狭义相对论的速度合成假设了空间时间被压缩,其实这是不必要的。空间时间没有被压缩只是球面坐标的空间和时间映射到我们观察和测量的平面直角坐标系时候产生了被压缩的错觉,就好像我们在大海看到远去的轮船被压缩到水里,其实是轮船远去的时候经过弯曲的地球使得我们误认为轮船被压到水面了。
我们真实的世界是一个球面坐标系,而我们测量和计算时候用的是平面直角坐标系。球面坐标系的速度映射到平面直角坐标系的时候有一个极限映射这个映射等于光速,这就是我们看到物体的速度无法超过光速的原因。

上图是一个圆坐标系上的等距刻度映射到直线坐标系的示例,我们可以看到刻度每次映射都会在直线坐标系上等比减少,可以预计圆上无穷大的刻度(也就是在圆上转无限圈的刻度)在直线坐标系上会有一个有限距离的映射,这个映射我们叫极限映射。
下面我们用球面坐标极限映射的原理计算下狭义相对论的速度合成:
假设有一个相对地面速度V1=1/2光速C的火箭,在火箭上面发射了一颗V2=1/2光速C的子弹,问子弹相对地面的速度是多少?根据洛伦兹变换计算结果为: 子弹速度=(1/2C+1/2C)/(1+(1/4)C^2/C^2)=0.8光速C。
如果我们用圆形坐标系相对直线坐标系的映射来计算可以用如下图表示:

上面的图一目了然,C点是圆坐标对直线坐标的极限映射=光速C。
首先我们把直线坐标系观察到的速度,也就是地面观察到火箭的速度V1映射到圆坐标系A点上。
然后顺时针旋转圆坐标使得A点和直线坐标系0点重合,然后在吧直线坐标系观察到的速度V2(这个是在火箭上观察到的速度)映射到圆的B点上。
最后把圆坐标逆时针旋转复位回原来0点和直线坐标系0点重合(因为我们是求解在地面时候观察子弹的速度所以要复位),做一个圆上B点刻度对直线坐标的映射,这个映射就是速度V1+V2的合成,结果=0.8C,同时我们发现似乎V2被压缩变短了。
上面解答虽然看起来比用洛伦兹变换公式复杂,但是却揭示了一个物理学上的重大秘密,是否上帝在用球面坐标系的数学演算这个宇宙,而我们观察的时候用的是直角坐标系,我们看到的一切是球面坐标系在直角坐标系的映射?如果这个假设成立是否意味着量子力学里面的普朗克单位也是一个球面坐标系在平面直角坐标系的极限映射?我们观察到的量子世界的种种现象是否也是量子世界的运动规律在我们的平面直角坐标系的映射而已?如果是,这可能是一个统一相对论和量子力学的关键。
我们真实的世界是一个球面坐标系,而我们测量和计算时候用的是平面直角坐标系。球面坐标系的速度映射到平面直角坐标系的时候有一个极限映射这个映射等于光速,这就是我们看到物体的速度无法超过光速的原因。

上图是一个圆坐标系上的等距刻度映射到直线坐标系的示例,我们可以看到刻度每次映射都会在直线坐标系上等比减少,可以预计圆上无穷大的刻度(也就是在圆上转无限圈的刻度)在直线坐标系上会有一个有限距离的映射,这个映射我们叫极限映射。
下面我们用球面坐标极限映射的原理计算下狭义相对论的速度合成:
假设有一个相对地面速度V1=1/2光速C的火箭,在火箭上面发射了一颗V2=1/2光速C的子弹,问子弹相对地面的速度是多少?根据洛伦兹变换计算结果为: 子弹速度=(1/2C+1/2C)/(1+(1/4)C^2/C^2)=0.8光速C。
如果我们用圆形坐标系相对直线坐标系的映射来计算可以用如下图表示:

上面的图一目了然,C点是圆坐标对直线坐标的极限映射=光速C。
首先我们把直线坐标系观察到的速度,也就是地面观察到火箭的速度V1映射到圆坐标系A点上。
然后顺时针旋转圆坐标使得A点和直线坐标系0点重合,然后在吧直线坐标系观察到的速度V2(这个是在火箭上观察到的速度)映射到圆的B点上。
最后把圆坐标逆时针旋转复位回原来0点和直线坐标系0点重合(因为我们是求解在地面时候观察子弹的速度所以要复位),做一个圆上B点刻度对直线坐标的映射,这个映射就是速度V1+V2的合成,结果=0.8C,同时我们发现似乎V2被压缩变短了。
上面解答虽然看起来比用洛伦兹变换公式复杂,但是却揭示了一个物理学上的重大秘密,是否上帝在用球面坐标系的数学演算这个宇宙,而我们观察的时候用的是直角坐标系,我们看到的一切是球面坐标系在直角坐标系的映射?如果这个假设成立是否意味着量子力学里面的普朗克单位也是一个球面坐标系在平面直角坐标系的极限映射?我们观察到的量子世界的种种现象是否也是量子世界的运动规律在我们的平面直角坐标系的映射而已?如果是,这可能是一个统一相对论和量子力学的关键。