梁尺峰
（桂平市下湾一中广西桂平537219）
天宫一号参照系S*（或称实验室，下同），纬度为90°的地面参照系S0，纬度非90°的地面参照系S,相对于S匀速平动的参照系SV和相对于S加速运动的参照系S，其上的重力加速度分别为 0、g?0、g?、g?v和g?‘。从S0上看，以上其他四个参照系都是转动参照系。g?V≠g?导致伽利略相对性原理不成立，g?‘≠g?导致牛顿第一、二定律必须修正为牛顿----梁氏定律。于是，我们以牛顿----梁氏定律为唯一基本定律，以其表达式为基本方程和数学基础，创立了适用于任何一个参照系的普适经典力学（可称为牛顿——梁氏力学）。
（1） 转盘上的实验
上述S上有一水平的匀速转动圆盘，转轴过圆盘的中心O。我们只有在O点领域上才能测得质量为m的物体对S系的重力mg?和S系上的重力加速度g?；设想我们从O点往圆盘半径向外移动，则测得该物体的重力为mg?´和该物体所在领域上的重力加速度为g?´，该领域参照系上的水平面与S系上的水平面不平行；当该领域参照系离O点越来越远而使其对S系的线速度几乎达到第一宇宙速度时，则有g?´≈0（微重力情况，微重力就是地球吸引力的一个小小分力），于是该领域参照系就天宫一号参照系等价了。由此可见，改变转动参照系的角速度或线速度，可改变其上的重力加速度。当上述领域参照系与O点之距和该参照系相对于S系的转动角速度均已知时，则中学生也能计算出g?´的大小及其与g?的夹角。
（2）证明g?0≠g?≠g?v≠g?´
仅受万有引力作用的物体称为自由物体。自由物体相对于参照系的加速度称为该参照系上的重力加速度。我们分别到上述S0、S和S´上做重力加速度测量实验，则结果分别为g?0、g?和g?´且它们互不相等。我们到伽利略船舱SV上做重力加速度测量实验：当SV相对于S的速度V为平常的船度时，则g?V与g?的差别观察不出来（使伽利略、牛顿和爱因斯坦均误认为有伽利略相对性原理）；当V较大时（例如有第一宇宙速度的1/2），则g?V的g?差别就可以观察出来，于是有g?V≠g?。另外，很容易用加速度相加定理证明g?0≠g?≠g?v≠g?´，可参阅文献［1］。值得指出：将S上的单摆和复摆周期公式中g换成g´，则成为S´上的单摆和复摆周期公式；将S上的阿基米德原理表达式中g?换成g?´，则成为S´上的浮力表达式Q?´（认识了这个表达式，才能正确解释牛顿水桶实验）。
（3） 伽利略相对性原理不成立
我们可以将S上的情况视为静止情况而将SV上的情况视为恒定速度运动的情况。考虑质量为m的同一质点，对S而言所受合力F?（=mg?+∑F?i其中∑F?i是该质点受到的除万有引力意外的其他作用力）与对SV而言所受合力F?v(=mg?v+∑F?i)并不相同，因此根据我们发现的普适实验方程：
（合力）=（质量）×（加速度）（3-1）
可得相应的实验方程
F? =ma?（3-2）
F? v=ma?v（3-3）
其中a?和a?v分别为质点相对于S和SV的加速度。上述方程不相同，使同一质点对S和对SV的运动不会有任何相同（初始条件相同），因此，伽利略相对性原理不成立，SV与S不是等级啊参照系。伽利略相对性原理不成立，自然使凭空想出来的狭义相对性原理不成立；狭义相对性原理不成立，导致爱因斯坦对洛伦兹变幻的推导不成立；我们用光速不变性原理导出了洛伦兹变换，还导出了两坐标系（参照系）相对加速运动时的时空变换——梁氏变换，还用梁氏变换给出了狭义与广义相对论问题的数学解释（可参阅文献［2］）
（4） 牛顿——梁氏定律
文献［1］从S上的质点动力学基本方程（3-2）式可推导为S´上的质点动力学基本方程F? ‘=ma?’（4-1）
其中F? ‘=ma? ‘+∑F?i，a? ‘为质点相对于S‘的加速度。上式同（3-2）（3-3）式可视为（3-1）式分别在S’、S和Sv上的显式，它们反映的物理规律就是实验的牛顿——梁氏定律；质点相对于参照系的加速度，与它相对于该参照系而言所受到的合力成正比，与它的质量成反比，加速度方向跟合力方向相同。牛顿——梁氏定律表达式（3-1）可写为F? 合ma? 合（4-2）
文献［3］［4］的编者没有认识到实验方程（4-1）式，他们误认为实验方程（3-2）式反映的力学定律（误认为是牛顿定律，其实是牛顿——梁氏定律）对S´系不成立，于是错误地引入假想的惯性力，错误地认为牛顿第一、二定律对转动参照系S系成立。宇宙间可观察的参照系（参照物）都是转动参照系（有加速度的参照系），所有转动参照系都有相应的惯性离心力（根据等效原理）显然够荒唐；另外，我们无法测量出惯性离心力，同样我们无法测量出牵连惯性力和科式惯性力；还有，等效原理违反了物质不灭定律［1］。因此反证等效原理不成立。S´系上的经典力学问题的唯一正确解答只能应用实验方程（4-1）式。S系上的经典力学问题的解答，文献［3］［4］的编者是不自觉地应用了牛顿——梁氏定律在S上的表达式。王亚平测物体质量的实验，被误认为是根据牛顿定律，其实是根据牛顿——梁氏定律（此时的表达式可表为∑F?i=ma?，a?为该物体对天宫一号的加速度）。我们从（4-2）式可导出动量定理、动量矩定理和动能定理的表达式，于是构成完整的普适经典力学体系。这种体系扬弃了论证不成立，正确论证见文献［2］。
（5） 牛顿——梁氏定律应用举例
例1：刹车时乘客感受到的力是什么力？
我们取车厢S´为参照系，质量为mg?´和倾角为θ（=arctgae/g，ae为车厢加速度）的椅面正压力N?的作用（设乘客坐在椅面上），这两力的合力大小为mg´sinθ=mae，合力方向与a?e相反，乘客受力示意图如图所示，其中M为S系水平面，M´为S´系水平面。爱因斯坦误认为乘客感受到的力是牵连惯性力F?e（=-ma?e），其实乘客感受到的力是其所受合外力F?´（=mg?´+N?）
例2：求解匀速平动车厢上的单摆运动规律。
我们应用质点动量矩定理可得微幅振动微分方程φ-(g´/L)·φ=0，其解（即单摆运动规律）为φ=Asin(g´/L·t+a)，单摆周期T=2πL/g´。单摆受力示意图不画出。限于篇幅，动量定理和动能定理在S´上的应用不举例。
上述文献［2］还举了几个关于牛顿——梁氏定律应用之例（其中一例解答了坐在匀速转动圆盘上的人感受到的力，是其所受重力mg?´和转盘正压力N?的合力，爱因斯坦误认为是牵连惯性力）。限于篇幅，文献［2］及本文均无法就文献［3］关于所谓科氏惯性力的例子应用牛顿——梁氏定律作出解答，只能放到梁氏专著《普适经典力学与普适相对论》中。
（6）后语
μ子实验和原子钟环球飞行试验以及光谱线红移，都证明转动参照系上时钟变慢［2］。迈——莫试验和水星近日点运动以及匀速运动圆盘圆周率大于π，都证明转动参照系上的尺子变长［2］（爱因斯坦误认为是变短）。参照系的转动使光线弯曲［2］（加速度所为）。到此可见，我们应该从王亚平实验想到各种转动参照系上的实验，以便寻找科学发现与创新理论。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献
［1］梁尺峰，建立在实际实验基础上的普适经典力学，第六届中国管理科学大会论文（2013，北京人民大会堂），第五届全国民间科技论坛交流论文（2013，太原）。
［2］梁尺峰，F?´=ma?´与梁氏变换的应用，载于《梁尺峰论文选集》，纪念母校广西师范大学80周年校庆，2012桂林。见梁尺峰博客http://blog.sina.com.cn/liangchifeng。
［3］北京大学物理系普通物理教研室，《普通物理学》力学部分，北京，人民教育出版社，1961,24-56.
［4］程守洙、江之永等主编，上海市高等工业院校物理学编写组，《普通物理学》第一册，北京，人民教育出版社，1978,54-73.
作者简介：梁尺峰（1942-10），男，广西桂平市人，汉族，1966年毕业于广西师范大学物理系，广西桂平市下湾一中退休教师，改革开放才有机会研究牛顿力学和爱因斯坦相对论以及重力以寻找人生价值，发表论文几十篇，写有一本专著——《普适经典力学与普适相对论》（时机成熟才能出版），要用牛顿——梁氏定律改写牛顿力学，要用梁氏变换改写爱因斯坦相对论。
2013年6月20日王亚平在离地球347公里绕地球一周为90分钟的天宫一号做太空实验授课，“在册”弟子6000余万，旁听难以计数。三个问题值得思考：①梁尺峰质疑其中质量测量实验之依据，不是牛顿定律而是牛顿——梁氏定律，希望大家公开评论之。②中学生可动脑估算天宫一号内的微重力加速度g*，然后计算自由落体下落1米所需时间，再计算平抛物体水平移动10米时该物体下降了多少。③设想两只相同的原子钟同时拨零后，一只留在地面上，另一只即刻跟随王亚平升空并进入天宫一号，然后又跟随王亚平回到地面上，这两只钟从分开到相会，哪两只钟变慢了？大学生可动脑推算钟慢的理论预言值（应用梁氏变换），这实验不同于用飞机带原子钟环球飞行实验。
对转动参照系上的相对论实验的思考
附录：
相对于地球质心参照系S0转动的各种参照系上的力学实验的思考：使我们发现转动参照系S上的质点动力学基本方程F? =ma?，不是牛顿第二定律表达式而是牛顿——梁氏定律表达式；使我们发现转动参照系SV上的质点动力学基本方程不是F? =ma?V，而是F?V =ma?V（于是伽利略相对性原理不成立）；使我们发现牛顿——梁氏定律在S´上的表达式（于是可正确解答S´上的经典力学问题，包括梁氏水桶实验：一桶水，放进一些细砂，用棒搅动水使之转动，则细砂全集中于桶底中央，分析其中一粒细砂的受力情况及向心运动情况）。
为了给出转动参照系上的时钟变慢及尺子变长的数学解释，为了计算加速度对时间及尺长的影响，我们找到了两坐标系（参照系）相对加速运动时的时空变换式——梁氏变换（含洛伦兹变换和伽利略变换），于是以光速不变性原理为唯一基本原理，以梁氏变换为基本方程和数学基础，创立了适用于相对运动的任何两个参照系的普适相对论（可称为爱式——梁氏相对论）。应用梁氏变换解释狭义与广义相对论问题最好（最简单）。本文教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献［1］正确地解答 了火车进入隧道的争论，而本文文献［2］对该争论的解答不成立。本文文献［2］因不能计算加速度对时间的影响，所以不能给出双生子佯谬的完全的数学解释（爱因斯坦只能给出乙出比甲更年青的答案，而不能给出数学解释），上文文献［2］不能给出μ子实验的数学解释，上文文献［2］应用转动情况的梁氏变换解释了μ子实验。本文文献［1］给出了洛伦兹变换的推导和加速运动情况的梁氏变换的推导，还给出了钟慢尺缩绝对性原理及其力学机理。
1971年原子钟环球飞行实验可简化为这样一个问题：原子钟甲与静止在赤道上A点的原子钟乙同时拨零后，钟乙即从A点以加速度a竖直上升至高h处，然后向水平方向（向正东或正西）作恒纬度、等高、匀速圆周运动一周，最后从A点正上方以加速度a减速竖直下降至A点恰好停下，钟乙与钟甲相会时，哪只钟慢？上文文献［2］对钟乙作变速平动应用加速平动情况的梁氏变换而对钟乙作匀速圆周运动应用匀速转动情况的梁氏变换，于是得
∑t-∑t´=v28c2·(t1+t2)+12c2(v2?2ΩRV)t
其中t1和t2分别为钟乙上升时间和下降时间，t为其匀速飞行时间，V为匀速飞行速度，Ω 为地球自转角速度，R为地球半径，乙向东飞时V前取正号而向西飞时V前取负号，∑t为钟甲记录的时间，∑t´为钟乙记录的时间。根据上式得到的理论值（见上文文献［2］）与实验值（见本文文献［3］）基本相符而无矛盾；上文文献［2］就本文文献［3］对该实验的理论值的推算提出了商榷。设想乙环球飞行n周，则上式右边第二项出现系数n。显然，知道了天宫一号S*离地高度和S*绕地运行周数以及运行周期，则可推算S*带原子钟环球飞行实验的理论值。希望大家讨论洛伦兹变换的推导、双生子佯谬的数学解释、μ子实验的数学解释、火车进入隧道的争论之解答、1971年原子钟环球飞行实验的数学解释、天宫一号S*带原子钟环球飞行实验的理论值的推算，……，这将使物理学家从洛伦兹变性的束缚下解放出来，还使爱因斯坦从神坛上走下来，还使物理学获得发展。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献
［1］梁尺峰，梁氏变换与钟慢尺缩绝对性原理，第六届中国管理科学大学论文（2013，北京人民大会堂），第五届全国民间科技论坛交流论文（2013，太原）。
［2］蔡伯濂，狭义相对论，北京，高等教育出版社。1991.49-50,59-60,73-74.
［2］张元仲，狭义相对论实验基础，北京，科学出版社，1979,61-65