建立一个完美的坐标系

（1.1）图1显示了一个典型的物理图像，发光物体A位于O处，发出光后，光以球面波形式向外传播。光的本质为电磁波，在真空中传播的速度为c。光速不变意味着在任何坐标系和时间系统下，c为常数。物体A所发出的光，光一经发出，实际上与物体A本身就没有什么关系了，光在真空中传播，光速实际上仅有真空性质决定，，式中希腊字母符号分别是真空介电常数和磁导率。

（1.2）假定过了1年，光波波前行进至图中的P点处，此时OP距离为1光年，而在这1年中，物体A不可能“绝对静止”，它相对于1年前的位置，移动到了O’点处。如果宇宙中仅有一个质点A（姑且将物体A看成质点），当然坐标系原点可以固定质点A处，除了取向外，该坐标系可以看成是“绝对静止”的；然而宇宙中存在大数量的物质体，原则上说没有一个如上所建立的坐标系可以取得凌驾于其他坐标系之上的地位，因而也就不存在什么“绝对静止的坐标系”，物质体之间永远处于相对运动的状态之中。

（1.3）我们将目前已知的客观实体明确地分成两类：“物质体”与“场/波”。上面（1.2）条讨论，已经说明无法经由物体来说明某种静止状态，但是经由场或者电磁波，则存在这样的可能性：无论电磁波传播了多长的时间，甚至时间本身未必是线性变化的（但是单增），波前球面如果向内收缩的话，将总是收缩到固定的点（O点），该点不随时间变化（反证法：如果该点处于运动之中，你的意思是光速需要叠加在该点的运动速度之上？）；大数量的发光物质体，发光不必具有“同时性”（同时性是很重要的物理概念，事实上很难处理和界定），其所对应的众数个固定收缩点（也就是当时的发光点）总是存在的，这些众数个固定点所张开的空间，原则上说，是所谓“绝对静止的完美的坐标系”。

（1.4）以上假定发光过程，发出一个光脉冲后即停止发光；如果是连续发光，则光源确实在运动，收缩点在不断变化位置，可能的效果为产生多普勒效应。

（2.1）将物质体与电磁波做明确的分隔应该是极重要的，在此不去胡乱扯些什么辩证和对立统一，而是进行一些具体的说明。

（2.2）是否存在全局统一的时间？大体上，假定真空性质，特别是各向同性这个性质处处相同，则光速不变应该还好理解。另一方面，如果认为铯原子钟的振荡频率，处处相同，则也没有什么理由去硬性规定“各处时钟一般来说均不相同”。由于光速取决于长度和时间，并且保持不变，则长度标准以“特定波长的光在一定时间内在真空中行进之距离”来定义，看上去也属自然。谈及“光年”这样的长度时，目前很少有人谈论“此处的光年比彼处的光年长0.1个光年”，这样的话特别令人费解，不是吗？

（2.3）那么相对论的尺缩和钟慢效应应当如何看待？我这么说吧：如果前面图中的物体A运动速度特别慢，在慢速宏观运动体系中，实际上并不涉及相对论运动的问题，等价于说O’点极为接近于O点，可以将坐标系依托物体A建立，也可以将坐标系依托光波电磁场建立，在宏观慢速的场合，二者没有什么本质的不同，无所谓尺缩和钟慢；当物体A快速移动时，依然存在物体A视角和光波场视角两种考察的角度，尺缩和钟慢似乎是对前者所进行的必要的“修正”，因为前者坐标系不是完美的。以上，但是不保证这个说法确实就对。

（3.1）如图所示，

物体B从物体A旁侧掠过，A、B之间无相互作用，B的运动轨迹为匀速直线。当B运动至距离A较远时，从A点观察B，B点的视角度坐标，在一定时间段内是（几乎）不变的；这是发光物体B被称作是“恒星”的理由。众数个“恒星”，所张开的空间，实际上其性质也极为接近于“绝对静止”。

（3.2）当A、B相距较远时，在A点所看到的B，实际上应该是前述的光波前的收缩点O，此时真实的物体B的位置为O’，可能在几十万光年之外；换言之，要看到目前物体B的位置，要等到几十万年以后了。

（3.3）对于上图，物体B在单位时间内扫过的面积，也是恒定的（等于三角形面积，二分之一底乘高，高恒定，底由于是匀速直线运动，单位时间的运行距离也是定数）。开普勒观测到的“单位时间扫相同面积”现象，并不仅仅针对椭圆形的轨道。

（4.1）我们已经将物体和波场分隔开来进行考虑，还应该提一下“波粒二象性”，这个“波粒二象性”是一种整体论，语义上看是非常不情愿将二者进行区隔的。（4.2）考察电磁波。电磁波实质上也可看做是一种能量场，仅在在能量场与物质进行相互作用时，才会呈现出“粒子性”，也就是能量场输出或者吸收整数个光子。

（4.3）很难将相互作用时的“粒子”，与自由空间传输中的“波”，混在一起进行考虑。假定发光体特定能级之间发生量子跃迁，发出光来，按说这个光子的能量，取决于能级之间的能量差，又等于hν，ν是频率，由于光速恒常的原因，特定的ν要对应到特定的光波长，也就是颜色。如果接收“光子”的探测器，相对于波前移动的方向（波矢k）运动，迎向或者背离光源，根据多普勒效应，探测器所接收到的“光子”，其频率要变快或者变慢，在后者情况下，光子能量减小，不足以激发相同两个能级之间的向上跃迁了（假定是相同的物质发射与接收光子，参与接收光子的两个能级与光子发射时相同）。如果采用“粒子论”，那么这样的一群“光子”，仅仅是因为探测器在运动，因而就必须不停地变化颜色么？

（4.4）关于多普勒效应，有一整套公式，包括考虑相对论效应的，可以参见相关的文献。