韦方程组推算出来的一个结果，并不是一个物理定律。虽然在不同的惯性系可以推算出同一结果，但是这个结果只是相对于它所在的惯性系才是成立的，相对于别的不同的惯性系是不成立的。例如我们可以根据有关参数计算出飞机上发射的导弹的速度，但是这个速度只是相对于它所在的飞机才是成立的，相对于别的不同的飞机是不成立的。在这里，物理定律（计算公式）相对于不同的惯性系是相同的，但是，计算出来的结果相对于不同的惯性系却是不同的。爱因斯坦把物理定律和由物理定律计算出来的结果混为一谈，这显然是错误的。因此，光速不变原理的所谓理论基础是不存在的。
四、光行差现象证明：光速是符合速度迭加法则的。
假设我们在地球上观察一个距离很远的、与地球轨道平面垂直的恒星。本来望远镜镜筒应当平行于星光放置，也就是垂直于轨道平面放置，才能正好看到恒星。可是由于地球在轨道上运动，实际上这望远镜必须朝地球运动方向倾斜一个角度放置，才能看到这个恒星，这个角度大约和垂直线成
20.5″。这就是光行差现象。
设地球的轨道速度为v，光相对于地球轨道平面的速度为c。由于地球在赤道上的自转线速度为465米/秒，而地球公转（轨道）速度为3×10^4米/秒，因此地球自转速度可以忽略不计。
当地球以速度v运动时，光在水平方向上相对于地球以-v运动，光相对于地球的合速度为c′。c和c′的夹角即为望远镜的倾角θ（如图2）。
图2
tanθ=v/c
v用地球的轨道速度代入，
tanθ=v/c≈3×10^4/3×10^8≈10^-4
θ≈20.5″
这和实际观察结果相同。
以上的计算结果说明：在光行差现象中，光速是符合速度迭加法则的，也就是说，光速是可变的！
综上所述，爱因斯坦关于光速不变假设是缺乏科学根据的，也是不正确的。由于历史上受科学观测和实验测量水平的限制，人们不能准确的测量光速的变化。在这种情况下，爱因斯坦提出了光速不变假设，并在此基础上建立了狭义相对论和广义相对论。显然，这种在错误的假设基础上建立起来的理论是完全错误的。光速是可变的，它符合速度迭加法则。超光速是客观存在的，因此，出现中微子超光速现象是完全可能的。
参考文献
[1]光速.百度百科./view/18638.htm.
[2]陈义成主编：《电动力学》第161页，科学出版社出版，8月。
[3]陈鹏万编：《电磁学》第292-293页，人民教育出版社出版，1978年3月。
