作者：李谋智
关键词：相对论、光速不变假设、以太
摘要：由于人们对以太的认识局限于传统的绝对静止以太观，由此得出如果存在以太，光行差实验与迈克尔逊-莫雷实验相矛盾的，以及电磁学与经典力学也会出现矛盾的错误结论。也是基于这种错误的判断，为了解决这一并不存在的“矛盾”，爱因斯坦以“以太的存在是不必要的”委婉地否决了以太的存在，然后提出有悖于逻辑的光速不变假设，并以此建立了错误的相对论。
十八、十九世纪，物理学得到飞速的发展。然而，正当人们认为物理学上空万里晴空的时候，飘来两朵乌云，那就是难以解释的麦克尔逊-莫内实验的黑体辐射实验，这两朵乌云是如此的稠密，以至在较长时间内，人们都没找到解决问题的办法。 为驱散麦克尔逊-莫内实验这朵乌云，爱因斯坦以光速不变假设作为出发点，建立了相对论。
爱因斯坦在建立相对论时，首先提出了相对性原理和光速不变假设，但真正让相对论立足的主要是光速不变性假设。据光速不变假设，推演出同时性的相对性，否定绝对的同时性，代之以间隔不变性，再以间隔不变性导出洛仑兹变换，并以洛仑兹变换下的闵可夫斯基时空，创立了相对论的时空观，在相对论中时间和空间不可分割，参考系改变时，时空坐标互相变换，构成时间和空间密不可分的四维时空，据牛顿第二定律，物体可以无限加速，必然可以超光速，为了确保相对论的正确性，相对论又大胆的提出了运动质量和静止质量，并重新定义的动量和动能，建立起相对论的力学方程，和相对论的质能关系式，至此，相对论理论的框架也基本完成。
可见，光速不变性假设是建立相对论的基础，如果光速不变性仅仅是一个假设，那么相对论也就仅仅是一个假说，也就是说要把相对论由假说上升为真理，首先必须将光速不变性由假设上升为真理！然而，相对论修正经典力学，修正电磁理论，修正量子力学，似乎其他的物理理论必须得到相对论的修正，才能确保正确性，足以见得相对论已成了现代科学的代名词。那么，相对论将光速不变性由假设到底是不是真理呢？
先看光速不变假设内容：真空中的光速相对于任何惯性系恒为C。该假设是指光在相互运动的不同参照系中，光速均能保持不变。显然，光速不变假设是为经典物理学所不容的，因为根据经典物理学伽利略变换，如果在一参照系中光速恒为C，那么在另一相对运动的惯性系中，相对运动方向光速绝不可能恒为C！或者说从经典力学看来，光速不变假设是不符合逻辑的！以下对这种不合理性做深入的研究。
为了研究光速，先来研究一下速度。速度是描述物体运动快慢的物理量，常见的速度可以归纳为两种，一类是普通物体的速度，包括宏观和微观的物体，另一类是波速，如声速和光速。要描述一个物体的运动，必须选定参照物，所谓运动的相对性，就是指物体速度（即物体运动的方向和运动的快慢）与参照系的选取有关，参照物不同，物体速度可能不同。
关于运动的相对性，做一个形象的比喻，运动场上，某运动员健步如飞，相对于地面速度为c，若甲乙丙三个观众在直线跑道后面与运动员互动，甲相对于地面速度为v向前跑；乙相对于地面静止；丙相对于地面速度为v后退。以自己为参照物，在三个不同观众的眼中，甲觉得运动员速度c-v，乙觉得运动员速度c，丙觉得运动员速度c+v。而运动员以自己为参照物，在他的眼中，甲速度c-v，乙速度c，丙速度c+v。
如果将跑道上的运动员换成光波，光相对于地面速度为c，若甲、乙、丙三个观众在直线跑道后面与光互动，甲相对于地面速度为v向前跑；乙相对于地面静止；丙相对于地面速度为v后退。以自己为参照物，在三个不同观众的眼中，甲觉得波面速度为c-v，乙觉得波面速度为c，丙觉得波面速度为c+v。而假设波面有一观察者以自己为参照物，在他的眼中，甲速度为c-v，乙速度为c，丙速度为c+v。
以上是经典物理学的必然结论！依据相对论光速不变假设，在三个不同观众的眼中，以自己为参照物，均有光速为c，假设果真如此，始终位于波面的观察者丁以自己为参照物，在他的眼中，甲、乙、丙速度也均为c，三人还可能有相对速度吗？
可见，光速不变假设是不符合逻辑的！有维相者以光波面不能作参照物为由否决这一判断，是毫无道理的，试想，以其他物体为参照物可以研究光波面的运动速度，凭什么不能反过来，
以光波面为参照物可以研究其他物体的运动速度？
显然，光速不变性的假设如果不符合逻辑，那么，这个不符合逻辑的光速不变假设又是以什么理由提出来呢？其实，爱因斯坦在提出光速不变性的假设前，先引入相对性原理，也就是为了给原本不符合逻辑的光速不变性假设增添筹码。
这不得不谈到麦克斯韦电磁理论，麦克斯韦借助以太模型，进一步发展了法拉第的电磁理论，总结出麦克斯韦方程组，麦克斯韦电磁理论计算出真空中电磁波的速度等于光速，从而认定光是电磁波，且在真空中光速恒定，但对这一因为缺乏对电磁本质的进一步深入研究，借助数学工具疯跑的理论，最具讽刺意味的是，根据这一理论虽然计算出恒定光速，却竟然不知道恒定光速是相对于谁？苍蝇不叮无缝的蛋，爱因斯坦正是叮上了麦克斯韦电磁理论这只有缝的蛋。
1、麦克斯韦电磁理论与相对性原理相违背？
麦克斯韦在计算电磁波速度时，认定电磁波是一种波，对电磁波来说必须依赖以太，如果认定光也是电磁波，我们就应该考虑以太存在的情形，然而，在物理学的发展过程中，人们趋于确信绝对静止以太的存在，如果存在绝对静止的光以太，那么，绝对静止以太才是光速各向相等的参照系，于是，我们也就可以依据光速相对于某物体的各向差异，来判断物体的绝对运动。根据伽利略的力学相对性原理，做任何的力学实验都不能判断物体的绝对运动，爱因斯坦认为，不仅仅是力学实验，做任何的物理实验都不能判断物体的绝对运动，这就是相对性原理，而现在用电磁现象却能判断物体的绝对运动，这显然是与相对性原理相违背的！
2、地球难道是宇宙中心？
另一方面，迈克尔逊-莫雷实验否定了光相对于以太的运动，如果有绝对静止的以太，那么，地球岂不成了宇宙的中心？在浩瀚的宇宙之中，微不足道的地球显然没有那个特权！
由以上分析可知，如果存在绝对静止的以太，上面的矛盾无法解释，因此，爱因斯坦在《论动体的电动力学》写道：“大家知道麦克斯韦电动力学，像通常为人们所理解的那样，应用到运动物体上时，就要引起一些不对称，而这种不对称似乎不是现象所固有的。”既然绝对静止以太的存在，在理论上面临这么大的困难，更何况人们并未真正发现以太，我们何不放弃以太呢？只要否定了以太，真空就是一无所有的空，对任意的参照系来说，不就是对称的了吗？
然而，麦克斯韦电磁理论把光看作一种波，对于光波来说，波的速度本来是相对于以太的，现在既然否定了以太，那麦克斯韦电磁理论计算出的恒定光速是相对于谁？现在肯定是不能相对于以太了，是相对于光源吗？但人们用双星现象否定了这一说法，自然而然，确定恒定光速的参照系不是观察者也是观察者了！然而，观察者可以不止一个，对于相对做匀速直线运动的不同观察者，既然你作得了认定光速恒定的参照物，为什么我做不得？
因此，爱因斯坦在《论动体的电动力学》又写道：“企图证实地球相对于“光煤质”运动的实验的失败，引起了这样一种猜想：绝对静止这概念，不仅在力学中，而且在电动力学中也不符合现象的特性，倒是应当认为，凡是对力学方程适用的一切坐标系，对于上述电动力学和光学的定律也一样适用，对于第一级微量来说，这是已经证明了的。我们要把这个猜想（它的内容以后就称之为“相对性原理”）提升为公设，并且还要引进另一条在表面上看来同它不相容的公设：光在空虚空间里总是以一确定的速度 C 传播着，这速度同发射体的运动状态无关。由这两条公设，根据静体的麦克斯韦理论，就足以得到一个简单而又不自相矛盾的动体电动力学。“光以太”的引用将被证明是多余的，因为按照这里所要阐明的见解，既不需要引进一个共有特殊性质的“绝对静止的空间”，也不需要给发生电磁过程的空虚实间中的每个点规定一个速度矢量。”
于是，允许“在相互做匀速直线运动的两个惯性系中，真空中各向光速都保持不变”的光速不变假说被提出来了，不过，它此时仍然只能是一个既不合理的假设！因为，光速不变假设是和经典力学伽利略变换相矛盾的，相对论又怎么解决这一问题的呢？为了让原本不符合逻辑的光速不变的假说立足，相对论第一次对经典力学举起了手术刀，大胆的否定了伽利略变换。
不难看出，运用相对性原理否认以太，相对论才能把光速不变的当作假说提出来，那相对性原理能不能证明光速不变假说是真理呢？不能！至多可以说由于相对性原理否认了以太，使真空相对于不同参照系都可以各向均匀，但仍然不能保证光速不变假说不再有悖于逻辑！麦克斯韦电磁理论计算出真空中光速恒定，总可以作为光速不变假说的有效证据了吧？也不能！因为麦克斯韦电磁理论，是根据以太理论得出真空中光速恒定的结论，既然已经否认了以太，就应该否认麦克斯韦由以太理论得出的结论。
或许有人会说，爱因斯坦所说“光以太”的引用将被证明是多余的，是一种极不负责任的模棱两可的说法，对于一整套以光建立起来的理论，对光以太应该有个清楚的交代，或者是有，或者是无，或者人们尚不知晓，怎么能用“将被证明是多余的”这样的话搪塞过去呢？
岂知爱因斯坦也是有难言之隐的，这是爱因斯坦最为聪明的说法！因为，说以太不存在吧，光又怎么能是波？岂不是和电磁理论过不去？说以太存在吧，真空又怎么能在不同参照系做到各向同性，让光速不变假说立足？说尚不知晓以太是否存在吧，那你怎么能判断光是一种波，同时又认为真空又能在不同参照系做到各向同性的？也就是说相对论，自建立之初就有着不可调和的矛盾！而且，爱因斯坦也应该心知肚明！
光速不变性的假设如果不符合逻辑，相对论就不可能成立！于是，关于相对论还有一种最具欺骗性的说法是，迈克尔逊-莫雷实验证明了光速不变性的假设，相对论是建立在实验基础上的科学。十九世纪八十年代起，人们最初用迈克尔逊-莫雷实验探究以太的存在，多次的实验并未测出光速的各向差异，结合光行差实验，人们否定了以太的存在，这就是由迈克尔逊-莫雷实验能够得到的结论。特别值得注意的是，迄今为止，人们所做的迈克尔逊-莫雷实验，都是相对于静止在地球上的实验装置，得出光速不变结论，而从未在两套做相对运动的实验装置，同时得出得出光速不变结论，因此，人们已经做过的迈克尔逊-莫雷实验，至多只能作为光速不变性的假设极其有限的验证，而它根本不能证明光速不变性的假设，迈克尔逊-莫雷实验证明光速不变性的假设纯属谎言！不仅如此，其他的任何实验和观察，也不能直接或间接证明不变性的假设的正确性。
综上所述，相对论所谓的光速不变性的假设是不能成立的！做出这样一个判断，有人不禁会问，是为了破光速这一迷局才建立了相对论，否认了相对论，那还有破局的方法吗？答案是肯定的！
相对论虽然没有否定光是一种波，然而，却否定了波所依赖的以太，这不得不要求我们对光的本质进行研究。光的粒子性与波动性之争，在物理学的历史上由来已久，至今人们在解释光的有关现象时，在一种现象中把它说成光波，在另一种现象中又说它是光子，或者又说它是一种电磁波。其实对于光的粒子性与波动性我们并没有完全弄清楚，为了研究这一问题，我们先来看一下波与普通的物体运动有哪些不同。
波与普通的物体运动的区别：
其一，波与普通的物体运动有着本质的差异。
波是由介质传播的振动，波存在的条件是：
1、产生振动的波源，2、要有能传播这一振动的介质。例如声波的产生就需要声源，声音不能从大气层外传到地面，是因为大气层外缺少能传播振动的介质；而普通的物体运动产生不需要振动，更不需要介质。
其二，波与普通的物体运动相比，二者运动的特性不同：
1、 在介质中传播速度与介质有关，可随介质的不同，或变小、或不变、或者甚至增大。例如，在空气中，声音穿透玻璃的物理现象中，声波先从空气进入玻璃，波速会增大，声波再从玻璃返回到空气，波速又会减小；而普通物体在静止的其他物体中运动时，因受阻力，其运动速度只会减小。例如，在空气中，子弹穿透玻璃的物理现象中，若不计重力，子弹在空气和玻璃中运动时，速度一直会减小。
2、没有介质的地方，波必然停止；而普通物体的运动，若没有其他物体，由于不受阻力，其运动速度可保持不变。
根据以上分析，现在我们能够肯定，光不是直接向前运动的粒子束，应该确信光是一种波，我们还有足够的证据：
1、光有波所特有的干涉与衍射现象。
2、光在均匀介质中的传播速度不变。
3、光从光密物质进入光疏物质时，光的传播速度变大。
光波需要以太作为传播的介质，那么，有以太存在的迹象吗？
1、真空中相距或近或远的磁体间，电荷间可以发生作用。这种作用也可以玩遥控吗？或许有人说有磁场或电场，即便如此，有谁又敢断言磁场或电场不是通过难以捕捉的以太才能体现？
2、光如果从玻璃进入真空时，光速会变快。如果光是粒子，它何以会变快？如果光是靠以太传播的波，真空中以太的单位体积数量比玻璃多，光速变快就成为必然！
3、光如果从玻璃进入真空，一部分光进入真空，而将有一部分光被反射回玻璃。试问：光是因何知难而退的？遇到了以太吗？
以上这些迹象足以让我们确信以太的存在！有了以太，对光具有波粒二象性就不难理解，光在本质上应该是一种波，而光具有粒子性是因为传播光的以太是粒子。
爱因斯坦的问题就出在以太上，如果有以太存在，以太应该充满整个宇宙空间，以及能穿过光的一切物体之中，根据传统的观点，爱因斯坦也先入为主的认定如果有光以太存在，那么光以太应该是绝对静止的，即不同空间的光以太应该有相同的平均速度（矢量），或者说相对于整个光以太，部分空间以太的平均速度（矢量）为零。
相反地，如果摒弃光以太绝对静止的思想，认为以太之间可以存在相对运动，那么，由光速所引发的系列问题，都可以迎刃而解！
我们不妨再来设想一下，摒弃光以太绝对静止的思想，认为以太之间可以做相互的运动，以太存在又是什么样的情形。试想，如果地球能滞留以太，为什么其他星球不能？如果地球是靠周围空气滞留了以太，那么，其他周围有气体的星球也可滞留了以太，天体之间的以太运动，一定会和天体的运动相互影响，由于天体的运动规律性，所以，天体之间的以太运动并不会发生大的突变，而是具有一定的稳定性。这样想来，根据光速同样不能确定绝对运动，相对性原理和电磁理论还有不可调和的矛盾吗？只有地球周围的以太才被地球所滞留，地球还是宇宙的中心吗？
如此看来，光的现象符合相对性原理，经典物理学与电磁学是没有矛盾的！只是，以太间可以有相互运动，真空中的特定部分的以太相对于做相对运动的不同物体，在物体相对运动的方向，一定有不同的相对速度，因此，光速不变假设是不成立的！而是应该符合伽利略变换，只有相对于以太光速才是不变的。在绝对静止以太观下，光性差现象是与迈克尔逊-莫雷实验相矛盾的，如果抛弃陈旧的绝对静止以太观，光性差现象就不会与迈克尔逊-莫雷实验相矛盾！
综上所述，由于人们对以太的认识局限于传统的绝对静止以太观，由此得出如果存在以太，光行差实验与迈克尔逊-莫雷实验相矛盾的，以及电磁学与经典力学也会出现矛盾的错误结论。也是基于这种错误的判断，为了解决这一并不存在的“矛盾”，爱因斯坦以“以太的存在是不必要的”委婉地否决了以太的存在，然后提出有悖于逻辑的光速不变假设，并以此建立了错误的相对论。
参考文献：
1、许良英、范岱年、赵中立等编译，《爱因斯坦文集》，三卷本，商务印书馆，1979年版。
2、郭硕鸿编著《电动力学》，人民教育出版社，1979年版。
3、申先甲、张锡鑫、祁有龙编著《物理学史简编》，山东教育出版社，1985年版。
2009.12.23
关键词：相对论、光速不变假设、以太
摘要：由于人们对以太的认识局限于传统的绝对静止以太观，由此得出如果存在以太，光行差实验与迈克尔逊-莫雷实验相矛盾的，以及电磁学与经典力学也会出现矛盾的错误结论。也是基于这种错误的判断，为了解决这一并不存在的“矛盾”，爱因斯坦以“以太的存在是不必要的”委婉地否决了以太的存在，然后提出有悖于逻辑的光速不变假设，并以此建立了错误的相对论。
十八、十九世纪，物理学得到飞速的发展。然而，正当人们认为物理学上空万里晴空的时候，飘来两朵乌云，那就是难以解释的麦克尔逊-莫内实验的黑体辐射实验，这两朵乌云是如此的稠密，以至在较长时间内，人们都没找到解决问题的办法。 为驱散麦克尔逊-莫内实验这朵乌云，爱因斯坦以光速不变假设作为出发点，建立了相对论。
爱因斯坦在建立相对论时，首先提出了相对性原理和光速不变假设，但真正让相对论立足的主要是光速不变性假设。据光速不变假设，推演出同时性的相对性，否定绝对的同时性，代之以间隔不变性，再以间隔不变性导出洛仑兹变换，并以洛仑兹变换下的闵可夫斯基时空，创立了相对论的时空观，在相对论中时间和空间不可分割，参考系改变时，时空坐标互相变换，构成时间和空间密不可分的四维时空，据牛顿第二定律，物体可以无限加速，必然可以超光速，为了确保相对论的正确性，相对论又大胆的提出了运动质量和静止质量，并重新定义的动量和动能，建立起相对论的力学方程，和相对论的质能关系式，至此，相对论理论的框架也基本完成。
可见，光速不变性假设是建立相对论的基础，如果光速不变性仅仅是一个假设，那么相对论也就仅仅是一个假说，也就是说要把相对论由假说上升为真理，首先必须将光速不变性由假设上升为真理！然而，相对论修正经典力学，修正电磁理论，修正量子力学，似乎其他的物理理论必须得到相对论的修正，才能确保正确性，足以见得相对论已成了现代科学的代名词。那么，相对论将光速不变性由假设到底是不是真理呢？
先看光速不变假设内容：真空中的光速相对于任何惯性系恒为C。该假设是指光在相互运动的不同参照系中，光速均能保持不变。显然，光速不变假设是为经典物理学所不容的，因为根据经典物理学伽利略变换，如果在一参照系中光速恒为C，那么在另一相对运动的惯性系中，相对运动方向光速绝不可能恒为C！或者说从经典力学看来，光速不变假设是不符合逻辑的！以下对这种不合理性做深入的研究。
为了研究光速，先来研究一下速度。速度是描述物体运动快慢的物理量，常见的速度可以归纳为两种，一类是普通物体的速度，包括宏观和微观的物体，另一类是波速，如声速和光速。要描述一个物体的运动，必须选定参照物，所谓运动的相对性，就是指物体速度（即物体运动的方向和运动的快慢）与参照系的选取有关，参照物不同，物体速度可能不同。
关于运动的相对性，做一个形象的比喻，运动场上，某运动员健步如飞，相对于地面速度为c，若甲乙丙三个观众在直线跑道后面与运动员互动，甲相对于地面速度为v向前跑；乙相对于地面静止；丙相对于地面速度为v后退。以自己为参照物，在三个不同观众的眼中，甲觉得运动员速度c-v，乙觉得运动员速度c，丙觉得运动员速度c+v。而运动员以自己为参照物，在他的眼中，甲速度c-v，乙速度c，丙速度c+v。
如果将跑道上的运动员换成光波，光相对于地面速度为c，若甲、乙、丙三个观众在直线跑道后面与光互动，甲相对于地面速度为v向前跑；乙相对于地面静止；丙相对于地面速度为v后退。以自己为参照物，在三个不同观众的眼中，甲觉得波面速度为c-v，乙觉得波面速度为c，丙觉得波面速度为c+v。而假设波面有一观察者以自己为参照物，在他的眼中，甲速度为c-v，乙速度为c，丙速度为c+v。
以上是经典物理学的必然结论！依据相对论光速不变假设，在三个不同观众的眼中，以自己为参照物，均有光速为c，假设果真如此，始终位于波面的观察者丁以自己为参照物，在他的眼中，甲、乙、丙速度也均为c，三人还可能有相对速度吗？
可见，光速不变假设是不符合逻辑的！有维相者以光波面不能作参照物为由否决这一判断，是毫无道理的，试想，以其他物体为参照物可以研究光波面的运动速度，凭什么不能反过来，
以光波面为参照物可以研究其他物体的运动速度？
显然，光速不变性的假设如果不符合逻辑，那么，这个不符合逻辑的光速不变假设又是以什么理由提出来呢？其实，爱因斯坦在提出光速不变性的假设前，先引入相对性原理，也就是为了给原本不符合逻辑的光速不变性假设增添筹码。
这不得不谈到麦克斯韦电磁理论，麦克斯韦借助以太模型，进一步发展了法拉第的电磁理论，总结出麦克斯韦方程组，麦克斯韦电磁理论计算出真空中电磁波的速度等于光速，从而认定光是电磁波，且在真空中光速恒定，但对这一因为缺乏对电磁本质的进一步深入研究，借助数学工具疯跑的理论，最具讽刺意味的是，根据这一理论虽然计算出恒定光速，却竟然不知道恒定光速是相对于谁？苍蝇不叮无缝的蛋，爱因斯坦正是叮上了麦克斯韦电磁理论这只有缝的蛋。
1、麦克斯韦电磁理论与相对性原理相违背？
麦克斯韦在计算电磁波速度时，认定电磁波是一种波，对电磁波来说必须依赖以太，如果认定光也是电磁波，我们就应该考虑以太存在的情形，然而，在物理学的发展过程中，人们趋于确信绝对静止以太的存在，如果存在绝对静止的光以太，那么，绝对静止以太才是光速各向相等的参照系，于是，我们也就可以依据光速相对于某物体的各向差异，来判断物体的绝对运动。根据伽利略的力学相对性原理，做任何的力学实验都不能判断物体的绝对运动，爱因斯坦认为，不仅仅是力学实验，做任何的物理实验都不能判断物体的绝对运动，这就是相对性原理，而现在用电磁现象却能判断物体的绝对运动，这显然是与相对性原理相违背的！
2、地球难道是宇宙中心？
另一方面，迈克尔逊-莫雷实验否定了光相对于以太的运动，如果有绝对静止的以太，那么，地球岂不成了宇宙的中心？在浩瀚的宇宙之中，微不足道的地球显然没有那个特权！
由以上分析可知，如果存在绝对静止的以太，上面的矛盾无法解释，因此，爱因斯坦在《论动体的电动力学》写道：“大家知道麦克斯韦电动力学，像通常为人们所理解的那样，应用到运动物体上时，就要引起一些不对称，而这种不对称似乎不是现象所固有的。”既然绝对静止以太的存在，在理论上面临这么大的困难，更何况人们并未真正发现以太，我们何不放弃以太呢？只要否定了以太，真空就是一无所有的空，对任意的参照系来说，不就是对称的了吗？
然而，麦克斯韦电磁理论把光看作一种波，对于光波来说，波的速度本来是相对于以太的，现在既然否定了以太，那麦克斯韦电磁理论计算出的恒定光速是相对于谁？现在肯定是不能相对于以太了，是相对于光源吗？但人们用双星现象否定了这一说法，自然而然，确定恒定光速的参照系不是观察者也是观察者了！然而，观察者可以不止一个，对于相对做匀速直线运动的不同观察者，既然你作得了认定光速恒定的参照物，为什么我做不得？
因此，爱因斯坦在《论动体的电动力学》又写道：“企图证实地球相对于“光煤质”运动的实验的失败，引起了这样一种猜想：绝对静止这概念，不仅在力学中，而且在电动力学中也不符合现象的特性，倒是应当认为，凡是对力学方程适用的一切坐标系，对于上述电动力学和光学的定律也一样适用，对于第一级微量来说，这是已经证明了的。我们要把这个猜想（它的内容以后就称之为“相对性原理”）提升为公设，并且还要引进另一条在表面上看来同它不相容的公设：光在空虚空间里总是以一确定的速度 C 传播着，这速度同发射体的运动状态无关。由这两条公设，根据静体的麦克斯韦理论，就足以得到一个简单而又不自相矛盾的动体电动力学。“光以太”的引用将被证明是多余的，因为按照这里所要阐明的见解，既不需要引进一个共有特殊性质的“绝对静止的空间”，也不需要给发生电磁过程的空虚实间中的每个点规定一个速度矢量。”
于是，允许“在相互做匀速直线运动的两个惯性系中，真空中各向光速都保持不变”的光速不变假说被提出来了，不过，它此时仍然只能是一个既不合理的假设！因为，光速不变假设是和经典力学伽利略变换相矛盾的，相对论又怎么解决这一问题的呢？为了让原本不符合逻辑的光速不变的假说立足，相对论第一次对经典力学举起了手术刀，大胆的否定了伽利略变换。
不难看出，运用相对性原理否认以太，相对论才能把光速不变的当作假说提出来，那相对性原理能不能证明光速不变假说是真理呢？不能！至多可以说由于相对性原理否认了以太，使真空相对于不同参照系都可以各向均匀，但仍然不能保证光速不变假说不再有悖于逻辑！麦克斯韦电磁理论计算出真空中光速恒定，总可以作为光速不变假说的有效证据了吧？也不能！因为麦克斯韦电磁理论，是根据以太理论得出真空中光速恒定的结论，既然已经否认了以太，就应该否认麦克斯韦由以太理论得出的结论。
或许有人会说，爱因斯坦所说“光以太”的引用将被证明是多余的，是一种极不负责任的模棱两可的说法，对于一整套以光建立起来的理论，对光以太应该有个清楚的交代，或者是有，或者是无，或者人们尚不知晓，怎么能用“将被证明是多余的”这样的话搪塞过去呢？
岂知爱因斯坦也是有难言之隐的，这是爱因斯坦最为聪明的说法！因为，说以太不存在吧，光又怎么能是波？岂不是和电磁理论过不去？说以太存在吧，真空又怎么能在不同参照系做到各向同性，让光速不变假说立足？说尚不知晓以太是否存在吧，那你怎么能判断光是一种波，同时又认为真空又能在不同参照系做到各向同性的？也就是说相对论，自建立之初就有着不可调和的矛盾！而且，爱因斯坦也应该心知肚明！
光速不变性的假设如果不符合逻辑，相对论就不可能成立！于是，关于相对论还有一种最具欺骗性的说法是，迈克尔逊-莫雷实验证明了光速不变性的假设，相对论是建立在实验基础上的科学。十九世纪八十年代起，人们最初用迈克尔逊-莫雷实验探究以太的存在，多次的实验并未测出光速的各向差异，结合光行差实验，人们否定了以太的存在，这就是由迈克尔逊-莫雷实验能够得到的结论。特别值得注意的是，迄今为止，人们所做的迈克尔逊-莫雷实验，都是相对于静止在地球上的实验装置，得出光速不变结论，而从未在两套做相对运动的实验装置，同时得出得出光速不变结论，因此，人们已经做过的迈克尔逊-莫雷实验，至多只能作为光速不变性的假设极其有限的验证，而它根本不能证明光速不变性的假设，迈克尔逊-莫雷实验证明光速不变性的假设纯属谎言！不仅如此，其他的任何实验和观察，也不能直接或间接证明不变性的假设的正确性。
综上所述，相对论所谓的光速不变性的假设是不能成立的！做出这样一个判断，有人不禁会问，是为了破光速这一迷局才建立了相对论，否认了相对论，那还有破局的方法吗？答案是肯定的！
相对论虽然没有否定光是一种波，然而，却否定了波所依赖的以太，这不得不要求我们对光的本质进行研究。光的粒子性与波动性之争，在物理学的历史上由来已久，至今人们在解释光的有关现象时，在一种现象中把它说成光波，在另一种现象中又说它是光子，或者又说它是一种电磁波。其实对于光的粒子性与波动性我们并没有完全弄清楚，为了研究这一问题，我们先来看一下波与普通的物体运动有哪些不同。
波与普通的物体运动的区别：
其一，波与普通的物体运动有着本质的差异。
波是由介质传播的振动，波存在的条件是：
1、产生振动的波源，2、要有能传播这一振动的介质。例如声波的产生就需要声源，声音不能从大气层外传到地面，是因为大气层外缺少能传播振动的介质；而普通的物体运动产生不需要振动，更不需要介质。
其二，波与普通的物体运动相比，二者运动的特性不同：
1、 在介质中传播速度与介质有关，可随介质的不同，或变小、或不变、或者甚至增大。例如，在空气中，声音穿透玻璃的物理现象中，声波先从空气进入玻璃，波速会增大，声波再从玻璃返回到空气，波速又会减小；而普通物体在静止的其他物体中运动时，因受阻力，其运动速度只会减小。例如，在空气中，子弹穿透玻璃的物理现象中，若不计重力，子弹在空气和玻璃中运动时，速度一直会减小。
2、没有介质的地方，波必然停止；而普通物体的运动，若没有其他物体，由于不受阻力，其运动速度可保持不变。
根据以上分析，现在我们能够肯定，光不是直接向前运动的粒子束，应该确信光是一种波，我们还有足够的证据：
1、光有波所特有的干涉与衍射现象。
2、光在均匀介质中的传播速度不变。
3、光从光密物质进入光疏物质时，光的传播速度变大。
光波需要以太作为传播的介质，那么，有以太存在的迹象吗？
1、真空中相距或近或远的磁体间，电荷间可以发生作用。这种作用也可以玩遥控吗？或许有人说有磁场或电场，即便如此，有谁又敢断言磁场或电场不是通过难以捕捉的以太才能体现？
2、光如果从玻璃进入真空时，光速会变快。如果光是粒子，它何以会变快？如果光是靠以太传播的波，真空中以太的单位体积数量比玻璃多，光速变快就成为必然！
3、光如果从玻璃进入真空，一部分光进入真空，而将有一部分光被反射回玻璃。试问：光是因何知难而退的？遇到了以太吗？
以上这些迹象足以让我们确信以太的存在！有了以太，对光具有波粒二象性就不难理解，光在本质上应该是一种波，而光具有粒子性是因为传播光的以太是粒子。
爱因斯坦的问题就出在以太上，如果有以太存在，以太应该充满整个宇宙空间，以及能穿过光的一切物体之中，根据传统的观点，爱因斯坦也先入为主的认定如果有光以太存在，那么光以太应该是绝对静止的，即不同空间的光以太应该有相同的平均速度（矢量），或者说相对于整个光以太，部分空间以太的平均速度（矢量）为零。
相反地，如果摒弃光以太绝对静止的思想，认为以太之间可以存在相对运动，那么，由光速所引发的系列问题，都可以迎刃而解！
我们不妨再来设想一下，摒弃光以太绝对静止的思想，认为以太之间可以做相互的运动，以太存在又是什么样的情形。试想，如果地球能滞留以太，为什么其他星球不能？如果地球是靠周围空气滞留了以太，那么，其他周围有气体的星球也可滞留了以太，天体之间的以太运动，一定会和天体的运动相互影响，由于天体的运动规律性，所以，天体之间的以太运动并不会发生大的突变，而是具有一定的稳定性。这样想来，根据光速同样不能确定绝对运动，相对性原理和电磁理论还有不可调和的矛盾吗？只有地球周围的以太才被地球所滞留，地球还是宇宙的中心吗？
如此看来，光的现象符合相对性原理，经典物理学与电磁学是没有矛盾的！只是，以太间可以有相互运动，真空中的特定部分的以太相对于做相对运动的不同物体，在物体相对运动的方向，一定有不同的相对速度，因此，光速不变假设是不成立的！而是应该符合伽利略变换，只有相对于以太光速才是不变的。在绝对静止以太观下，光性差现象是与迈克尔逊-莫雷实验相矛盾的，如果抛弃陈旧的绝对静止以太观，光性差现象就不会与迈克尔逊-莫雷实验相矛盾！
综上所述，由于人们对以太的认识局限于传统的绝对静止以太观，由此得出如果存在以太，光行差实验与迈克尔逊-莫雷实验相矛盾的，以及电磁学与经典力学也会出现矛盾的错误结论。也是基于这种错误的判断，为了解决这一并不存在的“矛盾”，爱因斯坦以“以太的存在是不必要的”委婉地否决了以太的存在，然后提出有悖于逻辑的光速不变假设，并以此建立了错误的相对论。
参考文献：
1、许良英、范岱年、赵中立等编译，《爱因斯坦文集》，三卷本，商务印书馆，1979年版。
2、郭硕鸿编著《电动力学》，人民教育出版社，1979年版。
3、申先甲、张锡鑫、祁有龙编著《物理学史简编》，山东教育出版社，1985年版。
2009.12.23
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