關于時空問題，物理學家進行了很多研究，奉獻了多種物理學時空觀。例如牛頓奉獻了絕對時空觀，愛因斯坦奉獻了相對論時空觀，除此之外，還有其他具體的物理學時空觀。

基于系統(tǒng)學、計量學、宇航學、物理學、天文學、信息學、數學、邏輯學等學科的知識和實驗，認識和實踐，進行交叉學科創(chuàng)新研究，人們就可以更上一層樓，發(fā)現更多真相，創(chuàng)新地建立交叉學科時空觀。從牛頓絕對時空觀，到愛因斯坦相對論時空觀，再到交叉學科時空觀，這是科學認識創(chuàng)新發(fā)展的必然結果。交叉學科時空觀，也可以稱之為統(tǒng)一論時空觀。

創(chuàng)建交叉學科時空觀之后，把牛頓絕對時空觀和愛因斯坦相對論時空觀等，與交叉學科時空觀對比研究，人們就可以發(fā)現，前人建立的時空觀，就像盲人摸象，講述了“大象大腿+大象尾巴+大象翅膀”的大象圖像。交叉學科時空觀，類似“大象腦袋+大腿+尾巴”的宇宙大象新圖像。交叉學科時空觀，將與各種時空觀并肩而立，推動科技創(chuàng)新，做出更多貢獻。

1、牛頓絕對時空觀未解之謎，導致愛因斯坦狹義相對論時空觀邏輯不自洽

1.1牛頓時空觀和愛因斯坦時空觀的未解之謎

在牛頓絕對時空觀中，有一個伽利略變換，物理意義如下：設在真空中慣性系理想情況下，有相對勻速直線運動的甲系和乙系，如圖一所示。

甲系甲觀測者使用甲時鐘甲量尺測量一個物理事件在甲系的時間值坐標值為（t、x、y、z），乙系乙觀測者使用乙時鐘乙量尺測量上述同一物理事件在乙系的時間值坐標值為（T、X、Y、Z），甲系（t、x、y、z）跟乙系（T、X、Y、Z）的變換關系，在一定條件下，是伽利略變換（1），或伽利略逆變換（2）

那么，在伽利略變換中，兩系互測等速假設u=u1=u2的成立條件是什么呢？

這是牛頓絕對時空觀應該回答，但是卻一直沒有回答的問題，這是未解之謎。

在愛因斯坦狹義相對論時空觀洛侖茲變換中，有兩個準常數u和C。那個u，是愛因斯坦無條件地繼承牛頓絕對時空觀伽利略變換的兩系互測等速假設u=u1=u2，繼承而來的，物理意義與原來大同小異；那個C，來自愛因斯坦兩系測光等速假設C=C1=C2=299792458米/秒。

那么，在洛倫茲變換中，兩系互測等速假設u=u1=u2的成立條件又是什么呢？兩系測光等速假設C=C1=C2=299792458米/秒的成立條件又是什么呢？兩個成立條件有何關系？

這是愛因斯坦狹義相對論時空觀應該回答，但是卻一直沒有回答的問題，也是未解之謎。

對于牛頓絕對時空觀和愛因斯坦狹義相對論時空觀的上述未解之謎，本文將基于交叉學科時空觀的基本內容，給出解答。

1,2光信號延遲和暫停態(tài)立體宇宙圖像

——光信號延遲和暫停態(tài)立體宇宙圖像

太陽發(fā)出的光，從太陽運動到地球，需要經歷8分鐘時間值，走過1.5億公里路程，這就是光信號延遲。在現代科技實驗和實踐中，光信號延遲普遍存在。參見圖二。

在觀看手機、電腦視頻時，給播放中的視頻按下暫停鍵，就可以得到暫停的視頻平面圖像。在暫停態(tài)視頻平面圖像中，圖像中的每個具體內容都有確定的圖像、形狀、相對位置、相互關系等。

與上相似，針對物理學理論研究，可以做出如下假設：設甲觀測者所持甲時鐘顯示t時刻值時，給全宇宙按下“暫停鍵”，這就類似于給電腦、手機播放的視頻圖像按下暫停鍵。由此，運動變化的宇宙就靜止不動了，宇宙中所有的事物就全都凝固不變了，這就構成了一幅t時刻暫停的立體宇宙圖像，可簡稱為t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像。

在t時刻暫停的、靜止不動、凝固不變的立體宇宙圖像中，所有事物都具有確定的結構、形狀、相對位置、相互關系等。所有的光信號全都停在了路上，其中有些光信號停在了發(fā)出地，有些光信號停在了傳播路上，有些光信號停在了觀測者眼睛前面。

具體說，在t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像中，人說話，五官表情，身體活動的情況，在t時刻暫停的一瞬間，凝固成雕塑，靜止不變了；槍打出的子彈，在t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像中，停在了槍口處，子彈停止飛行了；天上飛行的衛(wèi)星、飛機、導彈，地面上奔馳的汽車、火車、輪船，在t時刻暫停的一瞬間，全都靜止在原地了；地球上所有的事物，全都在t時刻暫停的一瞬間，立刻凝固，立刻靜止，成為不變的立體圖像了；太陽在t時刻暫停的一瞬間，停止了運動變化，太陽發(fā)出的光線，全都停在路上，靜止凝固，停止運動變化了；宇宙的萬事萬物，全都在t時刻暫停的一瞬間，靜止不動，凝固不變了……

——t時刻看到的情況和t時刻實際的情況

對于手持時鐘、處在特定位置的甲觀測者而言，在t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像中，在觀測者的時鐘顯示t時刻值時，有大量光信號，同時到達了觀測者的眼睛，被眼睛看見了，這都是收到光信號事件。收到光信號事件，讓觀測者的眼睛看到了各種事物的存在狀況。

在t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像中，觀測者的眼睛同時看到的光信號，是有遠有近的不同事物，在t-△t1、t-△t2、t-△t3……時刻，有先有后地發(fā)出，經歷了不同的傳播時間，經歷了不同傳播距離，同時到達了觀測者的眼前。在這種情況中，觀測者眼睛同時看到的各種情況，就是t時刻看到的同時事件。

對于手持時鐘、處在特定位置的甲觀測者而言，在t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像中，當觀測者的時鐘顯示t時刻值時，有遠有近的不同事物同時發(fā)出了光信號，這都是發(fā)出光信號事件。發(fā)出光信號事件，展示了各種事物的存在狀況。

在t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像中，各種事物發(fā)出光信號，所展示的共同存在情況，就是t時刻實際的同時事件。t時刻實際的同時事件發(fā)出的光信號，要經歷不同傳播時間，經歷不同傳播距離，在t+△t1、t+△t2、t+△t3……時刻，有先有后地飛行到觀測者眼睛，被看到。

在t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像中，t時刻同時發(fā)出的光信號，t時刻實際的同時事件，t時刻同時到達觀測者的光信號，t時刻看到同時事件，它們共同存在。人們討論物理學問題時，有些情況，談論的是t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像中的內容。有些情況，是把t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像中的內容，跟t+△t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像中的內容，進行對比。但是，都應該給出必要說明。否則，就可能導致混淆和矛盾。

——t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像和同步時鐘

設甲觀測者手持甲時鐘甲量尺靜止在地球上，乙觀測者手持乙時鐘乙量尺相對甲觀測者靜止或運動。甲時鐘顯示的時間值，使用t來表示；乙時鐘顯示的時間值，使用T來表示。

設甲觀測者的甲時鐘顯示時間值t時刻，給宇宙按下了暫停鍵，在t暫停態(tài)立體宇宙圖像中，甲時鐘顯示時間值t秒，此刻，設乙時鐘所顯示時間值為T秒，且有T=t；另設甲觀測者的甲時鐘顯示時間值t+△t秒”時刻，給宇宙再次按下了暫停鍵，設在t+△t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像中，甲時鐘顯示時間值為t+△t秒，此刻，設乙時鐘所顯示時間值為T+△T秒；此刻，如果在△t=1秒情況下，始終有△T=1秒，也就是△t=△T=1秒，那么，對于具有上述時間值關系的甲時鐘乙時鐘，可稱之為同步時鐘。對于甲時鐘乙時鐘的上述同步關系，可表示為1秒（甲時鐘）=1秒（乙時鐘）。

如果甲時鐘乙時鐘是非同步時鐘，那么，非同步的甲時鐘乙時鐘，就不具有上述時間值關系。

具體說，設甲觀測者的甲時鐘顯示時間值t時刻，給宇宙按下了暫停鍵，在t暫停態(tài)立體宇宙圖像中，甲時鐘顯示時間值為t秒，此刻，設乙時鐘所顯示時間值為T秒，且有T=t；另設甲觀測者的甲時鐘顯示時間值t+△t秒”時刻，給宇宙再次按下了暫停鍵，設在t+△t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像中，甲時鐘顯示時間值為t+△t秒；此刻，設乙時鐘所顯示時間值為T+△T秒；此刻，在△t=1秒的情況下，始終有△T≠1秒，也就是△t≠△T，那么，對于具有上述時間值關系的甲時鐘乙時鐘，可稱之為非同步時鐘。對于甲時鐘乙時鐘的上述非同步關系，可表示為1秒（甲時鐘）≠1秒（乙時鐘）。

關于相對靜止或相對運動的甲時鐘乙時鐘在何種情況下是同步時鐘，在何種情況下是非同步時鐘，在后面建立交叉學科時空觀時，本文將給予具體討論。

——t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像和同長量尺

設在t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像中，當甲量尺“1米”長度的始點，與乙量尺“1米”長度的始點對齊時，甲量尺“1米”長度的終點，與乙量尺“1米”長度的終點，也能對齊。

而且，在t+△t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像中，當甲量尺“1米”長度的始點，與乙量尺“1米”長度的始點對齊時，甲量尺“1米”長度的終點，與乙量尺“1米”長度的終點，始終也能對齊。

那么，對于具有上述長度值關系的甲量尺乙量尺，可稱之為同長量尺。對于甲量尺乙量尺的上述同長關系，可表示為1米（甲量尺）=1米（乙量尺）。

設在t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像中，當甲量尺“1米”長度的始點，與乙量尺“1米”長度的始點對齊時，甲量尺“1米”長度的終點，與乙量尺“1米”長度的終點，卻不能對齊。

而且，在t+△t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像中，當甲量尺“1米”長度的始點，與乙量尺“1米”長度的始點對齊時，甲量尺“1米”長度的終點，與乙量尺“1米”長度的終點，始終不能對齊。

那么，對于具有上述長度值關系的甲量尺乙量尺，可稱之為非同長量尺。對甲量尺乙量尺的上述非同長關系，可表示為1米（甲量尺）≠1米（乙量尺）。

——關于牛頓絕對時空觀的未解之謎，基于交叉學科時空觀給出解答

為了說明問題，先舉一些具體事例。

首先，假設有兩個時鐘，甲時鐘和乙時鐘，相對靜止或相對運動。設甲時鐘乙時鐘都能遵守國際單位制并顯示時間值，甲時鐘乙時鐘是同步時鐘，甲時鐘的“1秒”時間值，與乙時鐘顯示的“1秒”時間值一直是等長的時間，因此有“1秒（甲時鐘）=1秒（乙時鐘）”。

再假設有兩個量尺，甲量尺和乙量尺，相對靜止或相對運動。設甲量尺乙量尺都能遵守國際單位制并顯示長度值，甲量尺乙量尺是同長量尺，甲量尺顯示的“1米”長度值，與乙量尺顯示的“1米”長度值一直是相等的長度，因此有“1米（甲量尺）=1米（乙量尺）”。

在甲時鐘乙時鐘具有上述時間值關系，甲量尺乙量尺具有上述長度值關系的情況下，設有一人在地面上行走，若甲觀測者使用甲時鐘甲量尺測得該人相對地面的速度值是1米/秒，那么乙觀測者使用乙時鐘和乙量尺測得的該人相對地面的速度值，也可以是1米/秒。

在上述情況下，如果甲觀測者乙觀測者相對做勻速直線運動，甲觀測者使用甲時鐘甲量尺測到乙觀測者相對甲觀測者的速度值是1米/秒，那么，乙觀測者使用乙時鐘乙量尺測到的甲觀測者相對乙觀測者的速度值，也可以是是1米/秒。

其次，設甲時鐘和乙時鐘對相對靜止或相對運動，甲時鐘顯示的“2秒”時間值，與乙時鐘顯示的“1秒”時間值一直是等長的時間，因此，甲時鐘顯示的“1秒”時間值，與乙時鐘顯示的“1秒”時間值，就不是等長的時間，故有“1秒（甲時鐘）≠1秒（乙時鐘）”。

在“1秒（甲時鐘）≠1秒（乙時鐘）”情況下，甲時鐘顯示的“1秒”時間值，乙時鐘顯示的“1秒”時間值，兩個“1秒”，雖然都叫“秒”，但是，二者的物理內容，各自顯示“1秒”的機理和過程，是不一樣的，甲時鐘的“1秒”，乙時鐘的“1秒”，已經不是同一單位，而是不同單位。這是同樣的名詞術語“秒”，描述了不同的事物。

在上述情況下，甲時鐘乙時鐘是非同步時鐘，如果甲時鐘遵守國際單位制并顯示時間值，乙時鐘就不能遵守國際單位并顯示時間值。為了進行對比實驗，可以特別制造出上述乙時鐘。

設甲量尺和乙量尺相對靜止或相對運動，甲量尺顯示的“0.5米”長度值，與乙量尺顯示的“1米”長度值一直是相等的長度，因此，甲量尺顯示的“1米”長度值，與乙量尺顯示的“1米”長度值，就不是相等的長度，因此有“1米（甲量尺）≠1米（乙量尺）”。

在“1米（甲量尺）≠1米（乙量尺）”情況下，甲量尺顯示的“1米”長度值，乙量尺顯示的“1米”長度值，兩個“1米”，雖然都叫“米”，但是，二者的物理內容，各自顯示“1米”的機理和過程，是不一樣的，甲量尺的“1米”，乙量尺的“1米”，已經不是相同單位，而是不同單位。這是同樣的名詞術語“米”，描述了不同的事物。

在上述情況下，甲量尺乙量尺是非同長量尺，如果甲量尺遵守國際單位制并顯示長度值，乙量尺就不能遵守國際單位并顯示長度值。為了進行對比實驗，可以特別制造出上述乙量尺。

在甲時鐘乙時鐘具有上述時間值關系，甲量尺乙量尺具有上述長度值關系的情況下，設有一人在地面上行走，若甲觀測者使用甲時鐘甲量尺測得該人相對地面的速度值是1米/秒，那么乙觀測者使用乙時鐘乙量尺測得的該人相對地面速度值，就會是4米/秒。

在上述情況下，如果甲觀測者乙觀測者相對做勻速直線運動，甲觀測者使用甲時鐘甲量尺測到乙觀測者相對甲觀測者的速度值是1米/秒，那么，乙觀測者使用乙時鐘乙量尺測到的甲觀測者相對乙觀測者的速度值，就會是4米/秒。

簡略地說，在伽利略變換中，兩系互測等速假設u=u1=u2的成立條件是：甲系甲時鐘、乙系乙時鐘都能遵守國際單位制并顯示時間值，甲時鐘乙時鐘一直是同步時鐘，恒有“1秒（甲時鐘）=1秒（乙時鐘）”；甲系甲量尺、乙系乙量尺都能遵守國際單位制并顯示長度值，甲量尺乙量尺一直是同長量尺，恒有“1米（甲量尺）=1米（乙量尺）”。上述條件也是伽利略變換的成立條件。

如果相反，甲系甲時鐘、乙系乙時鐘不能都遵守國際單位制并顯示時間值，甲時鐘乙時鐘不是同步時鐘，即有“1秒（甲時鐘）≠1秒（乙時鐘）”；甲系甲量尺、乙系乙量尺不能都遵守國際單位制并顯示長度值，甲量尺乙量尺不是同長量尺，即有“1米（甲量尺）≠1米（乙量尺）”，那么在此情況下，兩系互測等速假設u=u1=u2和伽利略變換就不能成立。

一般地說，伽利略變換及其核心內容u=u1=u2的成立條件，跟甲時鐘甲量尺和乙時鐘乙量尺是否都遵守國際單位制密切相關，跟甲時鐘乙時鐘的時間值關系密切相關，跟甲量尺乙量尺的長度值關系密切相關，跟甲觀測者乙觀測者的測量活動密切相關。

以上內容，就是基于交叉學科時空觀的基本內容，對牛頓絕對時空觀未解之謎給出的解答，兩系互測等速假設u=u1=u2和伽利略變換的成立條件問題，是值得高度重視的問題。

——關于時空單位，國際單位制和“私人單位制”的區(qū)別

在國際單位制中，關于基本單位“秒”，計量學給出的約定是：銫133原子振動9192631770次所需的時間定義為1秒。關于基本單位“米”，計量學給出的約定是：光在真空中1/299792458秒內所經過路程的長度定義為1米。其它基本單位和導出單位也有明確定義。

簡略地說，國際單位制的重要工作之一，就是保證基本單位的“1秒”，使用各種時鐘復現的“1秒”，時鐘在各種情況下顯示的“1秒”，都是相等長度的時間，保證實現“1秒（秒定義）=1秒（時鐘秒）”；同時保證基本單位的“1米”，使用各種量尺復現的“1米”，量尺在各種情啊況下顯示的“1米”，都是相等的長度，保證實現“1米（米定義）=1米（量尺米）”。

在實際情況中，假設按照國際單位制要求制造了兩個時鐘，甲時鐘乙時鐘，其中甲時鐘顯示的每個“1秒”，都與國際單位制約定的“1秒”是等長時間；乙時鐘顯示的“1秒”，與國際單位制約定的“1秒”卻不是等長時間，因此有“1秒（甲時鐘）≠1秒（乙時鐘）”，對這種情況，可稱之為乙時鐘顯示的時間值有誤差，偏離了國際單位制“1秒”要求。

同理，假設按照國際單位制要求制造了兩個量尺，甲量尺乙量尺，其中甲量尺顯示的每個“1米”，都與國際單位制約定的“1米”是相等長度；乙量尺顯示的“1米”，與國際單位制約定的“1米”卻不是相等長度，因此有“1米（甲量尺）≠1米（乙量尺）”，對這種情況，可稱之為乙量尺顯示的長度值有誤差，偏離了國際單位制“1米”要求。

在上述情況中，由于甲時鐘乙時鐘、甲量尺乙量尺，都是基于國際單位制制造的，都謀求忠實地復現國際單位制的“1秒”和“1米”，所以，雖然乙時鐘乙量尺沒能準確地復現國際單位制的“1秒”和“1米”，產生了誤差，但是，上述問題仍屬于國際單位制的內部問題。

然而，如果制造兩個時鐘，甲時鐘和乙時鐘，一方面，竭盡全力地做到：甲時鐘顯示的每個“1秒”，都與國際單位制約定的“1秒”是等長時間，因此有“1秒（秒定義）=1秒（甲時鐘）”；另一方面，清晰明確地把乙時鐘制造成不遵守國際單位制的時鐘，讓乙時鐘顯示的“1秒”，與國際單位制約定的“1秒”不是等長時間，因此有“1秒（乙時鐘）≠1秒（秒約定）”，以及“1秒（乙時鐘）≠1秒（甲時鐘）”；那么在此情況下，甲時鐘的“1秒”，乙時鐘的“1秒”，雖然都叫“秒”，但是，乙時鐘顯示的“1秒”，跟甲時鐘顯示的“1秒”，物理內容已經不同，各自顯示“1秒”的機理和過程也已經不同。因此，這就等于針對乙時鐘，另外約定了不同于國際單位制的“私人單位制”，乙時鐘就是按照“私人單位制”制造出來，并顯示時間值的時鐘，所以才會有“1秒（乙時鐘）≠1秒（秒約定）”，以及“1秒（乙時鐘）≠1秒（甲時鐘）”。類似地，也可以針對兩個量尺，甲量尺和乙量尺，進行類似的討論，得出相似的結論。

應該強調，所有的具體物理量，例如v=1米/秒，V=4米/秒，都有兩部分內容，一是前面的數字，二是后面的單位。兩個同名物理量是否具有相等關系，物理意義是否相同，跟前面的數字，后面的單位，所描述的物理現象，都有密切關系。

1.3牛頓絕對時空觀未解之謎，導致愛因斯坦狹義相對論時空觀邏輯不自洽

愛因斯坦建立狹義相對論時空觀的時候，首先針對甲系乙系提出了兩系互測等速假設u=u1=u2，以及兩系測光等速假設C=C1=C2=299792458米/秒。

在狹義相對論時空觀中，愛因斯坦提出兩系互測等速假設u=u1=u2，這是無條件地繼承伽利略變換兩系互測等速假設u=u1=u2的結果。洛侖茲變換的u=u1=u2，跟伽利略變換的u=u1=u2，物理意義大同小異。

愛因斯坦提出的兩系測光等速假設C=C1=C2=299792458米/秒，物理意義如下：設在真空中慣性系理想條件下，在圖一所示情況，沿x、X軸正方向有一束光，甲觀測者使用甲時鐘甲量尺測得光束相對甲系的光速值為C1=△x/△t；乙觀測者使用乙時鐘乙量尺測得同一光束相對乙系的光速值為C2=△X/△T；在一定條件下，可以有C=CI=C2=299792458米/秒。

根據上述兩系互測等速假設u=u1=u2和兩系測光等速假設C=C1=C2=299792458米/秒，愛因斯坦假設推理出了洛侖茲變換，及其逆變換，如下

然后，愛因斯坦把洛侖茲變換推廣到了一般情況：甲系乙系測量同一質點的運動，各自測得的時間值坐標值（t、x、y、z）和（T、X、Y、Z），變換關系是洛侖茲變換（3）（4）式。

根據洛侖茲變換，愛因斯坦繼續(xù)假設推理出了動鐘變慢、動尺變短、同時的相對性和速度變換等假設性公式，由此建立了狹義相對論時空觀。然后，通過使用狹義相對論時空觀改造經典力學和電磁學等，愛因斯坦建立了狹義相對論。

在狹義相對論時空觀中，動鐘變慢假設及其逆變換，動尺變短假設及其逆變換，如下

但是，根據動鐘變慢（5）式，乙時鐘的“1秒”慢于甲時鐘的“1秒”，因此有“1秒（甲時鐘）≠1秒（乙時鐘）”。據此可以說，甲時鐘顯示的“1秒”時間值，乙時鐘顯示的“1秒”時間值，兩個“1秒”，雖然都叫“秒”，但是，二者的物理內容，各自顯示“1秒”的機理和過程，是不一樣的，甲時鐘的“1秒”，乙時鐘的“1秒”，已經是不同單位，而不是同一單位。這是同樣的名詞術語“秒”，描述不同的事物的情況。

在“1秒（甲時鐘）≠1秒（乙時鐘）”的情況下，甲時鐘乙時鐘不是同步時鐘，甲時鐘遵守國際單位制并顯示時間值時，乙時鐘就不能遵守國際單位制并顯示時間值，反之亦然。

同理，根據動尺變短（7）式，乙量尺的“1米”短于甲量尺的“1米”，因此有“1米（甲量尺）≠1米（乙量尺）”，在此情況下，甲量尺顯示的“1米”長度值，乙量尺顯示的“1米”長度值，兩個“1米”，雖然都叫“米”，但是，二者的物理內容，各自顯示“1米”的機理和過程，是不一樣的，甲量尺的“1米”，乙量尺的“1米”，已經是不同單位，而不是相同單位。這是同樣的名詞術語“米”，描述不同事物的情況。

在“1米（甲量尺）≠1米（乙量尺）”的情況下，甲量尺乙量尺不是同長量尺，甲量尺遵守國際單位制并顯示長度值時，乙量尺就不能遵守國際單位制并顯示長度值，反之亦然。

綜上所述，在狹義相對論時空觀中，愛因斯坦在提出兩系互測等速假設u=u1=u2的時候，愛因斯坦無條件地繼承了伽利略變換兩系互測等速假設u1=u2=u的成立條件：甲系甲時鐘、乙系乙時鐘都能遵守國際單位制并顯示時間值，甲時鐘乙時鐘一直是同步時鐘，恒有“1秒（甲時鐘）=1秒（乙時鐘）”；甲系甲量尺、乙系乙量尺都能遵守國際單位制并顯示長度值，甲量尺乙量尺一直是同長量尺，恒有“1米（甲量尺）=1米（乙量尺）”。但是，愛因斯坦假設推理出動鐘變慢假設（5）（6）式之后，就轉而堅持“1秒（甲時鐘）≠1秒（乙時鐘）”，否認“1秒（甲時鐘）=1秒（乙時鐘）”，否定了兩系互測等速假設u=u1=u2的成立條件；愛因斯坦假設推理出動尺變短假設（7）（8）式之后，就轉而堅持“1米（甲量尺）≠1米（乙量尺）”，否定“1米（甲量尺）=1米（乙量尺）”，否定了兩系互測等速假設u=u1=u2的成立條件。上述情況，是愛因斯坦狹義相對論時空觀的自相矛盾，邏輯不自洽，在過去一直隱蔽地存在，現在真相大白了。

在后面的內容，我們將指出，在愛因斯坦狹義相對論時空觀中，愛因斯坦提出的兩系測光等速假設C=C1=C2=299792458米/秒的成立條件：第一個條件就是動鐘變慢假設（5）（6）式給出的甲時鐘乙時鐘時間值關系，對這種“不同步”時間值關系，可以表述為“1秒（甲時鐘）≠1秒（乙時鐘）”；第二個條件就是動尺變短假設（7）（8）式給出的甲量尺乙量尺長的長度值關系，對這種“不同長”長度值關系，可以表述為“1米（甲量尺）≠1米（乙量尺）”。

可以說，在愛因斯坦建立狹義相對論時空觀起步時，針對兩系互測等速假設u=u1=u2，愛因斯坦要求的成立條件“1秒（甲時鐘）=1秒（乙時鐘）”和“1米（甲量尺）=1米（乙量尺）”；針對兩系測光等速假設C=C1=C2=299792458米/秒，愛因斯坦要求的成立條件“1秒（甲時鐘）≠1秒（乙時鐘）”和“1米（甲量尺）≠1米（乙量尺）”；它們也存在相互矛盾，這也是邏輯不自洽。在過去，上述自相矛盾，邏輯不自洽，一直隱蔽地存在，現在真相大白了。

當然，在愛因斯坦狹義相對論時空觀中，起步時存在的自相矛盾，邏輯不自洽，不可避免地擴散到后續(xù)內容中。這樣，在啥地方，啥時候，自相矛盾和邏輯不自洽等，顯而易見地表現出來了，被發(fā)現了，狹義相對論時空觀就會遭到質疑和批評。這就是圍繞愛因斯坦狹義相對論發(fā)生了100多年矛盾和爭論的根本原因。

如果有人說：在狹義相對論時空觀中，甲時鐘乙時鐘都是遵守國際單位制的時鐘。那么試問：

首先，在愛因斯坦狹義相對論時空觀中，根據動鐘變慢假設（5）（6）式，甲系甲觀測者說乙系乙時鐘變慢了，乙系乙觀測者說甲系甲時鐘變慢了，這種“爭論不止，最終無果”的“假設推理”之說，能讓甲時鐘顯示的“1秒”時間值，乙時鐘顯示的“1秒”時間值，是等長時間嗎？

其次，國際單位制的追求目標之一就是，讓所有的“1秒”都是等長時間；如果甲時鐘遵守國際單位制并顯示每個“1秒”，乙時鐘也遵守國際單位制并顯示每個“1秒”，那就應該有“1秒（甲時鐘）=1秒（乙時鐘）”吧？但這跟動鐘變慢假設（5）（6）式豈不矛盾？

如果有人說：在狹義相對論時空觀中，甲量尺乙量尺都是遵守國際單位制的量尺。那么試問：

首先，在愛因斯坦狹義相對論時空觀中，根據動尺變短假設（7）（8）式，甲系甲觀測者說乙系乙量尺變短了，乙系乙觀測者說甲系甲量尺變短了，這種“爭論不止，最終無果”的“假設推理”之說，能讓甲量尺顯示的“1米”長度值，乙量尺顯示的“1米”長度值，是相等長度嗎？

其次，國際單位制的追求目標之一就是，讓所有的“1米”都是相等長度；如果甲量尺遵守國際單位制并顯示每個“1米”，乙量尺也遵守國際單位制并顯示每個“1米”，那就應該有“1米（甲量尺）=1米（乙量尺）”吧？但這跟動尺變短假設（7）（8）式豈不矛盾？

可以說，對于牛頓絕對時空觀伽利略變換兩系互測等速假設u=u1=u2的成立條件，人們長期沒有解決。因此到了愛因斯坦的時候，他不知道u=u1=u2只能有條件成立，他無條件地繼承u=u1=u2，就變成了埋伏筆，定時炸彈。愛因斯坦假設推理出動鐘變慢假設和動尺變短假設之后，就制造了前后矛盾，邏輯不自洽。這就是圍繞愛因斯坦狹義相對論時空觀存在100多年矛盾和爭論的根本原因之一。

在建立狹義相對論時空觀的時候，如果愛因斯坦獨立地研究出兩系互測等速假設u=u1=u2的成立條件是：甲時鐘乙時鐘必須都遵守國際單位制，是同步時鐘，應該有“1秒（甲時鐘）=1秒（乙時鐘）”；甲量尺乙量尺必須都遵守國際單位制，是同長量尺，應該有“1米（甲量尺）=1米（乙量尺）”；那么在后來，愛因斯坦假設推理出動鐘變慢和動尺變短，得出“1秒（甲時鐘）≠1秒（乙時鐘）”和“1米（甲量尺）≠1米（乙量尺）”之后，他就可能清醒認識到，已經發(fā)生自相矛盾，前后矛盾，邏輯不自洽。一是兩系互測等速假設u=u1=u2的成立條件，先被承認，而后又被否定；二是兩系互測等速假設u=u1=u2的成立條件，與兩系測光等速假設C=C1=C2=299792458米/秒的成立條件，彼此不相容。因此，愛因斯坦就就有可能會給出必要說明，積極解決問題。面對質疑和批評，矛盾和爭論，也能知道問題的根源所在。

在以往，針對狹義相對論時空觀遭遇的質疑和批評，愛因斯坦等相對論專家辯解說：學習狹義相對論的人，你站在甲系甲觀測者角度時，甲時鐘遵守國際單位制并顯示時間值，甲量尺也遵守國際單位制并顯示時間值，這是必然的；但是，甲觀測者可以根據動鐘變慢假設，認為乙時鐘變慢了；甲觀測者也可以根據動尺變短假設，認為乙量尺變短了；反過來，學習狹義相對論的人，你站在乙系乙觀測者角度時，乙時鐘遵守國際單位制并顯示時間值，乙量尺也遵守國際單位制并顯示時間值，這是必然的；但是，乙觀測者可以根據動鐘變慢假設，認為甲時鐘變慢了；乙觀測者也可以根據動尺變短假設，認為甲量尺變短了；甲觀測者的上述結論，乙觀測者的上述結論，盡管相互矛盾，但是都正確，這就是狹義相對論。

愛因斯坦等相對論專家的上述辯解，可稱之為“相對論思維模式”。愛因斯坦給狹義相對論學習者頭腦里灌輸并強化上述“相對論思維模式”之后，就把學習者困在了“相對論思維迷宮”中，把學習者變成了無法獨立思考，一直懵懵懂懂。

應該指出，在實驗中，的確存在動鐘變慢等情況，而且存在動鐘變快、靜鐘變慢、靜鐘變快、長度收縮、長度膨脹、空間收縮、空間膨脹等情況。但是，研究表明，上述物理現象，都是具體事物的電磁力和引力等相互作用發(fā)生變化造成的，同時存在的相對運動或相對靜止不過是表面現象，相對運動這種表面現象沒有能力造成“時鐘變慢”等結果。

研究表明，愛因斯坦在狹義相對論時空觀中把相互作用變化導致的“時鐘變慢”等物理事實解釋為相對運動所致，這是使用相對運動這種表面現象解釋物理現象，沒有認識到相互作用變化這個本質原因，這是曲解了實驗和事實，誤導了探索和實踐。本文后面有具體討論。

另外，對于帶電粒子在加速器中難以達到光速值等難題，愛因斯坦狹義相對論認為是相對運動速度值不斷增加，導致帶電粒子的質量不斷增加所致。他們沒有認識到伴隨相對運動速度值不斷增加，帶電粒子受到的“加速力”可能也在不斷減小，帶電粒子受到的“阻擋力”可能也在不斷增加，“加速力”不斷減小，“阻擋力”不斷增加，可能是導致實驗結果的根本原因。愛因斯坦狹義相對論給出的解釋，也是把相對運動這個表面現象當成本質原因，沒有認識到相互作用和相互作用變化，才是導致實驗結果的真正本質原因。在此，順便展示本文作者提出的庫侖力隨速度值變化的假設關系，如下

以上內容，就是基于交叉學科時空觀基本內容，對愛因斯坦狹義相對論時空觀未解之謎給出的解答。

2、更上一層樓發(fā)現更多真相，創(chuàng)建交叉學科時空觀

2.1時間描述可觀測時間性質，時鐘提供時間值

一切物質都有變化過程、先后順序等可觀測性質，例如人的出生、長大、衰老和死亡等，可稱之為可觀測時間性質。“時間”這個物理學名詞，描述的就是一切物質都具有的變化過程、先后順序等可觀測時間性質。

為了定量描述可觀測時間性質，物理學和計量學約定了量值基準，也就是國際單位制“秒”。1967年國際計量大會規(guī)定，銫133原子振動9192631770次所需的時間定義為1秒。換個說法，秒是銫133原子基態(tài)兩個超精細能級之間躍遷對應輻射的 9192631770個周期所持續(xù)的時間。

根據上述國際單位制“秒”約定，人們制造了各種各樣的代表物，也就是時鐘。時鐘顯示的時間值，一方面是根據“秒”約定，對自身的可觀測時間性質所做的定量描述；與此同時，時鐘顯示的時間值，也可以用來定量描述，測量描述其他事物的可觀測時間性質。因此，時鐘是定量描述可觀測時間性質的測量工具、觀測儀器。

針對相對靜止或運動的甲時鐘和乙時鐘來說，如果甲時鐘的“1秒”和乙時鐘的“1秒”一直是等長的時間，甲時鐘和乙時鐘始終是同步時鐘，那么，甲時鐘和乙時鐘都能成為遵守國際單位制的時鐘。如果甲時鐘的“1秒”和乙時鐘的“1秒”不是等長的時間，甲時鐘和乙時鐘不是同步時鐘，那么，甲時鐘和乙時鐘不能都成為遵守國際單位制的時鐘。

嚴格地說，不同時鐘顯示的“1秒”，會略有不同，有快有慢，不同時鐘是非同步時鐘。對于同一種時間現象，根據不同時鐘顯示的時間值，進行對比性測量、對比性描述，結果是不一樣的。因此，人說道具體時間值時，應該說明來自哪個時鐘，或者相對哪個時鐘所說。

在以往，對于物質的可觀測時間性質，人們使用“時間”這個名詞術語來描述；對于來自時鐘的物理量時間值，人們也使用“時間”這個名詞術語進行描述。這種一詞多用，一詞多義，造成了混淆和麻煩。建議在今后明確區(qū)分時間和時間值，搞清各有所指，避免混淆。

時間這個物理概念，定性描述一切物質都具有的可觀測時間性質；時間值這個物理量，定量描述時鐘顯示的時間量值，或者使用時鐘測到的具體事物的時間值，兩種時間值，均來自時鐘。

2.2空間描述可觀測空間性質，量尺提供長度值

一切物質都有大小、形狀、體積、所處位置等可觀測性質，例如人的外觀、形態(tài)、體積、位置等，可稱之為可觀測空間性質?！翱臻g”這個物理學名詞術語，描述一切物質都具有的大小、形狀、體積、所處位置等可觀測空間性質。

在可觀測空間性質中，在一直線上，兩點的距離，可稱之為可觀測長度性質。例如人頭頂到腳底的距離，小汽車的車頭到車庫墻壁的距離等，都是可觀測長度性質。可觀測長度性質，是可觀測空間性質的一部分內容，也被稱之為一維空間。

為了定量描述可觀測長度性質，物理學和計量學約定了量值基準，也就是國際單位制的“米”。1983年國際計量大會做出決定，光在真空中1/299792458秒內所經過路程的長度定義為1米。換個說法，米是光在真空中299792458分之一秒的時間間隔內所經路徑的長度。

根據上述國際單位制“米”約定，人們制造了各種各樣的代表物，也就是量尺。量尺顯示的長度值，一方面是根據“米”約定，對自身的可觀測長度性質所做的定量描述；另一方面，量尺顯示的長度值，還可以被用來定量描述，測量描述其他事物的可觀測長度性質和可觀測空間性質。因此，量尺是定量描述可觀測長度性質和可觀測空間性質的測量工具、觀測儀器。

針對相對靜止或運動的甲量尺和乙量尺來說，如果甲量尺的“1米”和乙量尺的“1米”一直是相等的長度，甲量尺和乙量尺始終是同長量尺，那么，甲量尺和乙量尺都能成為遵守國際單位制的量尺。如果甲量尺的“1米”和乙量尺的“1米”不是相等的長度，甲量尺和乙量尺不是同長量尺，那么，甲量尺和乙量尺不能都成為遵守國際單位制的量尺。

嚴格地說，不同量尺顯示的“1米”，會略有不同，有長有短，不同的量尺是非同長量尺。對于同一空間現象，根據不同量尺顯示的長度值，進行對比性測量、對比性描述，結果是不一樣的。因此，人說道具體長度值時，應該說明來自哪個量尺，或者相對哪個量尺測量所得。

在以往，對于物質的可觀測長度性質，人們使用“長度”這個名詞術語給出了描述；對于來自量尺的長度值，人們也使用“長度”這個名詞術語進行描述。這種一詞多用，一詞多義，造成了混淆和麻煩。建議人們在今后明確區(qū)分長度和長度值，搞清各有所指，避免混淆。對于空間和空間值，也應明確區(qū)分。

長度和空間這兩個物理概念，定性描述一切物質都具有的可觀測長度性質，以及一切物質都具有的可觀測空間性質；長度值這個物理量，定量描述量尺顯示的長度量值，或者使用量尺測到的具體事物的長度值，兩種長度值，均來自量尺?？臻g值這個物理量，定量描述使用量尺測到的具體事物的空間量值。

在此強調，國際單位制約定：光在真空中1/299792458秒內所經過路程的長度定義為1米。這樣定義的基本單位“米”，實際上對基本單位“秒”具有依賴性，這不符合基本單位應該具有獨立性的要求。所以，中國人可以率先行動，研究具有獨立性，更加穩(wěn)定可靠，且與現行長度單位“米”具有銜接性的“升級版”長度單位。例如把某種原子直徑長度的一定倍數研發(fā)為長度單位“米”。這可以推動國際單位制的長度單位“米”，創(chuàng)新發(fā)展和進步升級。

2.3時鐘時間值規(guī)律和量尺長度值規(guī)律

在宇航科技、天文觀測、工程技術、信息科技的具體實踐中，時鐘是重要的計時工具、測時工具。

以原子鐘為例說，原子鐘是具有基準系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、連接系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)的時間機器。原子鐘顯示的時間值，走快或走慢的影響因素，主要包括內因和外因兩部分。

內因包括：原子鐘自身原子頻標的穩(wěn)定性，時間偏差、頻率偏差、頻率漂移、工作電壓穩(wěn)定性、元件老化影響等，這是導致原子鐘走快或走慢的內部因素。

外因包括：原子鐘工作環(huán)境中的溫度、濕度、壓強、振動、輻射、磁力、電力、引力等因素的作用等，這是導致原子鐘走快或走慢的外部因素。

上述內因和外因可以影響原子鐘走快或走慢，這是原子鐘作為動力學系統(tǒng)遵守能量守恒定律所決定的必然結果。

概括地說，現代科技制造的時鐘，由基準系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和顯時系統(tǒng)等子系統(tǒng)聯合構成，是開放復雜動力學系統(tǒng)，時鐘顯示的時間值，是動力學系統(tǒng)運動的一部分內容。時鐘的系統(tǒng)運動和所顯示的時間值，跟系統(tǒng)內部的結構、運動和作用，跟系統(tǒng)所受的電磁力、引力、溫度、濕度、壓強、輻射等外界作用，均有密切關系。參見圖三。

進行交叉學科研究可知，在慣性系理想條件下，內部結構相同，均不受外力作用，相對靜止或相對勻速直線運動的兩個時鐘，以穿過兩時鐘連線中點且垂直連線的平面為對稱面，具有鏡面對稱關系，這樣的兩時鐘是同步時鐘，所顯示的時間值一直相等。如上所述兩個同步時鐘受到不同外界作用時，兩個同步時鐘會變成不同步時鐘，所顯示的時間值變成快慢不同，動鐘變慢或動鐘變快都可以發(fā)生。對上述內容，可稱之為時鐘時間值規(guī)律。

應該指出，在實際中，對于任意的兩個時鐘，把它們各自顯示的1秒時間值進行比較，確定是否等長，并非易事。這涉及兩個時鐘的工作原理，對它們所顯示的1秒時間值的開始和結束進行確定，相互進行比較，使用儀器記錄，使用眼睛觀察和判斷，確定實驗誤差等。所以，對兩個時鐘，關于它們顯示的1秒時間值，誰長誰短，是否等長，值得進行更多研究。

與時鐘的情況相似，目前人們使用的，作為現代科技產品的量尺，也是開放復雜動力學系統(tǒng)，量尺顯示的長度值，也是動力學系統(tǒng)運動的一部分內容。

進行交叉學科研究可知，在慣性系理想條件下，內部結構相同，均不受外力作用，相對靜止或勻速直線運動的兩個量尺，以穿過兩量尺連線中點且垂直連線的平面為對稱面，具有鏡面對稱關系，這樣的兩量尺是同長量尺，所顯示的長度值一直相等。如上所述兩個同長量尺受到不同外界作用時，兩個同長量尺會變成不同長量尺，所顯示的長度值變成長短不同，動尺變短和動尺變長都可以發(fā)生。對上述內容，可稱之為量尺長度值規(guī)律。

應該指出，在實際中，兩個量尺，它們各自顯示的1米長度值是否等長，也是很難確定的。對兩個量尺，關于它們顯示的1米長度值，誰長誰短，是否等長，值得進行更多研究。

2.4談論速度值，必須說明六要素

在物理學中，速度這個物理學概念、名詞術語，主要指一切物體都具有的相對運動的快慢這種可觀測性質。

速度值，特指速度的量值。基于國際單位制，相對選定的參照物，觀測者使用一定量尺，測量出運動物體一定量位移值Δs，再使用一定時鐘測量出相應的時間值Δt，進行計算，就可以獲得的位移值和時間值的比率v=Δs/Δt，v就是速度值。

可以說，各種速度值，各種情況下的光速值，必須基于一定的單位制，由觀測者使用時鐘量尺測量獲得Δs和Δt，然后計算出v=Δs/Δt的量值。就算是約定速度值、光速值，也需要根據速度值的定義v=Δs/Δt，也得基于一定的單位制和選定的時鐘和量尺來進行，或者相對國際單位制的“秒”和“米”來約定。否則，說速度值是每秒多少米，所說每秒的依據是什么？所說1米的長度值如何確定？

實驗和實踐表明，對于同一物體相對同一參照物的運動，使用不同的時鐘和量尺組合進行測量和計算，獲得的速度值可能會有所不同。因為不同的時鐘顯示的時間值，可能略有差別，快慢不一，這就是所謂的非同步時鐘；不同的量尺顯示的長度值，可能略有差別，有長有短，這就是所謂的非同長量尺。

所以，人們談論速度值這個物理量的時候，應該說明六要素：一是單位制，二是運動物體，三是參照物，四是所用時鐘，五是所用量尺，六是測量和計算方法。說明速度值六要素，談論速度值，就可以避免隨意說說和矛盾爭論。否則，就可能導致有關的爭論和矛盾。

2.5除了約定的情況，一般情況下的光速值應該使用時鐘量尺測量確定

在物理學和計量學中，根據國際單位制“米”約定，在提供國際米的裝置中，特定光在真空中1/299792458秒時間值里行進的路程，被約定為1米。這就相當于約定，在提供國際米的實驗裝置中，特定光相對裝置本身，也就是相對靜止在裝置中的光源，特定光的運動速度值為v=Δs/Δt=1米/（1/299792458）秒=299792458米/秒。

對于上述特定情況下約定的光速值，可使用大寫字母C表示為C=299792458米/秒。這樣約定的光速值，相當于根據國際單位制，使用特定時鐘和特定量尺測量確定了特定光相對特定參照物的速度值，這相當于實驗結果。

在物理學的電磁學中，人們約定真空中的介電常數和磁導率時，也約定在特定的條件下，特定的電磁波，相對電磁波源的速度值為C=299792458米/秒。這就是人們可以從電磁學的麥克斯韋方程中推導出電磁波速度值是C=299792458米/秒的原因。這樣約定的電磁波速度值，也相當于根據國際單位制，使用特定時鐘和特定量尺測量確定了特定電磁波相對特定參照物的速度值，這也相當于實驗結果。

但是，上述兩種速度值C=299792458米/秒，都是特定條件下的約定，是基于國際單位制，針對特定光、特定電磁波、特定參照物、特定時鐘、特定量尺、特定測量方法，所做的有限約定。不是針對所有單位制、所有光、所有電磁波、所有參照物、所有時鐘、所有量尺、所有測量方法，所做的無限約定。所以，這樣約定的兩種速度值C=299792458米/秒，不具有無限推廣的實驗依據和理論依據。若無條件地推廣到所有的情況，必然是缺乏時鐘量尺測量實驗的支持。

在實際情況中，即使同一光相對同一參照物，使用不同的時鐘和量尺組合進行測量和計算，確定的光速值也可以有所不同。因為不同時鐘可能是不同步時鐘，快慢不一，不同量尺可能是不同長量尺，有長有短。

這也就是說，基于國際單位制，除了在約定光速值和約定電磁波速度值的兩種特殊情況，可以無條件認定C=299792458米/秒之外，在其他情況中，任意光相對任意參照物的速度值，任意電磁波相對任意參照物的速度值，都應該使用具體的時鐘和量尺組合，通過具體測量和計算來確定。而不能把特定條件下約定的速度值C=299792458米/秒無條件地推廣應用，想當然地認為任意情況下的光速值電磁波速值，都是C=299792458米/秒。更不能把假設的光速值當做實驗測量結果來說事，否則，就會制造矛盾，導致有關爭論。

2.6建立交叉學科時空觀，發(fā)展國際單位制的時空單位制

——研究追光實驗，觀測者使用時鐘量尺測量速度值和光速值

為說明情況，設計一個追光實驗。如圖四所示，設在真空中慣性系理想條件下，持時鐘量尺的甲觀測者靜止在直角坐標系oxyz的原點o，構成甲參照系；甲系靜止在地球表面，甲系x軸正方向指向月球；設持時鐘量尺的乙觀測者靜止在直角坐標系OXYZ的原點O，構成乙參照系；甲系乙系的x、X軸重合，y、Y軸平行，z、Z軸也平行，乙系沿x、X軸正方向勻速運動，也就是向月球運動。

設甲系乙系時鐘時間值t=T=0時刻，甲系乙系原點o、O重合在一起，此刻，甲觀測者向38萬公里遠處的月球，發(fā)出一束光，在同時、同地、同向，乙觀測者也向月球飛去，成為追光者，這就是一個追光實驗。

在討論追光實驗時，要使用物理學在理想情況下研究問題的方法。把甲觀測者及其時鐘量尺、乙觀測者及其時鐘量尺、光源、光束等，都看成理想化的質點，無形狀、無大小。這樣，在甲系乙系時鐘時間值t=T= 0時刻，作為質點的甲觀測者、追光者（乙觀測者）和光束等，它們就可以重合在同一出發(fā)點。此刻，擁有共同出發(fā)點的光束和追光者，沿地月連線，都向月球飛去。

設甲系時鐘經歷△t=1秒時間值，顯示t=1秒時刻值時，給宇宙按下“暫停鍵”，類似給手機視頻按下暫停鍵，這是物理學在理想情況下研究問題的方法，類似于給播放視頻的手機或電腦按下暫停鍵。在手機、電腦的暫停態(tài)平面圖像中，每個物體都有確定的形狀、位置、相互關系、視覺內容等。同理，在甲系時鐘t=1秒時刻的暫停態(tài)立體宇宙圖像中，甲觀測者、追光者、光束等，也都有確定的相對位置和相對距離等。

針對上述甲系時鐘t=1秒時刻的暫停態(tài)立體宇宙圖像，設甲系時鐘量尺遵守國際單位制，甲觀測者使用自己的時鐘量尺測得如下結果：光束相對甲觀測者的距離值為△s1=299792458米，光束相對甲觀測者的光速值為v1=△s1/△t =299792458米/秒；追光者(乙觀測者)相對甲觀測者的距離值是△s2=299792457.5米，追光者相對甲觀測者的速度值為v2=△s2/△t =299792457.5米/秒；光束相對追光者的距離值為△s3=△s1-△s2=0.5米，光束相對追光者的速度值是v3=△s3/△t=0.5米/秒。

設甲系時鐘經歷△t=1.2675435618秒時間值，顯示t=1.2675435618秒時刻值時，給宇宙按下“暫停鍵”，針對上述甲系時鐘t=1.2675435618秒時刻的暫停態(tài)立體宇宙圖像，甲觀測者使用自己的時鐘量尺測得如下結果：光束相對甲觀測者的距離值△s1=380000000米，此刻光束抵達月球表面；追光者(乙觀測者)相對甲觀測者的距離值是△s2=379999999.3803251米，光束相對追光者的距離值為△s3=△s1-△s2=0.6196749米，也就是追光者距離月球表面還有△s3=0.6196749米距離。

設甲系時鐘經歷△t=1.2675435639秒時間值，顯示t=1.2675435639秒時刻值時，給宇宙按下“暫停鍵”，針對上述甲系時鐘t=1.2675435639秒時刻的暫停態(tài)立體宇宙圖像，甲觀測者使用自己的時鐘量尺測得如下結果：追光者相對甲觀測者的距離值是△s2=380000000米，追光者到達月球表面。

基于上述測量結果，可以說，甲觀測者使用自己的時鐘量尺測得如下“追光實驗”景象：在甲系、乙系時鐘時間值t=T=0時刻，光束與追光者處在“同一起飛點”，就像百米賽跑運動員具有同一起跑線。此刻，沿地月連線，光束以v1=299792458米/秒速度值向月球飛行，追光者以v2=299792457.5米/秒速度值向月球飛行。在開始的時候，由于v1、v2差別極小，所以，向月球飛行的光束與追光者幾乎分不出前后，就像百米賽跑運動員在起跑后短時間內，因為速度值接近分不出前后一樣。

然后，在甲系的時鐘經歷△t=1秒，顯示t=1秒時刻值時，相對甲觀測者，光束向月球的飛行距離值是△s1=299792458米，追光者向月球的飛行距離值為△s2=299792457.5米，光束在前領先，追光者在后追光，二者拉開了△s3=0.5米距離值。

甲觀測者使用自己的時鐘和量尺測定的距離值△s1=299792458米，△s2=299792457.5米，都相當于繞地球赤道飛行7.5圈所走過的路程。一般民航客機速度值是900公里/小時，即250米/秒，繞地球赤道飛行7.5圈大約需要飛行333小時，約等于14天。

所以，甲觀測者使用自己的時鐘和量尺測定的“向月球飛行的光束相對甲觀測者的光速值為v1=299792458米/秒”，還有“追光者相對甲觀測者的速度值為v2=299792457.5米/秒”，都是“秒飛地球七周半”的巨大速度值。

成年人手臂的長度，從肩膀到中指尖的距離大約是0.7米。甲觀測者使用自己的時鐘和量尺測量確定的“向月球飛行光束相對追光者的距離值△s3=0.5米”，沒超過一條手臂長度。

所以，甲觀測者使用自己的時鐘量尺測量確定的“向月球飛行的光束相對追光者的速度值是v3=0.5米/秒”，這是“一秒沒飛一臂長”的極小速度值。

在追光實驗中，v1=299792458米/秒和v2=299792457.5米/秒具有“秒飛地球七周半”物理意義，v3=0.5米/秒具有“一秒沒飛一臂長”物理意義，其前提是，甲系時鐘量尺都遵守國際單位制。v1=299792458米/秒，v2=299792457.5米/秒，v3=0.5米/秒，三個速度值前面的數字不相等，但后面的速度單位，三個“米/秒”都來自國際單位制，彼此完全相等。

在甲系時鐘經歷△t=1.2675435618秒時間值，顯示t=1.2675435618秒時刻值時，光束相對甲觀測者的距離值為△s1=380000000米，此刻光束抵達月球表面；追光者(乙觀測者距離月球表面還有△s3=0.6196749米距離。

在甲系時鐘經歷△t=1.2675435639秒時間值，顯示t=1.2675435639秒時刻值時，追光者相對甲觀測者的距離值為△s2=380000000米，此刻追光者到達月球表面。追光者抵達月球表面時間值，比光束落后0.0000000021秒，也就是落后2.1納秒。

就上述追光實驗，甲觀測者使用自己的時鐘量尺測得的時間值、距離值、速度值和光速值等數據，與宇航科技、天文觀測、工程技術、信息科技的實踐情況高度相符。這是進行有關的實驗和實踐的決策依據。

——追光者使用時鐘量尺獨立測量光速值和速度值，實驗決定結果

針對上述追光實驗，針對甲系時鐘t=1秒時刻的暫停態(tài)立體宇宙圖像，設在暫停態(tài)立體宇宙圖像中，追光者的時鐘顯示T時刻值，經歷了△T時間值。在此時刻，追光者使用自己的時鐘量測量確定：光束相對甲觀測者的距離值和光速值是△S1、V1=△S1/△T；甲觀測者相對追光者的距離值和速度值為△S2、V2=△S2/△T；光束相對追光者的距離值和速度值為△S3、V3=△S3/△T。

針對甲系時鐘t=1.2675435618秒時刻的暫停態(tài)立體宇宙圖像，t=1.2675435639秒時刻的暫停態(tài)立體宇宙圖像，追光者也可以使用自己的時鐘量測量確定有關的時間值、長度值和速度值。

進行交叉學科研究，就能認識到，相對運動的甲系乙系研究同一時空現象時，甲觀測者和乙觀測者分別使用自己的時鐘量尺測得的物理量，例如時間值、長度值和速度值等，它們是否具有相等關系，跟甲系乙系是否都遵守國際單位制密切相關。與兩時鐘的時間值關系密切相關，與兩量尺的長度值關系也密切相關，與兩個觀測者的測量活動也密切相關。

所以，關于追光者使用自己的時鐘量測定的：V1=△S1/△T，V2=△S2/△T，V3=△S3/△T，跟甲觀測者使用自己的時鐘量尺測定的：v1=299792458米/秒，v2=299792457.5米/秒，v3=0.5米/秒，如果暫時還無法確定甲系乙系是否具有統(tǒng)一的國際單位制，無法確定甲時鐘乙時鐘的時間值關系，無法確定甲量尺乙量尺的長度值關系，那么，就應該讓追光者使用自己的時鐘量進行測量實驗，實驗結果是啥樣，就是啥樣。

——基于國際單位制，給相對運動的兩個參照系建立統(tǒng)一的時空單位制

在國際單位制中，約定了七種基本單位：時間單位“秒”，長度單位“米”，質量單位“千克”，電流單位“安培”，熱力學溫度單位“開爾文”，物質的量單位“摩爾”，發(fā)光強度單位“坎德拉”。同時還對導出單位和實驗測量方法等，給出了約定。在國際單位制中，與時間單位“秒”長度單位“米”速度單位“米/秒”等有關的那部分內容，可稱之為時空單位制。

在國際單位制中，針對甲觀測者持甲時鐘甲量尺，乙觀測者持乙時鐘乙量尺，甲觀測者乙觀測者在同一參照系相對靜止，分別使用時鐘量尺測量時間值、長度值和速度值的情況，現有的計量學在量值基準約定、實驗確定方法、生產時鐘量尺、制造相關儀器和儀器設備使用等方面，均有較多的研究，并有大量的成果。具體包括如下內容：

首先，甲觀測者甲時鐘的“1秒”和乙觀測者乙時鐘的“1秒”，在理想情況下可以是完全等長時間，在實際情況中可以誤差極小；如果甲時鐘的“1秒”和乙時鐘的“1秒”不是等長時間，到底誰快誰慢，原因是什么，都有明確的理論說明和實驗根據。

其次，甲觀測者甲量尺的“1米”和乙觀測者乙量尺的“1米”，在理想情況下可以是完全相等長度，在實際情況中可以誤差極??；如果甲量尺的“1米”和乙量尺的“1米”不是相等長度，到底誰長誰短，原因是什么，都有明確的理論說明和實驗根據。

第三，甲觀測者使用甲時鐘甲量尺測定的“1米/秒”，跟乙觀測者使用乙時鐘乙量尺測定的“1米/秒”，在理想情況下可以完全相等，在實際情況中也可以誤差極小，如果二者不相等，到底誰大誰小，原因是什么，也都有明確的理論說明和實驗根據。

第四，對甲觀測者使用甲時鐘甲量尺測得的“1秒”“1米”“1米/秒”，對乙觀測者使用乙時鐘乙量尺測得的“1秒”“1米”“1米/秒”，能夠產生重要影響的因素，分為內因和外因：

內因，對原子鐘來說，原子頻標的穩(wěn)定性，會受到時間偏差、頻率偏差、頻率漂移、工作電壓穩(wěn)定性、元件老化等因素的影響，這些內部影響因素，會導致原子鐘偏離設計要求，發(fā)生走快或走慢的現象。這對原子鐘的工作結果，使用原子鐘進行測量的結果，都會產生重要影響。其它類型的時鐘，例如石英鐘等，也存在上述情況?，F有的光學量尺也有上述情況。

外因，對原子鐘來說，原子鐘工作環(huán)境中的溫度、濕度、壓強、振動、輻射、磁力、電力、引力等因素的作用等，也會導致原子鐘偏離設計要求，這是導致原子鐘走快或走慢的外部因素。這種外因，對原子鐘的工作結果，使用原子鐘進行測量的結果，都會產生重要影響。其它類型的時鐘，例如石英鐘等，也存在上述情況。現有的光學量尺也有上述情況。

但是，在甲觀測者持甲時鐘甲量尺靜止在甲系，乙觀測者持乙時鐘乙量尺靜止在乙系，甲系乙系存在相對勻速直線運動的情況下，甲觀測者使用甲時鐘甲量尺測得的“1秒”“1米”“1米/秒”，乙觀測者使用乙時鐘乙量尺測得的“1秒”“1米”“1米/秒”等，啥條件相等，啥情況不相等，就上述問題，現有的計量學還有很多待解問題，還需把國際單位制創(chuàng)新發(fā)展，還需要給甲系乙系“統(tǒng)一地”約定量值基準、確定實驗方法、生產技術設備和給出理論說明。上述工作內容，就是給相對運動的兩個參照系建立統(tǒng)一的時空單位制。這是建立交叉學科時空觀的重要內容之一。

通過交叉學科研究，可以發(fā)現，由于時鐘和量尺是人造的儀器，時鐘和量尺都要按照設計要求進行工作，按照時鐘時間值規(guī)律顯示時間值，按照量尺長度值規(guī)律顯示長度值，因此，時鐘顯示的時間值和量尺顯示的長度值，還有使用時鐘量尺測到的時間值、長度值、速度值、光速值等，都存在約束和局限，都不能隨心所欲地假設。

基于交叉學科研究，在理論研究上，可以說，根據時鐘時間值規(guī)律，在慣性系理想條件下，如果甲系的時鐘，乙系的時鐘，它們的內部結構相同，均不受外力作用，而且，相對運動的甲時鐘乙時鐘以穿過兩時鐘連線中點且垂直連線的平面為對稱面，具有鏡面對稱關系，那么在此情況下，甲時鐘乙時鐘是同步時鐘，甲時鐘的“1秒”跟乙時鐘的“1秒”可以相等。

同理，根據量尺長度值規(guī)律，在慣性系理想條件下，如果甲系的量尺，乙系的量尺，它們的內部結構相同，均不受外力作用，而且，相對運動的甲量尺乙量尺以穿過兩量尺連線中點且垂直連線的平面為對稱面，具有鏡面對稱關系，那么在此情況下，甲量尺乙量尺是同長量尺，甲量尺的“1米”跟乙量尺的“1米”可以相等。

在上述情況下，甲系使用自己的時鐘量尺測得的“1米/秒”，跟乙系使用自己的時鐘量尺測得的“1米/秒”，可以有相等關系。

在上述條件下，甲系根據國際單位制約定，使用自己的時鐘量尺測定的“1秒”“1米”“1米/秒”等；跟乙系根據國際單位制約定，使用自己的時鐘量尺測定的“1秒”“1米”“1米/秒”等，可以相等。這樣，就可以基于國際單位制，給甲系乙系建立統(tǒng)一的時空單位制。

在上述條件下，在追光實驗中，追光者使用自己的時鐘量尺測到的時間值、長度值、速度值和光速值等，跟甲觀測者使用自己的時鐘量尺測到的時間值、長度值、速度值和光速值等，具有如下關系：

1、在甲系時鐘t=1秒時刻的暫停態(tài)立體宇宙圖像中，乙系時鐘顯示T=1秒時刻值，經歷了△T=1秒時間值，追光者使用自己的時鐘量尺測量確定：甲觀測者相對追光者的距離值為△S2=299792457.5米，甲觀測者相對追光者的速度值為V2=△S2/△T=299792457.5米/秒。

上述測量結果，跟甲觀測者使用自己的時鐘量尺測量獲得的“追光者相對甲觀測者的距離值為△S2=299792458米，追光者相對甲觀測者的速度值v2=299792457.5米/秒”，二者存在相等關系，物理意義也相同。V2=299792457.5米/秒和v2=299792457.5米/秒，都是“秒飛地球七周半”的巨大速度值。

這也就是說，當本文說甲系乙系的相對運動速度值是u的時候，相當于默認了v2=V2=u，這種默認，顯然是有條件的。

在上述條件下，甲系使用自己的時鐘量尺測定的物理事件時間值坐標值（t、x、y、z），跟乙系使用自己的時鐘量尺測定的物理事件時間值坐標值（T、X、Y、Z）的變換關系，可表示為T=t，X=x-ut，Y=y，Z=z，與牛頓力學伽利略變換相同。

2、在甲系時鐘t=1秒時刻的暫停態(tài)立體宇宙圖像中，乙系時鐘顯示T=1秒時刻值，經歷了△T=1秒時間值，追光者使用自己的時鐘量尺測量確定：向月球飛行的光束，相對追光者的距離值為△S3=0.5米，向月球飛行的光束相對追光者的速度值為V3=△S3/△T=0.5米/秒。

上述測量結果，與甲觀測者使用自己的時鐘量尺測量確定的“向月球運動的光束相對追光者的距離值是△s3=0.5米，光束相對追光者的速度值為v3=0.5米/秒”，二者存在相等關系，物理意義也相同。V3=0.5米/秒和v3=0.5米/秒，都是“一秒沒飛一臂長”極小速度值。

3、在甲系時鐘t=1秒時刻的暫停態(tài)立體宇宙圖像中，乙系時鐘顯示T=1秒時刻值，經歷了△T=1秒時間值，追光者使用自己的時鐘量尺測量確定：向月球運動的光束相對甲觀測者的距離值為△S1=△S2+△S3=299792457.5+0.5=299792458米，向月球運動的光束相對甲觀測者的速度值為V1=△S1/△T=299792458米/秒。

上述測量結果，跟甲觀測者使用自己的時鐘量尺測量確定的“向月球運動的光束相對甲觀測者的距離值為△s1=299792458米，光束相對甲觀測者的光速值為v1=299792458米/秒”，二者具有相等關系，物理意義也相同。V1=299792458米/秒和v1=299792458米/秒，都是“秒飛地球七周半”的巨大速度值。

基于交叉學科研究，可以說，根據時鐘時間值規(guī)律和量尺長度值規(guī)律，在非慣性系一般情況下，甲系時鐘和乙系時鐘不是同步時鐘，甲系量尺和乙系量尺不是同長量尺，在此情況下，甲系乙系難以建立統(tǒng)一到國際單位制。在此情況下，甲系乙系各自使用自己的時鐘量尺測到的同名物理量，例如時間值、長度值和速度值等，具有何種具體關系，這是值得計量學等學科進行更廣泛深入研究的問題。

在目前條件下，類似航空實踐中進行風洞電腦模擬實驗，對本文設計的追光實驗，觀測者使用時鐘量尺測量速度值和光速值的實驗，也可以進行電腦模擬實驗，或者進行實際實驗。

3、交叉學科對比研究，解決愛因斯坦狹義相對論時空觀百年爭論

本文討論的追光實驗，與愛因斯坦建立狹義相對論時空觀的情況相似。針對追光實驗等情況，愛因斯坦建立了假設推理的狹義相對論時空觀。參見圖五。

3.1愛因斯坦提出四個速度值假設，假設推理出狹義相對論時空觀

具體說，設在追光實驗中，甲系、乙系原點o、O重合，兩個參照系的時鐘時間值t=T=0時刻，靜止在甲系原點o的一個點光源，發(fā)出了一個球面光波。在此情況下，愛因斯坦提出了四個速度值假設。把愛因斯坦提出的四個速度值假設，落實到追光實驗的情況，具體如下：

1、兩系互測等速假設：甲觀測者使用自己的時鐘量尺測量，可確定追光者相對甲系的速度值是u1=299792457.5米/秒；追光者使用自己的時鐘量尺測量，可確定甲觀測者相對乙系的速度值是u2=299792457.5米/秒；且有u1=u2=u=299792457.5米/秒。

2、光速不變第一假設：在甲系，甲觀測者使用自己的時鐘量尺進行測量可以確定，點光源發(fā)出的球面光波始終以甲系原點o為球心，以C1=299792458米/秒速度值膨脹為球面光波，球面光波數學方程可寫為 x2+y2+z2 =C2t2。

落實到x軸，球面光波與x軸正方向相交且向x軸正方向飛行的光子，也就是向月球飛行的光子，相對甲系光速值為C1=299792458米/秒。球面光波與x軸負方向相交且向x軸負方向飛行的光子，向遠離月球方向飛行的光子，相對甲系的光速值也是C1=299792458米/秒。

3、光速不變第二假設：在乙系，追光者使用自己的時鐘量尺進行測量可以確定，點光源發(fā)出的球面光波始終以乙系原點O為球心，以C2=299792458米/秒速度值膨脹為球面光波，球面光波數學方程可寫為X 2+Y2+Z 2=C2T2。

落實到X軸，球面光波與X軸正方向相交且向X軸正方向飛行的光子，也就是向月球飛行的光子，相對乙系的光速值為C2=299792458米/秒。球面光波與X軸負方向相交且向X軸負方向飛行的光子，也就是向遠離月球方向飛行的光子，相對乙系的光速值也是C2=299792458米/秒。

4、光速不變第三假設：同一光，甲觀測者使用自己的時鐘量尺測定的光速值C1=299792458米/秒，乙觀測者使用自己的時鐘量尺測定的光速值C2=299792458米/秒，彼此相等，可以表示為C1=C2=C=299792458米/秒。在甲系提出的光速不變第一假設及其數學方程x2+y2+z2 =C2t2，在乙系提出的光速不變第二假設及其數學方程X2+Y2+Z2=C2T2，永遠共同成立。因此，可以把光速不變第一、二假設的兩個數學方程合寫為x2+y2+z2–C2t2=X2+Y2+Z2-C2T2。

對于愛因斯坦光速不變第一、第二、第三假設，也可以簡稱為“兩系測光等速假設”。

根據上述相對運動等速假設和光速不變第一二三假設，基于C和u，愛因斯坦假設推理出了甲系、乙系之間的洛侖茲變換、動鐘變慢、動尺變短、同時的相對性、速度變換等一系列假設性公式，建立了假設推理的狹義相對論時空觀。然后，通過使用狹義相對論時空觀改造經典力學和電磁學，愛因斯坦又建立了狹義相對論。

在愛因斯坦建立狹義相對論時空觀的情況中，在x、X軸正方向，球面光波與x、X軸正方向相交點的光子，就等于追光實驗中向月球飛行的光束，乙系原點O處的乙觀測者，就等于追光實驗中的追光者，甲系原點o處的甲觀測者，就等于追光實驗中的地面系甲觀測者。

3.2把愛因斯坦兩系互測等速假設，與追光實驗做比較

在前面，我們指出，在追光實驗等情況中，在一定條件下，甲觀測者使用自己的時鐘和量尺測量，可以獲得追光者相對甲系速度值為v2=299792457.5米/秒；追光者使用自己的時鐘和量尺測量，可以獲得甲觀測者相對乙系速度值為V2=△S2/△T。

在真空中慣性系理想情況下，假設甲系時鐘和乙系時鐘內部結構相同，均不受外力作用，根據時鐘時間值規(guī)律，兩個時鐘是同步時鐘，它們所顯示的時間值一直相等。同時，假設甲系量尺和乙系量尺內部結構相同，均不受外力作用，根據量尺長度值規(guī)律，兩個量尺是同長量尺，它們所顯示的長度值一直相等。在上述條件下，甲觀測者使用自己的時鐘量尺測得乙系相對甲系的速度值u1=△x/△t=299792457.5米/秒，乙觀測者使用自己的時鐘量尺測得甲系相對乙系的速度值u2=△X/△T，可以相等為u1=u2=u=299792457.5米/秒。

在上述條件下，甲觀測者使用自己的時鐘量尺測定的某物理事件在甲系的時間值坐標值（t、x、y、z），跟乙觀測者使用自己的時鐘量尺測定的同一物理事件在乙系的時間值坐標值（T、X、Y、Z）的變換關系，可表示為T=t，X=x-ut，Y=y，Z=z，這就是伽利略變換。

在建立狹義相對論時空觀時，針對追光實驗等情況，愛因斯坦提出兩系互測等速假設，假設u1=u2=u=299792457.5米/秒，這是無條件繼承了伽利略變換的“u1=u2=u”。

愛因斯坦無條件地繼承伽利略變換的u1=u2=u的時候，相當于默認了u1=u2=u的成立條件：甲系甲時鐘、乙系乙時鐘都能遵守國際單位制并顯示時間值，恒有“1秒（甲時鐘）=1秒（乙時鐘）”，甲時鐘乙時鐘一直是同步時鐘；甲系甲量尺、乙系乙量尺都能遵守國際單位制并顯示長度值，恒有“1米（甲量尺）=1米（乙量尺）”，甲量尺乙量尺一直是同長量尺。

試問：如果沒有必要的成立條件，來自伽利略變換的u1=u2=u可以在洛倫茲變換中無條件成立嗎？如果u1=u2=u不能成立，愛因斯坦使用u1=u2=u建立洛侖茲變換，這可以嗎？

但是，愛因斯坦假設推理出動鐘變慢假設（5）（6）式之后，就轉而堅持1秒（甲時鐘）≠1秒（乙時鐘），否認甲時鐘乙時鐘是同步時鐘；愛因斯坦假設推理出動尺變短假設（7）（8）式之后，就轉而堅持1米（甲量尺）≠1米（乙量尺），否定甲量尺乙量尺是同長量尺。這是前后矛盾，自相矛盾。這是愛因斯坦狹義相對論時空觀的邏輯不自洽。

那么，在愛因斯坦否定u1=u2=u的成立條件后，他繼承的來自伽利略變換的u1=u2=u還能繼續(xù)成立嗎？u=u1=u2還可以不加說明地繼續(xù)構成洛侖茲變換的最重要內容嗎？

在狹義相對論時空觀中，愛因斯坦最初無條件地繼承了牛頓絕對時空觀伽利略變換的u1=u2=u；后來又根據動鐘變慢假設和動尺變短假設“隱蔽地”否定了u1=u2=u，這是導致100多年質疑和批評，矛盾和爭論的根本原因。

3.3把愛因斯坦光速不變第一假設，與追光實驗做比較

在追光實驗中，愛因斯坦提出的光速不變第一假設“甲觀測者使用自己的時鐘量尺測定的光束相對甲系的光速值為C1=299792458米/秒”，跟追光實驗中甲系時鐘量尺遵守國際單位制，甲觀測者使用自己的時鐘量尺測定的“光束相對甲系的光速值為v1=299792458米/秒”，彼此相符。都是“秒飛地球七周半”的巨大速度值。

愛因斯坦光速不變第一假設與國際單位制米約定確定的光速值C=299792458米/秒，也相符合；與電磁學基于麥克斯韋方程組約定的電磁波速度值C=299792458米/秒，也相符合?？梢哉f，愛因斯坦提出的光速不變第一假設，可以得到測量實驗的支持，有廣泛的實驗證據。

3.4把愛因斯坦光速不變第二假設，與追光實驗做比較

在追光實驗中，關于“向月球飛行的光束相對追光者的速度值”，有三種說法：一是甲觀測者使用自己的時鐘量尺測量確定的“光束相對追光者的速度值v3=0.5米/秒”；二是追光者使用自己的時鐘量尺測量確定的“光束相對追光者的速度值V3=△S3/△T”；三是愛因斯坦提出的光速不變第二假設“光束相對追光者的速度值是C2=299792458米/秒”。那么，上述幾種速度值，它們各有何種物理意義呢？

首先，對于追光實驗中，甲觀測者使用自己的時鐘量尺獨立地測得的如下結果：追光者相對甲系的速度值為u1=299792457.5米/秒；光束相對甲系的光速值為C=299792458米/秒；光束相對追光者的速度值v3=0.5米/秒；愛因斯坦狹義相對論時空觀也能接受上述內容。

由于v3=0.5米/秒具有“0.5”極小數字，后面的“米/秒”來自甲時鐘甲量尺遵守的國際單位制，所以，v3=0.5米/秒是“一秒沒飛一臂長”的極小速度值。對上述內容，愛因斯坦狹義相對論時空觀也能接受這個“實驗測量結論”。當然，這樣的內容，是愛因斯坦在狹義相對論時空觀中沒有給予研究的內容。

其次，在狹義相對論時空觀中，針對類似追光實驗的情況，愛因斯坦“曾經設想”讓乙系乙時鐘乙量尺遵守國際單位制，讓追光者使用乙時鐘乙量尺獨立地測定時間值、長度值、速度值等物理量。但是，愛因斯坦卻沒有進行具體的研究，沒有給有關的研究結果。本文討論的有關內容，乙系追光者使用遵守國際單位制的乙時鐘乙量尺，獨立地測量V1=△S1/△T，V2=△S2/△T，V3=△S3/△T等內容，這就是研究了愛因斯坦狹義相對論的“認識空白”。

本文在前面指出，在理想情況下，在甲系乙系時鐘量尺都遵守國際單位制，甲系乙系時鐘是同步時鐘，甲系乙系量尺是同長量尺的情況下，追光者使用自己的時鐘量尺測定的“光束相對追光者的速度值V3=△S3/△T”，與甲觀測者使用自己的時鐘量尺測定的“光束相對追光者的速度值v3=0.5米/秒”，可以具有相等關系，可以是V3=v3=0.5米/秒。這是“一秒沒飛一臂長”的極小速度值。

在一般情況下，如果乙系時鐘量尺不遵守國際單位制，乙系時鐘跟甲系時鐘不是同步時鐘，乙系量尺跟甲系量尺不是同長量尺，那么在此情況下，追光者使用自己的時鐘量尺測定的“光束相對追光者的速度值V3=△S3/△T”，應該是測量實驗決定V3=△S3/△T的量值，測出來是多少，就是多少。

第三，在狹義相對論時空觀中，愛因斯坦給乙系追光者假設推理了一系列內容：其中包括光速不變第二假設，也就是光束相對追光者的光速值是C2=299792458米/秒；還有洛侖茲變換，動鐘變慢，動尺變短等假設性公式。

關于愛因斯坦針對乙系追光者“假設推理”的光速不變第二假設“光束相對追光者的光速值C2=299792458米/秒”，可以跟愛因斯坦針對甲系提出的光速不變第一假設“光束相對甲系的光速值是C1=299792458米/秒”相互比較。

比較結果是：光速不變第一假設C1=299792458米/秒具有“秒飛地球七周半”的物理意義，是巨大速度值，這是由光速不變第一假設C1=299792458米/秒具有巨大數字“299792458”，其單位“米/秒”來自甲系遵守的國際單位制，共同決定的；相比而言，光速不變第二假設C2=299792458米/秒雖然也有巨大數字“299792458”，但由于巨大數字后面的“米/秒”單位不同于甲系遵守的國際單位制“米/秒”，所以，光速不變第二假設C2=299792458米/秒沒有“秒飛地球七周半”的物理意義。

關于愛因斯坦針對乙系追光者“假設推理”的光速不變第二假設“光束相對追光者的光速值C2=299792458米/秒”，也可以跟甲系甲觀測者使用遵守國際單位制的甲時鐘甲量尺測定的“光束相對追光者的速度值是v3=0.5米/秒”進行比較。

比較結果是：甲系甲觀測者使用遵守國際單位制的甲時鐘甲量尺測定的“光束相對追光者的速度值是v3=0.5米/秒”，具有“一秒沒飛一臂長”的物理意義，是極小速度值，這是由v3=0.5米/秒具有極小數字“0.5”，其單位“米/秒”來自甲系遵守的國際單位制，共同決定的；相比而言，對于甲系甲觀測者使用v3=0.5米/秒描述的物理事實，愛因斯坦針對乙系提出光速不變第二假設C2=299792458米/秒，這相當于“換單位”操作，“放大制造”出了光速值C2=299792458米/秒，對同一物理事實給出了描述。

但是，愛因斯坦“放大制造”出的C2=299792458米/秒，雖然擁有巨大數字“299792458”，但由于巨大數字后面的單位“米/秒”不遵守國際單位制，所以，這個“放大制造”出的C2=299792458米/秒描述的內容，仍然是小情況、小內容，跟甲觀測者使用v3=0.5米/秒描述的內容，是同一物理事實，都是“一秒沒飛一臂長”的小情況、小內容。并沒有因為使用“放大制造”出的C2=299792458米/秒給予描述，“一秒沒飛一臂長”的小情況、小內容，就變成了“秒飛地球七周半”的大情況、大內容。

可以說，愛因斯坦建立狹義相對論時空觀的時候，愛因斯坦提出兩系互測等速假設u=u1=u2，它的成立條件是“1秒（甲時鐘）=1秒（乙時鐘）”和“1米（甲量尺）=1米（乙量尺）”；愛因斯坦提出光速不變第第一、第二、第三假設，它的成立條件卻是“1秒（甲時鐘）≠1秒（乙時鐘）”和“1米（甲量尺）≠1米（乙量尺）”，這就是起步時的自相矛盾，邏輯不自洽；在過去，上述自相矛盾，邏輯不自洽，一直隱蔽地存在，現在真相大白了。

當然，在愛因斯坦狹義相對論時空觀中，起步時存在的自相矛盾，邏輯不自洽，不可避免地會擴散到后續(xù)內容中。在啥地方，啥時候，顯而易見地表現出來了，就一定會遭到質疑和批評。這就是圍繞愛因斯坦狹義相對論發(fā)生了100多年矛盾和爭論的根本原因。

研究表明，在愛因斯坦狹義相對論時空觀的理想條件，真空中慣性系理想條件下，愛因斯坦假設的動鐘變慢動尺變短都不是真實發(fā)生的物理現象。在相對運動的甲觀測者乙觀測者的連線中點觀測，甲觀測者和乙觀測者以通過連線中點且垂直連線的平面，具有鏡面對稱關系，因此，甲系時鐘和乙系時鐘是同步時鐘，甲系量尺和乙系量尺是同長量尺。狹義相對論的“相對性”動鐘變慢假設和動尺變短假設，甲系說乙系的時鐘變慢了，量尺變短了，乙系說甲系的時鐘變慢了，量尺變短了，在t時刻暫停態(tài)立體宇宙圖像中，都根本無法存在。

應該指出，在實驗中，的確存在動鐘變慢等情況，而且存在動鐘變快、靜鐘變慢、靜鐘變快、長度收縮、長度膨脹、空間收縮、空間膨脹等情況。但是，研究表明，上述物理現象，都是具體事物的電磁力和引力等相互作用發(fā)生變化造成的，同時存在的相對運動或相對靜止不過是表面現象，相對運動這種表面現象沒有能力造成“時鐘變慢”等結果。

研究表明，愛因斯坦在狹義相對論時空觀中把相互作用變化導致的“時鐘變慢”等物理事實解釋為相對運動所致，這是使用相對運動這種表面現象解釋物理現象，沒有認識到相互作用變化這個本質原因，這是曲解了實驗和事實，誤導了探索和實踐。

可以說，愛因斯坦光速不變第二假設，它不符合實際情況，難以得到實驗的支持。它導致了100多年的矛盾和爭論，應該積極糾正。

3.5愛因斯坦光速不變第二假設，可以“換單位”獲得存在機會

針對追光實驗等情況，在特殊情況下，乙系觀測者，也就是追光者，他使用特制的時鐘量尺進行測量，他的確可以測定光束相對追光者的光速值為C=299792458米/秒，貌似巨大速度值，可以滿足愛因斯坦光速不變第二假設的要求。這樣的情況，都屬于“換單位”操作。

一是相應于甲觀測者的時鐘經歷△t=1秒，顯示時間值t=1秒時，讓追光者的時鐘也經歷△T=1秒，顯示時間值T=1秒；而且在此情況下，讓追光者使用特制的“足夠短”量尺，使得追光者測得的“光束相對追光者的運動距離值恰好是△S3=299792458米”，這樣，追光者使用自己的時鐘量尺測得的“光束相對追光者的速度值”，就可以是V3=△S3/△T=299792458米/秒。這樣，就能符合愛因斯坦光速不變第二假設的要求了。

二是相應于甲觀測者的時鐘經歷△t=1秒，顯示時間值t=1秒時，讓追光者使用特制的“足夠慢”時鐘，該時鐘經歷了△T=1/(2×299792458)秒時間值；而且在此情況下，讓追光者使用自己的量尺測得的“光束相對追光者的運動距離值恰好是△S3=0.5米”，這樣，追光者使用自己的時鐘量尺測得的“光束相對追光者的速度值”，就可以是V3=△S3/△T=299792458米/秒。這樣，就能符合愛因斯坦光速不變第二假設的要求了。

3.6使用動鐘變慢動尺變短為光速不變第二假設辯解，存在邏輯困難

在以往，針對追光實驗的情況，愛因斯坦和相對論專家給出了如下說法：

首先，在甲系，甲觀測者的時鐘經歷△t=1秒，顯示t=1秒時刻值時，甲觀測者使用自己的時鐘量尺測量，可以獲得如下測量結果：向月球飛行的光束相對追光者的速度值為v3=0.5米/秒，是“一秒沒飛一臂長”的極小速度值，這是可以的。

其次，在乙系，追光者使用自己的時鐘量尺測量，可以獲得如下測量結果：“向月球飛行的光束相對追光者的速度值”一定是C2=299792458米/秒，是巨大速度值，具有“秒飛地球七周半”的物理價值。因為在乙系，乙觀測者的時鐘發(fā)生了動鐘變慢，乙觀測者的量尺發(fā)生了動尺變短。

應該指出，按照邏輯規(guī)則，在愛因斯坦狹義相對論時空觀中，“相對運動參照系等速假設”、光速不變第一假設、光速不變第二假設和光速不變第三假設等，都是邏輯前提，都是一級假設。動鐘變慢、動尺變短等是從邏輯前提經過數學推理得出的推理結論，是二級假設，甚至是三級假設。因此，對動鐘變慢、動尺變短，應稱之為動鐘變慢假設、動尺變短假設。使用動鐘變慢假設、動尺變短假設這種二、三級假設，反過來證明邏輯前提一級假設是正確的，證明光速不變第二假設這種邏輯前提是正確的，這是違犯了邏輯規(guī)則，是無效證明。

另外，在追光實驗的情況，建立狹義相對論時空觀的情況，如果甲系根據動鐘變慢假設和動尺變短假設，認為乙系的高速運動，導致乙系確實發(fā)生了極其顯著的動鐘變慢和動尺變短，追光者一定會觀測到這種極其顯著的動鐘變慢和動尺變短。那么，由于動鐘變慢假設和動尺變短假設是相對的，追光者也可以根據動鐘變慢假設和動尺變短假設，反過來認定甲系也確實發(fā)生了極其顯著的動鐘變慢和動尺變短，而且甲觀測者也一定會觀測到這種極其顯著的動鐘變慢和動尺變短。但是，甲觀測者，也就是地面參照系的觀測者，也就是地球上的人們，誰觀測到極其顯著的動鐘變慢和動尺變短了？如果都沒觀測到，這意味著什么？

應該指出，在實驗和實踐中，靜止的時鐘變慢或變快，運動的時鐘變慢或變快，類似的現象廣泛存在。根據時鐘時間值規(guī)律，都與時鐘的內部結構運動和外界作用變化密切相關。同時存在的相對靜止或相對運動，不過是表面現象而已。

相對地球，有大量的中微子、宇宙射線等，相對地球以光速或近光速運動，在中微子和宇宙射線上建立參照系，就可以按照愛因斯坦狹義相對論時空觀的動鐘變慢假設，預言地球參照系會發(fā)生“動鐘變慢”現象，據此可以有無限多種“動鐘變慢”預言結果。那么，地球參照系，地球表面的人類，該按照哪一種“動鐘變慢”預言，發(fā)生具體的“動鐘變慢”呢？

有一些實驗，被當做狹義相對論時空觀動鐘變慢假設的實驗證據，但是，在這樣的實驗中，都是把兩個相對運動“時鐘”相應時間段Δt1、Δt2進行比較后，發(fā)現一個時鐘絕對地變慢了，另一個時鐘絕對地變快了。站在變快時鐘參照系說，對方的時鐘因為相對運動變慢了。但是站在變慢時鐘參照系說，是對方的時鐘因為相對運動變快了。這種動鐘變慢現象和動鐘變快現象共同存在的實驗，雖然動鐘變慢的那一半結果可以作為狹義相對論動鐘變慢假設的支持證據，但是，動鐘變快那一半實驗結果，卻是狹義相對論動鐘變慢假設的否定證據。

在北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，在天上有30多顆衛(wèi)星，如果在天上不同衛(wèi)星上建立參照系，使用愛因斯坦相對論動鐘變慢假設和引力紅移假設計算天上30多顆北斗衛(wèi)星的時間值關系，可能會有成百上千種結果，將變成一片混亂，不可思議，這是一個值得廣泛深入研究的問題。

3.7把愛因斯坦光速不變第三假設，與追光實驗做比較

在狹義相對論時空觀中，愛因斯坦提出的光速不變第三假設x2+y2+z2–C2t2=X2+Y2+Z2-C2T2，等號前面的內容，是愛因斯坦假設甲系遵守國際單位制的情況下，甲觀測者使用自己的時鐘量尺獨立測量光速值的結果；等號后面的內容，是愛因斯坦給乙系“假設”出的結果，提出的要求，愛因斯坦把這種“假設”解釋成了乙觀測者使用自己的時鐘量尺測量光速值的結果。

進行比較研究，就可以看清，愛因斯坦提出的光速不變第二假設和光速不變第三假設， x2+y2+z2–C2t2=X2+Y2+Z2-C2T2，把觀測者實際測量的結果，與理論研究者假設想象的結論，混為一談的結果。正是因為如此，就導致了100多年矛盾和爭論，這是關鍵原因，根源所在。

3.8把愛因斯坦同時的相對性，與時鐘量尺測量結果相比較

愛因斯坦在1916年寫了一本《狹義與廣義相對論淺說》，在該書里，愛因斯坦使用“火車和雷擊”案例，解釋了他的同時的相對性觀點。原文如下：

如圖六所示，假設有一列很長的火車，以恒速 v 沿著如圖標明的方向在軌道上行駛。在這列火車上旅行的人們可以很方便地把火車當作剛性參考物體（坐標系）；他們參照火車來觀察一切事件。因而，在鐵路線上發(fā)生的每一個事件也在火車上某一特定地點發(fā)生。而且完全和相對路基所作的同時性定義一樣，我們也能相對火車作出同時性的定義。但是，作為一個自然的推論，下述問題就自然產生：

對于鐵路路基來說同時的兩個事件（例如A、B兩處雷擊），對于火車來說是否也是同時的呢？我們將直接證明，回答必然是否定的。

當我們說A、B兩處雷擊相對于路基而言是同時的，我們的意思是：在發(fā)生閃電的A處和B處所發(fā)出的光，在路基AB這段距離的中點m相遇。但是事件A和B也對應于火車上的A點和B點。令M為在行駛中的火車上AB這段距離的中點。正當雷電閃光發(fā)生的時候（從路基上判斷），點M自然與點m重合，但是點M以火車的速度v向圖中的右方移動。如果坐在火車上M處的一個觀測者并不具有這個速度，那么他就總是停留在m點，雷電閃光A和B所發(fā)出的光就同時到達他這里，也就是說正好在他所在的地方相遇?？墒菍嶋H上（相對于鐵路路基來考慮）這個觀測者正在朝著來自B的光線急速前進，同時他又在來自A的光線前方向前行進。因此這個觀測者將先看見自B發(fā)出的光線，后看見自A發(fā)出的光線。所以，把列車當作參考物體的觀測者就必然得出這樣的結論，即雷電閃光B先于雷電閃光A發(fā)生。這樣我們就得出以下的重要結果：對于路基是同時的若干事件，對于火車并不是同時的，反之亦然（同時的相對性）。每一個參考物體（坐標系）都有他本身的特殊的時間；除非我們講出關于時間的陳述是相對于哪一個參考物體的，否則關于一個事件的時間的陳述就沒有意義。（以上內容為愛因斯坦《狹義與廣義相對論淺說》原文）

在愛因斯坦所舉的“火車和雷擊”案例中，因為存在光信號延遲，所以，路基上的觀測者和火車上的觀測者，都應該明確區(qū)分“發(fā)出光信號事件”和“看到光信號事件”，并給出嚴格準確的描述。

在路基上建立直角坐標系oxyz，設該坐標系原點o處有一個持時鐘和量尺的觀測者，該觀測者所持時鐘顯示的時間值使用小寫字母t來表示，該觀測者使用量尺測到的坐標值使用小寫字母x、y、z來表示，這也就是路基上m處的觀測者。參見圖七。

在火車上建立直角坐標系OXYZ，設在該坐標系原點O處有一個持時鐘和量尺的觀測者，該觀測者所持時鐘顯示的時間值使用大寫字母T來表示，該觀測者使用量尺測到的坐標值使用大寫字母X、Y、Z來表示，這也就是火車上M處的觀測者。參見圖七。

對于愛因斯坦所說的“火車和雷擊”案例，路基觀測者和火車觀測者應該給出如下全面準確的描述：

根據愛因斯坦討論“火車和雷擊”案例的條件，設當“雷擊路基A處”和“雷擊路基B處”無先后發(fā)生的一瞬間，給宇宙按下暫停鍵（第1按），那么在暫停態(tài)立體宇宙圖像中，路基觀測者所持時鐘顯示著時間值t1，火車觀測者所持時鐘顯示的時間值是T1；參見圖七.1。

此刻，“雷擊路基A處”事件已經發(fā)生，“雷擊路基A處”的光信號也已經產生，但是卻尚未離開A處，就像槍打出的子彈還在槍口處；此刻，“雷擊路基B處”事件也已經發(fā)生，“雷擊路基B處”的光信號也已經產生，但是也尚未離開B處，就像槍打出的子彈還在槍口處。

對于“雷擊路基A處”并發(fā)出光信號這個事件，路基上m處的觀測者可以使用自己的時鐘量尺進行測量和計算，獲得時間值和坐標值（t1、x1、0、0），并進行描述；對于“雷擊路基B處”并發(fā)出光信號這個事件，路基上m處的觀測者可以使用自己的時鐘量尺進行測量和計算，獲得時間值和坐標值（t1、x2、0、0），并給出描述。在這里，有兩個發(fā)出光信號事件。參見圖七。

對于“雷擊路基A處”并發(fā)出光信號這個事件，火車上M處的觀測者可以使用自己的時鐘量尺測量和計算，獲得時間值坐標值（T1、X1、0、0），并給出描述；對于“雷擊路基B處”并發(fā)出光信號這個事件，火車上M處的觀測者可以使用自己的時鐘量尺測量和計算，獲得時間值和坐標值（T1、X2、0、0），并進行描述。在這里，有兩個發(fā)出光信號事件。參見圖七。

然后，暫停取消，運動繼續(xù)。根據愛因斯坦討論“火車和雷擊”案例的條件，在“雷擊路基B處”的光信號向火車后方傳播，與火車觀測者相遇被看見的一瞬間，給宇宙按下暫停鍵（第2按），那么在暫停態(tài)立體宇宙圖像中，火車觀測者所持時鐘顯示的時間值是T2。參見圖七.2。

對于“雷擊路基B處”發(fā)出的光信號被看到這個事件，火車上M處的觀測者可以使用自己的時鐘量尺測量和計算，得到時間值和坐標值（T2、0、0、0），并給出描述。在這里，有一個看到光信號事件。參見圖七。

暫停取消，運動繼續(xù)。根據愛因斯坦討論“火車和雷擊”案例的條件，在“雷擊路基A處”的光信號，“雷擊路基B處”的光信號，無先后到達路基觀測者的一瞬間，給宇宙按下暫停鍵（第3按），那么在暫停態(tài)立體宇宙圖像中，路基觀測者所持時鐘顯示的時間值是t2。參見圖七.3。

對于“雷擊路基A處”發(fā)出的光信號被看到這個事件，路基上m處觀測者可以使用自己的時鐘量尺測量和計算，得到時間值和坐標值（t2、0、0、0），并給出描述；對于“雷擊路基B處”發(fā)出的光信號被看到這個事件，路基上m處觀測者可以使用自己的時鐘量尺測量和計算，到時間值和坐標值（t2、0、0、0），并進行描述。在這里，有兩個看到光信號事件。參見圖七。

暫停取消，運動繼續(xù)。根據愛因斯坦討論“火車和雷擊”案例的條件，在“雷擊路基A處”的光信號向火車前方傳播，追上火車觀測者的一瞬間，給宇宙按下暫停鍵（第4按），那么在暫停的宇宙立體圖像中，火車觀測者所持時鐘顯示的時間值是T3。參見圖七.4。

對于“雷擊路基A處”發(fā)出的光信號被看到這個事件，火車上M處的觀測者可以使用自己的時鐘量尺測量和計算，得到時間值和坐標值（T3、0、0、0），并給出描述。在這里，有一個看到光信號事件。參見圖七。

基于上述情況可以說，在“火車和雷擊”案例，路基觀測者根據自己的測量結果可以說：“雷擊路基A處”并發(fā)出光信號，“雷擊路基B處”并發(fā)出光信號，這兩個發(fā)出光信號事件，無先后、同時發(fā)生于t1時間值。“雷擊路基A處”的光信號到達路基觀測者，“雷擊路基B處”的光信號到達路基觀測者，這兩個看到光信號事件，無先后、同時發(fā)生于t2時間值。

對于路基觀測者來說，有兩個同時的“發(fā)出光信號”事件，有兩個同時的“看到光信號”事件，共計有四個物理事件。

火車觀測者根據自己的測量結果可以說：“雷擊路基A處”并發(fā)出光信號，“雷擊路基B處”并發(fā)出光信號，這兩個發(fā)出光信號事件，無先后、同時發(fā)生于T1時間值?！袄讚袈坊鵅處”的光信號到達火車觀測者，“雷擊路基A處”的光信號到達火車觀測者，這兩個看到光信號事件，非同時，有先有后地發(fā)生于T2、T3時間值。

對于火車觀測者來說，有兩個同時的“發(fā)出光信號”事件，有兩個不同時的“看到光信號”事件，共計有四個物理事件。

通過上述討論，針對“火車和雷擊”案例可以說：愛因斯坦所說的同時的相對性，與光信號延遲存在密切關系；但是，愛因斯坦沒說清光信號延遲；沒說清物理現象包括起點事件、中間過程、終點事件；沒說清發(fā)出光信號事件是一回事，看到光信號事件是另一回事；沒說清火車觀測者面對兩個同時的發(fā)出光信號事件，以及兩個不同時的看到光信號事件，總計面對四個事件；沒說清路基觀測者也是面對兩個同時的發(fā)出光信號事件，以及兩個同時的看到光信號事件，總計面對四個事件；沒說清兩個觀測者總計面對八個事件，混淆了發(fā)出光信號、看到光信號；使用看到光信號的先后，代表了發(fā)出光信號的先后，當成了物理事件發(fā)生的先后。這就是愛因斯坦狹義相對論同時的相對性被爭論100多年的主要原因之一。

實際上，在狹義相對論中，愛因斯坦給出了兩種同時的相對性假設：一是在上述“火車和雷擊”事例中所說的同時的相對性；二是愛因斯坦根據洛侖茲變換推理出的數學公式形式的同時的相對性。這兩種同時的相對性，都是假設，物理意義卻大不相同，并非一回事。

總而言之，進行交叉學科研究，就可以建立交叉學科時空觀，就可以創(chuàng)新發(fā)展國際單位制，給相對運動的兩個參照系建立統(tǒng)一的時空單位制。同時，進行對比研究，就可以看清圍繞愛因斯坦相對論，存在100多年矛盾和爭論的關鍵原因，根源所在。進行上述創(chuàng)新研究，具有重要意義，值得高度重視，值得積極進行。

作者簡介

齊新，頭腦簡圖發(fā)明人、專利權人，腦理學創(chuàng)新方法發(fā)明人，抑郁癥和極端行為預防方法研發(fā)者，《管理大腦思想》和《智勝愛因斯坦》圖書作者。1964年2月出生于內蒙古赤峰市；1986年畢業(yè)于內蒙古師范大學物理系，此后在赤峰學院物理系任教多年；2002年至2014年先后在北方經濟報社采編部和內蒙古日報社廣告部工作；2011年11月成立新動力文化，并任負責人至今。

立足現代科學和中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化等，對物質、時間、空間、生命、大腦、思想等問題進行了長期的交叉學科研究。2009年，在《前沿科學》第2期發(fā)表了科學論文《狹義相對論被爭論100多年的主要原因》。1998年，在《宇航學報》第2期發(fā)表了科學論文“論GPS與相對論時空觀”。2006年6月，在內蒙古教育出版社出版科普書《智勝愛因斯坦》。2017年7月，在光明日報出版社出版《管理大腦思想》圖書。曾經發(fā)表大量網絡科普文章。