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Volume 29: Pages 142-148, 2016
Challenge to the special theory of relativity
Xinhang Shena)
1608-45 Huntingdale Blvd., Toronto, Ontario M1W 2N8, Canada
This paper finds that the time of the special theory of relativity (STR) is no longer the physical time measured by physical clocks. In fact, a clock can never measure time directly; it can only record the status of a physical process during a period of time, such as the number of cycles of an oscillatory mechanism, which is the product of time and oscillation frequency. After a Lorentz transformation from a moving inertial reference frame to a stationary inertial reference frame, the time in the moving frame is dilated by a factor γ, but the frequency of a clock in the moving frame decreases by the same factor γ, leaving the resulting product (i.e., the time displayed by the moving clock) unchanged. In other words, the time displayed by any physical clock is invariant with respect to Lorentz transformation, unlike the time of the STR. It is a mistake to use the properties of time in the STR to predict time dilation for physical clocks or any other physical process. Based on the Lorentz invariance of clock time, we can prove that within the framework of the STR, our Earth-based standard physical time is absolute, universal, and independent of the inertial reference frame. The existence of such an absolute and universal clock time is confirmed by the universal synchronization of all ground and satellite clocks of the global positioning system and by the theoretical existence of the absolute and universal Galilean time within the framework of the STR. We can further prove that in the STR, the time dilation and length contraction of a moving inertial reference frame observed from a stationary inertial reference frame are pure illusions. Moreover, in the STR, the real speed of light still exists and follows Newton’s velocity-addition formula, which directly falsifies the postulate of the STR that the speed of light is constant in all inertial reference frames. All these findings lead us to question the validity of the STR as a theory of physics.
Cet article montre que le temps dans la Théorie de la Relativité Restreinte (TRR) n'est plus le temps physique mesuré par les horloges physiques. En fait, une horloge ne peut jamais mesurer directement le temps ; elle peut seulement enregistrer l'état d'un processus physique pendant une certaine période temporelle, par exemple le nombre de cycles d'un mécanisme oscillatoire, qui est le produit du temps et de la fréquence d'oscillation. Après avoir effectué une transformation de Lorentz depuis un référentiel inertiel en mouvement vers un référentiel inertiel stationnaire, le temps dans le référentiel en mouvement est dilaté d'un facteur γ , mais la fréquence d'une horloge dans le référentiel en mouvement diminue d'un même facteur γ . Ceci ne modifie pas le produit obtenu (c'est-à-dire le temps indiqué par l'horloge en mouvement). En d'autres termes, le temps indiqué par toute horloge physique est invariant par rapport à la transformée de Lorentz, contrairement au temps de la TRR. Le fait d'utiliser les propriétés du temps dans la TRR pour prédire la dilatation du temps dans les horloges physiques ou tout autre processus physique constitue une erreur. En nous basant sur l'invariance de Lorentz pour le temps des horloges, nous pouvons prouver que dans le cadre de la TRR, notre temps physique standard terrestre est absolu, universel et indépendant du référentiel inertiel. L'existence d'un tel temps d'horloge absolu et universel est confirmée par la synchronisation universelle de l'ensemble des horloges terrestres et en orbite du système GPS, ainsi que par l'existence théorique d'un temps galiléen absolu et universel dans le cadre de la TRR. Nous pouvons en outre prouver que dans la TRR, la dilatation du temps et la contraction des longueurs pour un référentiel inertiel en mouvement observé depuis un référentiel inertiel stationnaire sont de pures illusions. D'autre part, dans la TRR, la véritable vitesse de la lumière existe encore et suit la formule newtonienne d'addition des vitesses, qui contredit directement le postulat de la TRR d'une vitesse de la lumière constante dans tous les référentiels inertiels. Tous ces résultats nous conduisent à remettre en question la validité de la TRR comme théorie de la physique.
Key words: Relativity; Lorentz Transformation; Spacetime; Clock Time; Physical Time; Time Dilation; Length Contraction; Inertial Reference Frame; Speed of Light; Universal Synchronization.
Received: September 24, 2015; Accepted: February 9, 2016; Published Online: March 1, 2016
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