温和还轻盈灬活宝08
happyird
一个为相对论疯狂的人。
关注数: 555
粉丝数: 442
发帖数: 133,401
关注贴吧数: 19
【原创】相对论之误 【关键词】:相对论、光速不变假设、定律。 【摘 要】:爱因斯坦作光速不变假设,把它称为光速不变原理甚至光的传播定律,把它当做定律导出洛伦兹变换等一系列相对论结论,由此构建出整个相对论的理论体系。 阿尔伯特·爱因斯坦的第一篇相对论论文《论动体的电动力学》1905年6月30日投稿在《物理年鉴》,该论文首先以“堵如此类的例子,以及企图证实地球相对于“光媒质”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假设: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。由这两条假设,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”, 谈到了光速不变假设在相对论中的核心地位,表明了他当初创建相对论的原因及其目的。 在这段文字中,也首次提到了光速不变假设: 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。 该论文又提出了在一个系依据光,来确定处于A 、B两个位置静止的两只钟同步的办法,让光从A 到B,再从B反射回A,说 “如果tB-tA=t’A-tB, 那么,这两只钟按照定义是同步的。我们假定,这个同步性的定义是可以没有矛盾的……这样,我们借助于某些(假想的)物理经验,对于静止在不同地方的各只钟,规定了什么叫做它们是同步的,从而显然也就获得了“同时”和“时间”的定义。一个事件的“时间”,就是在这事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示,而这只钟是同某一只特定的静止的钟同步的,而且对于一切的时间测定,也都是同这只特定的钟同步的……根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”。 从上面《论动体的电动力学》这段文字不难看出,他是在认定这个参照系各向光速不变,来定义时间的同时,因为tB-tA=A B/c, t’A-tB, =A B/c,一定有tB-tA=t’A-tB,相反地,如果前后光速存在差异并非同一个值c,则tB-tA=t’A-tB不成立。 其实,就理论而言,我们定义同时无需光崇拜,并不一定要依赖光,如果我们知道一种甚至两种在参照系中前后运动速度相同v1=v2的物理信号,也可以因为A B /v1 = A B / v2,依据tB-tA=t’A-tB来定义同时,因此,他这时间同步定义所依据的“(假想的)物理经验”就是他的光速不变假设,有了这一假设,才有前后光速相等,但必须注意,他这样靠推理来定义同时,并不能说明存在【相对于任何一个参照系,各向光速不变】这样的物理经验,而且,也没有任何物理经验证实相对于不同参照系光速为同一个值c。他的同时定义与他的光速不变假设虽然存在互动,存在相互照应,但由于所谓的物理经验仅仅是没有实证的假想,故最多算一种自圆其说的“自洽”,仅此而已。 随后又对光速不变假设作了第二次略有变化的表述,将原来所说的假设改称为原理: 光速不变原理:光在‘静止’参照系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。 通过这一表述,进一步阐明了相对论中,相对于任意惯性参照系光速始终为c的观点,值得一提的是,虽然先后两种表述将postulate(假设)换为principles(原理),但其本质仍然是一个假设。 在两次介绍光速不变假设后,以光速不变假设为前提,提出了相对论的同时性相对性观点: 一杆相对于另一个物体运动,光在杆上 A 、B两点往返,相对于杆,按光速不变假设,相对于杆前后光速不变,光速均为c,光传播事件光往返的时间就该相等tB-tA=t’A-tB。 如果相对于另一个物体,也按光速不变假设,相对于地面前后光速不变,光速均为c,故光从A 到B,再从B反射回A,相对于杆光的速度分别为c+v和c-v。 因此同一个光传播事件在另一个物体所在的系却不同时:tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v)。由此说明基于光速不变假设就会得到同时性的相对性。(爱因斯坦在这里两个系表示长度所用的字母A B 和rA B不同,仅仅是要与他的所谓长度相对性说法一致。) 当然,上述另一个系的结论也可由(tB-tA ) c=rA B-(tB-tA)v,(t’A-tB ) c =rA B +(t’A-tB ) v得到。实际上这就是,由于杆上的点A 和B为动点,对地面系而言,光在杆上移动的距离A B’<B’ A ’,再按光速不变假设,相对于另一个系也光速不变,光速均为c,自然有A B’/ c <B’ A ’ / c,即tB-tA< t’A-tB另一个系不同时,光以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 对这一分析过程,我们其实不用搞光崇拜,一杆相对于另一个物体运动使,就理论而言,完全可以让一个物理信号在杆上 A 、B两点等速的往返,相对于杆,该物理信号往返的时间就该相等tB-tA= t’A-tB。 相对于另一个物体,还可以有另一个物理信号在A 、B两点等速的往返,由于杆上的点A 和B为动点,对另一个系而言,另一个物理信号在杆上移动的距离A B’<B’ A ’, 另一个物理信号以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 由于是两个物理信号在A 、B两点等速的往返,而非同一个物理信号,分属两个不同的物理事件,所以,这并不能锁定同时性存在相对性。 那为什么爱因斯坦根据光所做的分析能得到同时性存在相对性呢?完全在于他认为光信号相对于杆前后光速相同,这一光信号相对于另一个参照系也同样前后光速相同,人为设定同一物理事件光信号传播有这样的特性,也就是他的光速不变假设。由于爱因斯坦除了“(假想的)物理经验”,并没有给出物理事实来证明他的光速不变假设属于物理经验,他这同时性相对性推演并不能在物理上能立足。 随后同样是在设定光的传播满足光速不变假设的条件下,推出相对论的洛伦兹变换,以及相对论的速度合成公式,其间,这篇文章还简略的分析了相对论的钟慢尺缩结论。 与《论动体的电动力学》相比,爱因斯坦在《狭义与广义相对论浅说》中,做了相对来说更简单的推导: 洛伦兹变换的简单推导按照图2所示两坐标系的相对取向,该两坐标系的x轴永远是重合的。在这个情况下我们可以把问题分为几部分,首先只考虑x轴上发生的事件。任何一个这样的事件,对于坐标系K是由横坐标x和时间t来表示,对于坐标系K’则由横坐标x’和时间t’来表示。当给定x和t时,我们要求出x’和t’。 沿着正x轴前进的一个光信号按照方程 x=ct 或 x-ct=0 (1) 传播。由于同一光信号必须以速度c相对于K'传播,因此相对于坐标系K'的传播将由类似的公式 x'-ct'=0 (2) 表示。满足(1)的那些空时点(事件)必须也满足(2)。显然这一点是成立的,只要关系 (x’-ct’)=λ(x-ct) (3) 一般地被满足,其中λ表示一个常数;因为,按照(3),(x-ct)等于零时(x'-ct')就必然也等于零。 如果我们对沿着负x轴传播的光线应用完全相同的考虑,我们就得到条件 (x’+ct’)=μ(x+ct) (4) 方程(3)和(4)相加(或相减),并为方便起见引入常数a和b代换常数λ和μ,令 a=(λ+μ)/2 以及 b=(λ-u)/2 我们得到方程 x'=ax-bct (5) ct'=act-bx (5a) 因此,若常数a和b为已知,我们就得到我们的问题的解。a和b可由下述讨论确定。 对于K'的原点我们永远有x'=0,因此按照(5)的第一个方程 x=(bc/a)t 如果我们将K'的原点相对于K的运动的速度称为v,我们就有 v=bc/a (6) 同一量值v可以从方程式(5)得出,只要我们计算K'的另一点相对于K的速度,或者计算K的一点相对于K'的速度(指向负x轴)。总之,我们可以指定v为两坐标系的相对速度。 还有,相对性原理告诉我们,由K判断的相对于K’保持静止的单位量杆的长度,必须恰好等于由K’判断的相对于K保持静止的单位量杆的长度。为了看一看由K观察x'轴上的诸点是什么样子,我们只需要从K对K'拍个“快照”;这意味着我们必须引入t(K的时间)的一个特别的值,例如t=0。对于这个t的值,我们从(5)的第一个方程就得到x'=ax. 因此,如果在K'坐标中测量,x'轴上两点相隔的距离为Δx'=1,该两点在我们瞬时快照中相隔的距离就是 Δx=1/a (7) 但是如果从K’(t'=0)拍快照,而且如果我们从方程(5)消去t,考虑到表示式(b),我们得到 x'=a(1-v²/c²)x 由此我们推断,在x轴上相隔距离1(相对于K)的两点,在我们的快照上将由距离 Δx'=a(1-v²/c²) (7a) 表示。 但是根据以上所述,这两个快照必须是全等的;因此(7)中的Δx必须等于(7a)中的Δx',这样我们就得到 a²=1/(1-v²/c²) (7b) 方程(6)和(7b)决定常数a和b。在(5)中代入这两个常数的值,我们得到在第11节所提出的第一个和第四个方程: x'=(x-vt)/√(1-v²/c²) t'=(t-vx/c²) /√(1-v²/c²) (8) 这样我们就得到了对于在x轴上的事件的洛仑兹变换。 它满足条件 x'²-c²t'²=x²-ct² (8a) 再把这个结果加以推广,以便将发生在x轴外面的事件也包括进去。此项推广只要保留方程(8)并补充以关系式 y'=y z'=z (9) 就能得到。 这样,无论对于坐标系K或是对于坐标系K',我们都满足了任意方向的光线在真空中速度不变的公设。这一点可以证明如下。 设在时间t=0时从K的原点发出一个光信号。这个光信号将按照方程 r=√(x²+y²+z²)=ct 传播,或者,如果方程两边取平方,按照方程 x²+y²+z²-c²t²=0 (10) 传播。 光的传播定律结合着相对性公设要求所考虑的信号(从K'去判断)应按照对应的公式 r'=ct' 或 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 (10a) 传播。为了使方程(10a)可以从方程(10)推出,我们必须有 x'²+y'²+z'²-c²t'²=σ(x²+y²+z²-c²t²) (11) 由于方程(8a)对于x轴上的点必须成立,因此我们有σ=1。不难看出,对于σ=1,洛伦兹变换确实满足(11);因为(11)可以由(8a)和(9)推出,因而也可以由(8)和(9)推出。这样我们就导出了洛伦兹变换。 由(8)和(9)表示的洛伦兹变换仍需加以推广。显然,在选择K'的轴时是否要使之与K的轴在空间中相互平行是无关重要的。同时,K'相对于K的平动速度是否沿x轴的方向也是无关紧要的。通过简单的考虑可以证明,我们能够通过两种变换建立这种广义的洛伦兹变换,这两种变换就是狭义的洛伦兹变换和纯粹的空间变换,纯粹的空间变换相当于用一个坐标轴指向其他方向的新的直角坐标系代换原有的直角坐标系。 我们可以用数学方法,对推广了的洛伦兹变换的特性作如下的描述: 推广了的洛伦兹变换就是用x,y,z,t的线性齐次函数来表示x’,y’,z’,t’,而这种线性齐次函数的性质又必须能使关系式 x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² (11a) 恒等地被满足。也就是说:如果我们用这些x,y,z,t的线性齐次函数来代换在(11a)左边所列的x',y',z',t',则(11a)的左边与其右边完全一致。 从爱因斯坦依据同一发光事件,将任意点在两个系的坐标,分别在各自参照系运用光速不变假设x-ct=0, x'-ct'=0,从而得到x'=ax-bct 和 ct'=act-bx ,爱因斯坦充分运用了他作的光速不变假设的“光在‘静止’参照系里总是以一确定的速度 C 传播着”,在依据特殊条件求解待定系数a、b的过程中,再次运用了基于光速不变假设的相对性同时性理念,来确定静长度和动长度的关系,最终导出洛伦兹变换,导出洛伦兹变换后,还特别强调,它满足条件x'²-c²t'²=x²-ct² ,而这x'²-c²t'²=x²-ct² 正是光速不变假设得来的所谓相对论的间隔不变性,后面还用相对性原理,从一个系的波动方程x²+y²+z²-c²t²=0直接推及另一个系的波动方程 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 。最后再次强调由光速不变假设得到的间隔不变性的另一种通用形式x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² 。 从这一系列推导己阐述不难看出,相对论的同时性相对性,间隔不变性,洛伦兹变换,以及钟慢尺缩等相对论基本结论完全依赖于爱因斯坦的光速不变假设。 在这里,相对论从前提假设,到理论推演,在得出结论有不有问题呢? 答案是肯定的,因为我们知道有个最基本的物理规律,那就是矢量合成,因为速度是矢量,速度的矢量合成不仅在物理上而且在数学上也被普遍运用,速度的矢量合成有一个常用的地方,那就是直接用于参照系变换,借用上面的图,如果参照系K’在 x轴方向相对于参照系K以速度v运动,而一束光相对于参照系K’速度为c,那么,按矢量合成规律,相对于参照系K,他的速度就为c+v,怎么可能像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c? 但由于相对论的名头非常大,估计很多的物理研究者都不愿相信相对论会犯这种低级错误,由于相对论的伟大不是一挥而就的,我们不妨从相对论的一点一滴谈起。 由于有矢量合成规律,在相对论出现以前,谁也不会相信像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c。直到现在,矢量合成规律还写在物理和数学课本上被普遍运用,那为什么有一部分人(应该是极少数,因为即便是支持相对论的人,占很大一部分也不了解相对论到底是什么样的理论。)被逐渐爱因斯坦策反了呢? 就以《论动体的电动力学》上面介绍的极少部分为例,爱因斯坦宣传工作做得好,例如: 1、 他反复强调,在“静系”中,要让光从A 到B,再从B反射回A,并tB-tA=t’A-tB,来实现对钟,实际上,我们就被多次暗示,相对于参照系,光速总是c。 2、 “根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”,在这宣称经验的说词中,没有参照系,但稍有物理基础的人都知道,要研究运动,就必须选参照系,因此,我们被再一次暗示,无论如何选参照系,相对于任意参照系,光速总是c。 3、 他前后两次讲了他的光速不变假设,只讲光速是确定的速度c,同样绝口不提参照系,实际上,我们又前后两次被暗示,无论如何选参照系,光速总是c。 4、 前后两次讲了他的光速不变假设,第二次表述将postulate(假设)换为principles(原理),借助这一语言攻势,我们被暗示,这个假设并不是那么假。 5、 在“静系”中他的tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v),实际上也在暗示,相对于所在的参照系,光速一定为c。 6、 多次提到测量,将“静系”中“量得”杆长命名为rA B,与动系中的杆长A B于区别,有意无意地暗示杆在两个系长度不同。 在《狭义及广义相对论浅说》中,对于光速不变假设,爱因斯坦也有更强的语言攻势,多次将自己的假设说成定律: 1、 首先,他列出了一个大标题“光的传播定律与相对性原理的表面抵触”,直接把自己的假设说成定律。 他给出的理由是【在物理学中几乎没有比真空中光的传播定律更简单的定律了,学校里的每个儿童都知道,或者相信他知道,光在真空中沿直线以速度c=300,000公里/秒传播。无论如何我们非常精确地知道,这个速度对于所有各色光线都是一样的。用力如果不是这样,则当一颗恒星为其邻近的黑暗星体所掩食时,其各色光线的最小发射值就下会同时被看到。荷兰天文学家德西特(De Sitter)根据对双星的观察,也以相似的理由指出,光的传播速度不能依赖于发光物体的运动速度。关于光的传播速度与其“在空间中”的方向有关的假定即就其本身而言也是难以成立的】。
自由的飞999999能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 有谁相信一个直接yy测量结果维相《猴子,的确如你所说,你和其他猴子在地球或者月亮上,四处乱窜,无论你们跑不跑,往哪里跑,测的光速都一样》,还总是靠楼主权利删帖为自己遮羞的自由的飞999999,他能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 在当今物理学家们看来,牛顿的学术水平也就是小学生的水平https://tieba.baidu.com/p/7692574443自由的飞999999 理论斗士1 如题 送TA礼物 回复1楼2022-01-12 13:19自由的飞999999 理论斗士1 猴子又开始不服气了,别说物理学家了,如果牛顿复活,我这个不懂物理的人都可以给他上一天物理课 回复2楼2022-01-12 13:20 百战 · 聚芈 限时进入:上线就送月灵书!开局泡点50级,技能全图秒怪!良心真传奇,新区20倍爆,上线就送特戒,装备靠打自由的飞999999 理论斗士1 猴子气疯了 回复3楼2022-01-12 13:2自由的飞999999: 也不全是,主要是逗逗没文化的猴子他们几个。2022-1-12 22:17回复 我也说一句 回复 1楼 2022-01-13 21:40 删除 |自由的飞999999 理论斗士1 猴子又造谣了,说我【诋毁牛顿】,你猴子说说我是咋诋毁的呢? 回复7楼2022-01-12 22:22自由的飞999999 理论斗士1 你猴子耍赖,比说说是谁在反相吧封禁的我?对你这种没文化、喜欢耍赖的费物,我当然要删你那些没有的垃圾了。 收起回复8楼2022-01-12 22:24自由的飞999999: 你猴子居然还有脸抱怨我删你的帖?2022-1-12 22:25回复 我也说一句自由的飞999999 理论斗士1 又一个费 物跳出来了,你除了撒谎、造谣,你还能干啥? 回复10楼2022-01-13 19:21
驳《如果以光为参照物,所有物体都以超光速运动,难道相对 自由的飞999999总是开主题贴违反贴吧协议挑衅,又总是靠楼主权利删帖为自己遮羞,驳斥了他一个挑衅贴,他就又新开一个帖子叫嚣挑衅,再驳斥他的这个新帖,他就又再新开一个帖子叫嚣挑衅……但维相的手段还是那大呼小叫的三板斧,而且还是那样违反贴吧协议置礼义廉耻不顾,还是在学术上心虚,怕别人看见我对他的回应,所以还是总是靠楼主权利删帖为自己遮羞,有还是一如既往的提虚劲,宛如一个总是打不死的程咬金。 这不,他又故技重施了:自由的飞999999 理论斗士1 来源: 宇宙时空 这意味着任何参考系(物体)无法反过来以光为参考系衡量自己的运动,因为只有内在稳定不变的事物才能作参考系,只有静质量不为0的物体才能作参照物,这样才能稳定下来,而光恰恰又是个没有质量的能量子。 实际上光和任何物体之间不能互相作参照物,所谓的光速不变是时空相对性的体现。 当然光速对于任何参考系的不变,说明任何状态的物体都可以作光的参考系,但如果都是恒定光速的参考系,反而就都不是,大家想想是不是这个理。总之,光和任何物体之间不能互相作参照物,因此不存在一切物质都以光速或超光速运动的问题。那些以光为参照物的人,认为相对静止于地球的人,他们相对于从地球发出的光的运动速度为光速,只要他们一动就超光速了。 这简直异想天开,他们实际上已经违背了光速不变原理,他们忘了光对于任何参考系,包括相对地球运动的人这个参考系都是光速,那反过来,这人又怎么会超光速?宇宙中根本就不存在光速甚至大于光速运动的物体。 经典力学的绝对时空观允许超光速 经典力学本来就解释不了光速不变,或者说就是因为光速不变原理才产生了以爱因斯坦相对论为基础的现代科学,发展或者说更新了以牛顿力学为基础的经典力学。经典力学与光速不变原理是矛盾的,它是允许超光速的,理论上没有速度上限,因为它是绝对时空观,物体运动是与时空无关的独立运动,因此经典力学反而与题目前半段描述是相符的,没有“出什么问题”。如果说出问题,也是因为不符合光速不变原理。 量子力学在超光速问题上没有出问题 至于量子力学,基本上它还是遵守光速不变原理的(即使量子纠缠的“超光速”也并没有违背这个原理,因为它并没有信息或能量的传递,换个说法就是这里面根本没有牵扯运动), 因此出问题的不是量子力学,而是“莫须有”的超光速。 小结 爱因斯坦相对论的光速不变原理是没有问题的,光不能作参照物,因此物体也不会以超光速运动。经典力学虽然没有速度上限,也没有对光作参照物作出特别限制,但它研究的都是低速宏观运动,根本涉及不到光速或超光速问题, 再说经典力学现已经被现代物理学更新替代了,即使有问题也不重要了。量子力学作为现代科学两大支柱之一,主要研究的是微观领域的运动规律,其不确定性原理揭示了任何通过测量光子来确定粒子的行为都是徒劳的,因而它在微观领域更不能以光为参照物。因此出问题的是“光作参照物”这件事。 送TA礼物 回复1楼2022-02-18 19:26自由的飞999999 理论斗士1 不知猴子又会如何【反驳】。。。
建议永久封禁自由的飞999999 自由的飞999999开一个又一个新帖,一次又一次的远离学术挑衅,自由的飞999999yy测量结果维相《猴子,的确如你所说,你和其他猴子在地球或者月亮上,四处乱窜,无论你们跑不跑,往哪里跑,测的光速都一样》,此君就是yy维相,也带有违反贴吧协议的造谣生事爆粗口的人身攻击。 皆听则明偏信则暗。但就是这样一个yy维相还总是造谣生事带人身攻击的自由的飞999999,他有一项绝技,就是在自己的主题帖靠楼主权利删回应贴为自己遮羞,此君有一个靠楼主权利删帖为自己遮羞的神逻辑,那就是百度赋予了楼主删帖的绝对权力,在此君的神逻辑之下,哪怕他开一个又一个造谣生事骂人的主题帖,别人也不能反击他。 以前的不算,就是最近,自由的飞999999带人身攻击的主题帖《猴子为啥又不敢说出来是谁教给他的穿越物理学上速度矢量合成?》《猴子说的这位老前辈究竟是谁呢?》《猴子居然声称要以礼服人》《请教猴子几个学术问题》,《猴子,其实你不用复读垃圾几十年》《猴子的【反证法】》《招摇撞骗的猴子》《招摇撞骗的猴子(2)GPS》,《招摇撞骗的猴子(3)精神病》《招摇撞骗的猴子(4)难言之隐》《招摇撞骗的猴子(4)体育老师》《碰瓷GPS的一点感想》《猴子的栽赃陷害》《相对论惨淡,还是猴子惨淡?》就有十四个之多,估计还会不断增加,在这些帖子中,此君违反贴吧协议极尽诸如【猴子】人身攻击之能,我并非什么体育老师,此君极尽诸如【体育老师】造谣生事之能,连最基本的礼义廉耻都不要。 此君为什么会开这么多违反贴吧协议的挑衅贴呢,因为此君维相的主要形式就是yy测量结果并造谣生事爆粗口,这样远离学术的维相手段自然不会得逞,所以观众朋友们就会看见,我在他的主贴贴中,驳斥了他造谣生事爆粗口的维相言论,他就总是靠楼主权利把我的帖子统统删了为自己遮羞,然后,就像什么事都没发生过一样,宛如相对论守护神一个劲的吹胡子瞪眼扮神仙,做yy维相的个人报告,为了掩饰自己的失败,他过不了多久就会另开一个新帖换汤不换药的新帖,继续yy维相继续造谣生事爆粗口为相对论打掩护,揭了他新开的一个主题帖的丑把戏,他就又重新另开一个新帖换汤不换药的继续造谣生事爆粗口为相对论打掩护……妄图在他yy维相造谣生事爆粗口的无尽循环中让相对论得到永生。 自由的飞999999靠楼主权利删帖为自己遮羞后,总是蛮不讲理提虚劲,选择几个确凿的证据让贴吧工作人员过目:贴吧应该是一个摆事实讲道理的地方,这个自由的飞999999却总是违反贴吧协议对我进行人身攻击,并造谣生事说我是体育老师,想以此来暗示我没有反相的能力,不仅如此,此人还恶人先告状信口雌黄,以直接按罪名凭空诋毁我,被我用具体证据证明他符合这些特征,他就又使用靠楼主权利删帖为自己遮羞的绝技。 https://tieba.baidu.com/p/7695450185?red_tag=2364481532
驳《如果以光为参照物,所有物体都以超光速运动,难道相对论错》 自由的飞999999总是开主题贴违反贴吧协议挑衅,又总是靠楼主权利删帖为自己遮羞,驳斥了他一个挑衅贴,他就又新开一个帖子叫嚣挑衅,再驳斥他的这个新帖,他就又再新开一个帖子叫嚣挑衅……但维相的手段还是那大呼小叫的三板斧,而且还是那样违反贴吧协议置礼义廉耻不顾,还是在学术上心虚,怕别人看见我对他的回应,所以还是总是靠楼主权利删帖为自己遮羞,有还是一如既往的提虚劲,宛如一个总是打不死的程咬金。 这不,他又故技重施了:自由的飞999999 理论斗士1 来源: 宇宙时空 这意味着任何参考系(物体)无法反过来以光为参考系衡量自己的运动,因为只有内在稳定不变的事物才能作参考系,只有静质量不为0的物体才能作参照物,这样才能稳定下来,而光恰恰又是个没有质量的能量子。 实际上光和任何物体之间不能互相作参照物,所谓的光速不变是时空相对性的体现。 当然光速对于任何参考系的不变,说明任何状态的物体都可以作光的参考系,但如果都是恒定光速的参考系,反而就都不是,大家想想是不是这个理。总之,光和任何物体之间不能互相作参照物,因此不存在一切物质都以光速或超光速运动的问题。那些以光为参照物的人,认为相对静止于地球的人,他们相对于从地球发出的光的运动速度为光速,只要他们一动就超光速了。 这简直异想天开,他们实际上已经违背了光速不变原理,他们忘了光对于任何参考系,包括相对地球运动的人这个参考系都是光速,那反过来,这人又怎么会超光速?宇宙中根本就不存在光速甚至大于光速运动的物体。 经典力学的绝对时空观允许超光速 经典力学本来就解释不了光速不变,或者说就是因为光速不变原理才产生了以爱因斯坦相对论为基础的现代科学,发展或者说更新了以牛顿力学为基础的经典力学。经典力学与光速不变原理是矛盾的,它是允许超光速的,理论上没有速度上限,因为它是绝对时空观,物体运动是与时空无关的独立运动,因此经典力学反而与题目前半段描述是相符的,没有“出什么问题”。如果说出问题,也是因为不符合光速不变原理。 量子力学在超光速问题上没有出问题 至于量子力学,基本上它还是遵守光速不变原理的(即使量子纠缠的“超光速”也并没有违背这个原理,因为它并没有信息或能量的传递,换个说法就是这里面根本没有牵扯运动), 因此出问题的不是量子力学,而是“莫须有”的超光速。 小结 爱因斯坦相对论的光速不变原理是没有问题的,光不能作参照物,因此物体也不会以超光速运动。经典力学虽然没有速度上限,也没有对光作参照物作出特别限制,但它研究的都是低速宏观运动,根本涉及不到光速或超光速问题, 再说经典力学现已经被现代物理学更新替代了,即使有问题也不重要了。量子力学作为现代科学两大支柱之一,主要研究的是微观领域的运动规律,其不确定性原理揭示了任何通过测量光子来确定粒子的行为都是徒劳的,因而它在微观领域更不能以光为参照物。因此出问题的是“光作参照物”这件事。 送TA礼物 回复1楼2022-02-18 19:26自由的飞999999 理论斗士1 不知猴子又会如何【反驳】。。。
自由的飞999999能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 有谁相信一个直接yy测量结果维相《猴子,的确如你所说,你和其他猴子在地球或者月亮上,四处乱窜,无论你们跑不跑,往哪里跑,测的光速都一样》,还总是靠楼主权利删帖为自己遮羞的自由的飞999999,他能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 在当今物理学家们看来,牛顿的学术水平也就是小学生的水平https://tieba.baidu.com/p/7692574443自由的飞999999 理论斗士1 如题 送TA礼物 回复1楼2022-01-12 13:19自由的飞999999 理论斗士1 猴子又开始不服气了,别说物理学家了,如果牛顿复活,我这个不懂物理的人都可以给他上一天物理课 回复2楼2022-01-12 13:20 百战 · 聚芈 限时进入:上线就送月灵书!开局泡点50级,技能全图秒怪!良心真传奇,新区20倍爆,上线就送特戒,装备靠打自由的飞999999 理论斗士1 猴子气疯了 回复3楼2022-01-12 13:2自由的飞999999: 也不全是,主要是逗逗没文化的猴子他们几个。2022-1-12 22:17回复 我也说一句 回复 1楼 2022-01-13 21:40 删除 |自由的飞999999 理论斗士1 猴子又造谣了,说我【诋毁牛顿】,你猴子说说我是咋诋毁的呢? 回复7楼2022-01-12 22:22自由的飞999999 理论斗士1 你猴子耍赖,比说说是谁在反相吧封禁的我?对你这种没文化、喜欢耍赖的费物,我当然要删你那些没有的垃圾了。 收起回复8楼2022-01-12 22:24自由的飞999999: 你猴子居然还有脸抱怨我删你的帖?2022-1-12 22:25回复 我也说一句自由的飞999999 理论斗士1 又一个费 物跳出来了,你除了撒谎、造谣,你还能干啥? 回复10楼2022-01-13 19:21
驳《电子到底是粒子还是波?单个电子是如何同时通过双缝 我屏蔽自由的飞999999在反相吧的同名主题帖仅仅是因为此君违反贴吧协议对我进行人身攻击,并不是他的维相手段有多厉害,我绝不会像他那样靠楼主删帖为自己遮羞,相反,我希望自由的飞999999当面过招,而不是在背后提虚劲。//经典物理中,麦克斯韦把光看成是一种电磁波,没有任何粒子的特性;对于实物粒子(如电子、中子、质子等)则被纯粹地认为是一种「微观颗粒」,用于构成更复杂的物质结构,进而构成宏观实体,没有任何波的特性// 对物理学史稍有了解的人都知道,麦克斯韦电磁理论构建在以太模型之上,他的电磁波理论比照声速理论而来,而声波表现出的正是实物粒子的群体效应,实物粒子具有粒子性,在群体效应中表现出诸如反射之类的粒子性有什么值得奇怪的呢。 水波遇到河岸同样也有反射现象,因为水分子具有粒子性。 另外,想用量子力学挺相对论不会成功,因为即便是量子力学,也阻挡不了用物理学上通行的反证法证伪相对论: 速度与参照系选择有关,爱因斯坦却直接假设光速与参照系选择无关建立相对论,相对论的出发点锁定相对论不过是一个犯低级错误的理论,要证明这一理论的错误,只需用反证法证明光速不变假设错误即可,因为相对论的前提错了,相对论就失去了根基。 一束光相对于地球速度为c,一个相对论支持者在地球上微丝不动,这个相对论支持者和地球共系,当然这束光相对于这位相对论支持者速度也是c,同时,相对于这束光,这个相对论支持者速度也是c,唯方向相反。 爱因斯坦与这位相对论支持者有不为零的相对速度v在地球上逆光狂奔,若这束光像爱因斯坦假设的那样,相对于爱因斯坦还是同一速度c,那么相对于这束光,爱因斯坦的速度也是c,唯方向相反。 那么,相对于这束光,这位相对论支持者和爱因斯坦速度都为c,这就是物理学上所说的同步运动,做同步运动的物体有何特点呢,一个物体动一米,另一个物体也动一米,相对位置始终不变,相对速度为零。 有一个相对地球静止的相对论支持者拖爱因斯坦的后腿,爱因斯坦玩跑得快就举步维艰,或者,有爱因斯坦拖着一个相对论支持者跑,这个相对论支持者要在地球上站稳也不容易。 导致这一错误的根源,就是爱因斯坦的光速不变假设! @自由的飞999999 毫无顾忌地肆意骂人已经习以为常,还总是靠楼主权利删帖为自己遮羞,居然能得到理论物理吧和反相吧吧务的袒护,也不知这自由的飞999999是一个什么大人物。
【原创】相对论之误 【关键词】:相对论、光速不变假设、定律。 【摘 要】:爱因斯坦作光速不变假设,把它称为光速不变原理甚至光的传播定律,把它当做定律导出洛伦兹变换等一系列相对论结论,由此构建出整个相对论的理论体系。 阿尔伯特·爱因斯坦的第一篇相对论论文《论动体的电动力学》1905年6月30日投稿在《物理年鉴》,该论文首先以“堵如此类的例子,以及企图证实地球相对于“光媒质”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假设: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。由这两条假设,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”, 谈到了光速不变假设在相对论中的核心地位,表明了他当初创建相对论的原因及其目的。 在这段文字中,也首次提到了光速不变假设: 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。 该论文又提出了在一个系依据光,来确定处于A 、B两个位置静止的两只钟同步的办法,让光从A 到B,再从B反射回A,说 “如果tB-tA=t’A-tB, 那么,这两只钟按照定义是同步的。我们假定,这个同步性的定义是可以没有矛盾的……这样,我们借助于某些(假想的)物理经验,对于静止在不同地方的各只钟,规定了什么叫做它们是同步的,从而显然也就获得了“同时”和“时间”的定义。一个事件的“时间”,就是在这事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示,而这只钟是同某一只特定的静止的钟同步的,而且对于一切的时间测定,也都是同这只特定的钟同步的……根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”。 从上面《论动体的电动力学》这段文字不难看出,他是在认定这个参照系各向光速不变,来定义时间的同时,因为tB-tA=A B/c, t’A-tB, =A B/c,一定有tB-tA=t’A-tB,相反地,如果前后光速存在差异并非同一个值c,则tB-tA=t’A-tB不成立。 其实,就理论而言,我们定义同时无需光崇拜,并不一定要依赖光,如果我们知道一种甚至两种在参照系中前后运动速度相同v1=v2的物理信号,也可以因为A B /v1 = A B / v2,依据tB-tA=t’A-tB来定义同时,因此,他这时间同步定义所依据的“(假想的)物理经验”就是他的光速不变假设,有了这一假设,才有前后光速相等,但必须注意,他这样靠推理来定义同时,并不能说明存在【相对于任何一个参照系,各向光速不变】这样的物理经验,而且,也没有任何物理经验证实相对于不同参照系光速为同一个值c。他的同时定义与他的光速不变假设虽然存在互动,存在相互照应,但由于所谓的物理经验仅仅是没有实证的假想,故最多算一种自圆其说的“自洽”,仅此而已。 随后又对光速不变假设作了第二次略有变化的表述,将原来所说的假设改称为原理: 光速不变原理:光在‘静止’参照系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。 通过这一表述,进一步阐明了相对论中,相对于任意惯性参照系光速始终为c的观点,值得一提的是,虽然先后两种表述将postulate(假设)换为principles(原理),但其本质仍然是一个假设。 在两次介绍光速不变假设后,以光速不变假设为前提,提出了相对论的同时性相对性观点: 一杆相对于另一个物体运动,光在杆上 A 、B两点往返,相对于杆,按光速不变假设,相对于杆前后光速不变,光速均为c,光传播事件光往返的时间就该相等tB-tA=t’A-tB。 如果相对于另一个物体,也按光速不变假设,相对于地面前后光速不变,光速均为c,故光从A 到B,再从B反射回A,相对于杆光的速度分别为c+v和c-v。 因此同一个光传播事件在另一个物体所在的系却不同时:tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v)。由此说明基于光速不变假设就会得到同时性的相对性。(爱因斯坦在这里两个系表示长度所用的字母A B 和rA B不同,仅仅是要与他的所谓长度相对性说法一致。) 当然,上述另一个系的结论也可由(tB-tA ) c=rA B-(tB-tA)v,(t’A-tB ) c =rA B +(t’A-tB ) v得到。实际上这就是,由于杆上的点A 和B为动点,对地面系而言,光在杆上移动的距离A B’<B’ A ’,再按光速不变假设,相对于另一个系也光速不变,光速均为c,自然有A B’/ c <B’ A ’ / c,即tB-tA< t’A-tB另一个系不同时,光以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 对这一分析过程,我们其实不用搞光崇拜,一杆相对于另一个物体运动使,就理论而言,完全可以让一个物理信号在杆上 A 、B两点等速的往返,相对于杆,该物理信号往返的时间就该相等tB-tA= t’A-tB。 相对于另一个物体,还可以有另一个物理信号在A 、B两点等速的往返,由于杆上的点A 和B为动点,对另一个系而言,另一个物理信号在杆上移动的距离A B’<B’ A ’, 另一个物理信号以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 由于是两个物理信号在A 、B两点等速的往返,而非同一个物理信号,分属两个不同的物理事件,所以,这并不能锁定同时性存在相对性。 那为什么爱因斯坦根据光所做的分析能得到同时性存在相对性呢?完全在于他认为光信号相对于杆前后光速相同,这一光信号相对于另一个参照系也同样前后光速相同,人为设定同一物理事件光信号传播有这样的特性,也就是他的光速不变假设。由于爱因斯坦除了“(假想的)物理经验”,并没有给出物理事实来证明他的光速不变假设属于物理经验,他这同时性相对性推演并不能在物理上能立足。 随后同样是在设定光的传播满足光速不变假设的条件下,推出相对论的洛伦兹变换,以及相对论的速度合成公式,其间,这篇文章还简略的分析了相对论的钟慢尺缩结论。 与《论动体的电动力学》相比,爱因斯坦在《狭义与广义相对论浅说》中,做了相对来说更简单的推导: 洛伦兹变换的简单推导按照图2所示两坐标系的相对取向,该两坐标系的x轴永远是重合的。在这个情况下我们可以把问题分为几部分,首先只考虑x轴上发生的事件。任何一个这样的事件,对于坐标系K是由横坐标x和时间t来表示,对于坐标系K’则由横坐标x’和时间t’来表示。当给定x和t时,我们要求出x’和t’。 沿着正x轴前进的一个光信号按照方程 x=ct 或 x-ct=0 (1) 传播。由于同一光信号必须以速度c相对于K'传播,因此相对于坐标系K'的传播将由类似的公式 x'-ct'=0 (2) 表示。满足(1)的那些空时点(事件)必须也满足(2)。显然这一点是成立的,只要关系 (x’-ct’)=λ(x-ct) (3) 一般地被满足,其中λ表示一个常数;因为,按照(3),(x-ct)等于零时(x'-ct')就必然也等于零。 如果我们对沿着负x轴传播的光线应用完全相同的考虑,我们就得到条件 (x’+ct’)=μ(x+ct) (4) 方程(3)和(4)相加(或相减),并为方便起见引入常数a和b代换常数λ和μ,令 a=(λ+μ)/2 以及 b=(λ-u)/2 我们得到方程 x'=ax-bct (5) ct'=act-bx (5a) 因此,若常数a和b为已知,我们就得到我们的问题的解。a和b可由下述讨论确定。 对于K'的原点我们永远有x'=0,因此按照(5)的第一个方程 x=(bc/a)t 如果我们将K'的原点相对于K的运动的速度称为v,我们就有 v=bc/a (6) 同一量值v可以从方程式(5)得出,只要我们计算K'的另一点相对于K的速度,或者计算K的一点相对于K'的速度(指向负x轴)。总之,我们可以指定v为两坐标系的相对速度。 还有,相对性原理告诉我们,由K判断的相对于K’保持静止的单位量杆的长度,必须恰好等于由K’判断的相对于K保持静止的单位量杆的长度。为了看一看由K观察x'轴上的诸点是什么样子,我们只需要从K对K'拍个“快照”;这意味着我们必须引入t(K的时间)的一个特别的值,例如t=0。对于这个t的值,我们从(5)的第一个方程就得到x'=ax. 因此,如果在K'坐标中测量,x'轴上两点相隔的距离为Δx'=1,该两点在我们瞬时快照中相隔的距离就是 Δx=1/a (7) 但是如果从K’(t'=0)拍快照,而且如果我们从方程(5)消去t,考虑到表示式(b),我们得到 x'=a(1-v²/c²)x 由此我们推断,在x轴上相隔距离1(相对于K)的两点,在我们的快照上将由距离 Δx'=a(1-v²/c²) (7a) 表示。 但是根据以上所述,这两个快照必须是全等的;因此(7)中的Δx必须等于(7a)中的Δx',这样我们就得到 a²=1/(1-v²/c²) (7b) 方程(6)和(7b)决定常数a和b。在(5)中代入这两个常数的值,我们得到在第11节所提出的第一个和第四个方程: x'=(x-vt)/√(1-v²/c²) t'=(t-vx/c²) /√(1-v²/c²) (8) 这样我们就得到了对于在x轴上的事件的洛仑兹变换。 它满足条件 x'²-c²t'²=x²-ct² (8a) 再把这个结果加以推广,以便将发生在x轴外面的事件也包括进去。此项推广只要保留方程(8)并补充以关系式 y'=y z'=z (9) 就能得到。 这样,无论对于坐标系K或是对于坐标系K',我们都满足了任意方向的光线在真空中速度不变的公设。这一点可以证明如下。 设在时间t=0时从K的原点发出一个光信号。这个光信号将按照方程 r=√(x²+y²+z²)=ct 传播,或者,如果方程两边取平方,按照方程 x²+y²+z²-c²t²=0 (10) 传播。 光的传播定律结合着相对性公设要求所考虑的信号(从K'去判断)应按照对应的公式 r'=ct' 或 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 (10a) 传播。为了使方程(10a)可以从方程(10)推出,我们必须有 x'²+y'²+z'²-c²t'²=σ(x²+y²+z²-c²t²) (11) 由于方程(8a)对于x轴上的点必须成立,因此我们有σ=1。不难看出,对于σ=1,洛伦兹变换确实满足(11);因为(11)可以由(8a)和(9)推出,因而也可以由(8)和(9)推出。这样我们就导出了洛伦兹变换。 由(8)和(9)表示的洛伦兹变换仍需加以推广。显然,在选择K'的轴时是否要使之与K的轴在空间中相互平行是无关重要的。同时,K'相对于K的平动速度是否沿x轴的方向也是无关紧要的。通过简单的考虑可以证明,我们能够通过两种变换建立这种广义的洛伦兹变换,这两种变换就是狭义的洛伦兹变换和纯粹的空间变换,纯粹的空间变换相当于用一个坐标轴指向其他方向的新的直角坐标系代换原有的直角坐标系。 我们可以用数学方法,对推广了的洛伦兹变换的特性作如下的描述: 推广了的洛伦兹变换就是用x,y,z,t的线性齐次函数来表示x’,y’,z’,t’,而这种线性齐次函数的性质又必须能使关系式 x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² (11a) 恒等地被满足。也就是说:如果我们用这些x,y,z,t的线性齐次函数来代换在(11a)左边所列的x',y',z',t',则(11a)的左边与其右边完全一致。 从爱因斯坦依据同一发光事件,将任意点在两个系的坐标,分别在各自参照系运用光速不变假设x-ct=0, x'-ct'=0,从而得到x'=ax-bct 和 ct'=act-bx ,爱因斯坦充分运用了他作的光速不变假设的“光在‘静止’参照系里总是以一确定的速度 C 传播着”,在依据特殊条件求解待定系数a、b的过程中,再次运用了基于光速不变假设的相对性同时性理念,来确定静长度和动长度的关系,最终导出洛伦兹变换,导出洛伦兹变换后,还特别强调,它满足条件x'²-c²t'²=x²-ct² ,而这x'²-c²t'²=x²-ct² 正是光速不变假设得来的所谓相对论的间隔不变性,后面还用相对性原理,从一个系的波动方程x²+y²+z²-c²t²=0直接推及另一个系的波动方程 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 。最后再次强调由光速不变假设得到的间隔不变性的另一种通用形式x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² 。 从这一系列推导己阐述不难看出,相对论的同时性相对性,间隔不变性,洛伦兹变换,以及钟慢尺缩等相对论基本结论完全依赖于爱因斯坦的光速不变假设。 在这里,相对论从前提假设,到理论推演,在得出结论有不有问题呢? 答案是肯定的,因为我们知道有个最基本的物理规律,那就是矢量合成,因为速度是矢量,速度的矢量合成不仅在物理上而且在数学上也被普遍运用,速度的矢量合成有一个常用的地方,那就是直接用于参照系变换,借用上面的图,如果参照系K’在 x轴方向相对于参照系K以速度v运动,而一束光相对于参照系K’速度为c,那么,按矢量合成规律,相对于参照系K,他的速度就为c+v,怎么可能像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c? 但由于相对论的名头非常大,估计很多的物理研究者都不愿相信相对论会犯这种低级错误,由于相对论的伟大不是一挥而就的,我们不妨从相对论的一点一滴谈起。 由于有矢量合成规律,在相对论出现以前,谁也不会相信像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c。直到现在,矢量合成规律还写在物理和数学课本上被普遍运用,那为什么有一部分人(应该是极少数,因为即便是支持相对论的人,占很大一部分也不了解相对论到底是什么样的理论。)被逐渐爱因斯坦策反了呢? 就以《论动体的电动力学》上面介绍的极少部分为例,爱因斯坦宣传工作做得好,例如: 1、 他反复强调,在“静系”中,要让光从A 到B,再从B反射回A,并tB-tA=t’A-tB,来实现对钟,实际上,我们就被多次暗示,相对于参照系,光速总是c。 2、 “根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”,在这宣称经验的说词中,没有参照系,但稍有物理基础的人都知道,要研究运动,就必须选参照系,因此,我们被再一次暗示,无论如何选参照系,相对于任意参照系,光速总是c。 3、 他前后两次讲了他的光速不变假设,只讲光速是确定的速度c,同样绝口不提参照系,实际上,我们又前后两次被暗示,无论如何选参照系,光速总是c。 4、 前后两次讲了他的光速不变假设,第二次表述将postulate(假设)换为principles(原理),借助这一语言攻势,我们被暗示,这个假设并不是那么假。 5、 在“静系”中他的tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v),实际上也在暗示,相对于所在的参照系,光速一定为c。 6、 多次提到测量,将“静系”中“量得”杆长命名为rA B,与动系中的杆长A B于区别,有意无意地暗示杆在两个系长度不同。 在《狭义及广义相对论浅说》中,对于光速不变假设,爱因斯坦也有更强的语言攻势,多次将自己的假设说成定律: 1、 首先,他列出了一个大标题“光的传播定律与相对性原理的表面抵触”,直接把自己的假设说成定律。 他给出的理由是【在物理学中几乎没有比真空中光的传播定律更简单的定律了,学校里的每个儿童都知道,或者相信他知道,光在真空中沿直线以速度c=300,000公里/秒传播。无论如何我们非常精确地知道,这个速度对于所有各色光线都是一样的。用力如果不是这样,则当一颗恒星为其邻近的黑暗星体所掩食时,其各色光线的最小发射值就下会同时被看到。荷兰天文学家德西特(De Sitter)根据对双星的观察,也以相似的理由指出,光的传播速度不能依赖于发光物体的运动速度。关于光的传播速度与其“在空间中”的方向有关的假定即就其本身而言也是难以成立的】。
【原创】相对论之误 【关键词】:相对论、光速不变假设、定律。 【摘 要】:爱因斯坦作光速不变假设,把它称为光速不变原理甚至光的传播定律,把它当做定律导出洛伦兹变换等一系列相对论结论,由此构建出整个相对论的理论体系。 阿尔伯特·爱因斯坦的第一篇相对论论文《论动体的电动力学》1905年6月30日投稿在《物理年鉴》,该论文首先以“堵如此类的例子,以及企图证实地球相对于“光媒质”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假设: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。由这两条假设,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”, 谈到了光速不变假设在相对论中的核心地位,表明了他当初创建相对论的原因及其目的。 在这段文字中,也首次提到了光速不变假设: 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。 该论文又提出了在一个系依据光,来确定处于A 、B两个位置静止的两只钟同步的办法,让光从A 到B,再从B反射回A,说 “如果tB-tA=t’A-tB, 那么,这两只钟按照定义是同步的。我们假定,这个同步性的定义是可以没有矛盾的……这样,我们借助于某些(假想的)物理经验,对于静止在不同地方的各只钟,规定了什么叫做它们是同步的,从而显然也就获得了“同时”和“时间”的定义。一个事件的“时间”,就是在这事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示,而这只钟是同某一只特定的静止的钟同步的,而且对于一切的时间测定,也都是同这只特定的钟同步的……根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”。 从上面《论动体的电动力学》这段文字不难看出,他是在认定这个参照系各向光速不变,来定义时间的同时,因为tB-tA=A B/c, t’A-tB, =A B/c,一定有tB-tA=t’A-tB,相反地,如果前后光速存在差异并非同一个值c,则tB-tA=t’A-tB不成立。 其实,就理论而言,我们定义同时无需光崇拜,并不一定要依赖光,如果我们知道一种甚至两种在参照系中前后运动速度相同v1=v2的物理信号,也可以因为A B /v1 = A B / v2,依据tB-tA=t’A-tB来定义同时,因此,他这时间同步定义所依据的“(假想的)物理经验”就是他的光速不变假设,有了这一假设,才有前后光速相等,但必须注意,他这样靠推理来定义同时,并不能说明存在【相对于任何一个参照系,各向光速不变】这样的物理经验,而且,也没有任何物理经验证实相对于不同参照系光速为同一个值c。他的同时定义与他的光速不变假设虽然存在互动,存在相互照应,但由于所谓的物理经验仅仅是没有实证的假想,故最多算一种自圆其说的“自洽”,仅此而已。 随后又对光速不变假设作了第二次略有变化的表述,将原来所说的假设改称为原理: 光速不变原理:光在‘静止’参照系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。 通过这一表述,进一步阐明了相对论中,相对于任意惯性参照系光速始终为c的观点,值得一提的是,虽然先后两种表述将postulate(假设)换为principles(原理),但其本质仍然是一个假设。 在两次介绍光速不变假设后,以光速不变假设为前提,提出了相对论的同时性相对性观点: 一杆相对于另一个物体运动,光在杆上 A 、B两点往返,相对于杆,按光速不变假设,相对于杆前后光速不变,光速均为c,光传播事件光往返的时间就该相等tB-tA=t’A-tB。 如果相对于另一个物体,也按光速不变假设,相对于地面前后光速不变,光速均为c,故光从A 到B,再从B反射回A,相对于杆光的速度分别为c+v和c-v。 因此同一个光传播事件在另一个物体所在的系却不同时:tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v)。由此说明基于光速不变假设就会得到同时性的相对性。(爱因斯坦在这里两个系表示长度所用的字母A B 和rA B不同,仅仅是要与他的所谓长度相对性说法一致。) 当然,上述另一个系的结论也可由(tB-tA ) c=rA B-(tB-tA)v,(t’A-tB ) c =rA B +(t’A-tB ) v得到。实际上这就是,由于杆上的点A 和B为动点,对地面系而言,光在杆上移动的距离A B’<B’ A ’,再按光速不变假设,相对于另一个系也光速不变,光速均为c,自然有A B’/ c <B’ A ’ / c,即tB-tA< t’A-tB另一个系不同时,光以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 对这一分析过程,我们其实不用搞光崇拜,一杆相对于另一个物体运动使,就理论而言,完全可以让一个物理信号在杆上 A 、B两点等速的往返,相对于杆,该物理信号往返的时间就该相等tB-tA= t’A-tB。 相对于另一个物体,还可以有另一个物理信号在A 、B两点等速的往返,由于杆上的点A 和B为动点,对另一个系而言,另一个物理信号在杆上移动的距离A B’<B’ A ’, 另一个物理信号以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 由于是两个物理信号在A 、B两点等速的往返,而非同一个物理信号,分属两个不同的物理事件,所以,这并不能锁定同时性存在相对性。 那为什么爱因斯坦根据光所做的分析能得到同时性存在相对性呢?完全在于他认为光信号相对于杆前后光速相同,这一光信号相对于另一个参照系也同样前后光速相同,人为设定同一物理事件光信号传播有这样的特性,也就是他的光速不变假设。由于爱因斯坦除了“(假想的)物理经验”,并没有给出物理事实来证明他的光速不变假设属于物理经验,他这同时性相对性推演并不能在物理上能立足。 随后同样是在设定光的传播满足光速不变假设的条件下,推出相对论的洛伦兹变换,以及相对论的速度合成公式,其间,这篇文章还简略的分析了相对论的钟慢尺缩结论。 与《论动体的电动力学》相比,爱因斯坦在《狭义与广义相对论浅说》中,做了相对来说更简单的推导: 洛伦兹变换的简单推导按照图2所示两坐标系的相对取向,该两坐标系的x轴永远是重合的。在这个情况下我们可以把问题分为几部分,首先只考虑x轴上发生的事件。任何一个这样的事件,对于坐标系K是由横坐标x和时间t来表示,对于坐标系K’则由横坐标x’和时间t’来表示。当给定x和t时,我们要求出x’和t’。 沿着正x轴前进的一个光信号按照方程 x=ct 或 x-ct=0 (1) 传播。由于同一光信号必须以速度c相对于K'传播,因此相对于坐标系K'的传播将由类似的公式 x'-ct'=0 (2) 表示。满足(1)的那些空时点(事件)必须也满足(2)。显然这一点是成立的,只要关系 (x’-ct’)=λ(x-ct) (3) 一般地被满足,其中λ表示一个常数;因为,按照(3),(x-ct)等于零时(x'-ct')就必然也等于零。 如果我们对沿着负x轴传播的光线应用完全相同的考虑,我们就得到条件 (x’+ct’)=μ(x+ct) (4) 方程(3)和(4)相加(或相减),并为方便起见引入常数a和b代换常数λ和μ,令 a=(λ+μ)/2 以及 b=(λ-u)/2 我们得到方程 x'=ax-bct (5) ct'=act-bx (5a) 因此,若常数a和b为已知,我们就得到我们的问题的解。a和b可由下述讨论确定。 对于K'的原点我们永远有x'=0,因此按照(5)的第一个方程 x=(bc/a)t 如果我们将K'的原点相对于K的运动的速度称为v,我们就有 v=bc/a (6) 同一量值v可以从方程式(5)得出,只要我们计算K'的另一点相对于K的速度,或者计算K的一点相对于K'的速度(指向负x轴)。总之,我们可以指定v为两坐标系的相对速度。 还有,相对性原理告诉我们,由K判断的相对于K’保持静止的单位量杆的长度,必须恰好等于由K’判断的相对于K保持静止的单位量杆的长度。为了看一看由K观察x'轴上的诸点是什么样子,我们只需要从K对K'拍个“快照”;这意味着我们必须引入t(K的时间)的一个特别的值,例如t=0。对于这个t的值,我们从(5)的第一个方程就得到x'=ax. 因此,如果在K'坐标中测量,x'轴上两点相隔的距离为Δx'=1,该两点在我们瞬时快照中相隔的距离就是 Δx=1/a (7) 但是如果从K’(t'=0)拍快照,而且如果我们从方程(5)消去t,考虑到表示式(b),我们得到 x'=a(1-v²/c²)x 由此我们推断,在x轴上相隔距离1(相对于K)的两点,在我们的快照上将由距离 Δx'=a(1-v²/c²) (7a) 表示。 但是根据以上所述,这两个快照必须是全等的;因此(7)中的Δx必须等于(7a)中的Δx',这样我们就得到 a²=1/(1-v²/c²) (7b) 方程(6)和(7b)决定常数a和b。在(5)中代入这两个常数的值,我们得到在第11节所提出的第一个和第四个方程: x'=(x-vt)/√(1-v²/c²) t'=(t-vx/c²) /√(1-v²/c²) (8) 这样我们就得到了对于在x轴上的事件的洛仑兹变换。 它满足条件 x'²-c²t'²=x²-ct² (8a) 再把这个结果加以推广,以便将发生在x轴外面的事件也包括进去。此项推广只要保留方程(8)并补充以关系式 y'=y z'=z (9) 就能得到。 这样,无论对于坐标系K或是对于坐标系K',我们都满足了任意方向的光线在真空中速度不变的公设。这一点可以证明如下。 设在时间t=0时从K的原点发出一个光信号。这个光信号将按照方程 r=√(x²+y²+z²)=ct 传播,或者,如果方程两边取平方,按照方程 x²+y²+z²-c²t²=0 (10) 传播。 光的传播定律结合着相对性公设要求所考虑的信号(从K'去判断)应按照对应的公式 r'=ct' 或 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 (10a) 传播。为了使方程(10a)可以从方程(10)推出,我们必须有 x'²+y'²+z'²-c²t'²=σ(x²+y²+z²-c²t²) (11) 由于方程(8a)对于x轴上的点必须成立,因此我们有σ=1。不难看出,对于σ=1,洛伦兹变换确实满足(11);因为(11)可以由(8a)和(9)推出,因而也可以由(8)和(9)推出。这样我们就导出了洛伦兹变换。 由(8)和(9)表示的洛伦兹变换仍需加以推广。显然,在选择K'的轴时是否要使之与K的轴在空间中相互平行是无关重要的。同时,K'相对于K的平动速度是否沿x轴的方向也是无关紧要的。通过简单的考虑可以证明,我们能够通过两种变换建立这种广义的洛伦兹变换,这两种变换就是狭义的洛伦兹变换和纯粹的空间变换,纯粹的空间变换相当于用一个坐标轴指向其他方向的新的直角坐标系代换原有的直角坐标系。 我们可以用数学方法,对推广了的洛伦兹变换的特性作如下的描述: 推广了的洛伦兹变换就是用x,y,z,t的线性齐次函数来表示x’,y’,z’,t’,而这种线性齐次函数的性质又必须能使关系式 x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² (11a) 恒等地被满足。也就是说:如果我们用这些x,y,z,t的线性齐次函数来代换在(11a)左边所列的x',y',z',t',则(11a)的左边与其右边完全一致。 从爱因斯坦依据同一发光事件,将任意点在两个系的坐标,分别在各自参照系运用光速不变假设x-ct=0, x'-ct'=0,从而得到x'=ax-bct 和 ct'=act-bx ,爱因斯坦充分运用了他作的光速不变假设的“光在‘静止’参照系里总是以一确定的速度 C 传播着”,在依据特殊条件求解待定系数a、b的过程中,再次运用了基于光速不变假设的相对性同时性理念,来确定静长度和动长度的关系,最终导出洛伦兹变换,导出洛伦兹变换后,还特别强调,它满足条件x'²-c²t'²=x²-ct² ,而这x'²-c²t'²=x²-ct² 正是光速不变假设得来的所谓相对论的间隔不变性,后面还用相对性原理,从一个系的波动方程x²+y²+z²-c²t²=0直接推及另一个系的波动方程 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 。最后再次强调由光速不变假设得到的间隔不变性的另一种通用形式x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² 。 从这一系列推导己阐述不难看出,相对论的同时性相对性,间隔不变性,洛伦兹变换,以及钟慢尺缩等相对论基本结论完全依赖于爱因斯坦的光速不变假设。 在这里,相对论从前提假设,到理论推演,在得出结论有不有问题呢? 答案是肯定的,因为我们知道有个最基本的物理规律,那就是矢量合成,因为速度是矢量,速度的矢量合成不仅在物理上而且在数学上也被普遍运用,速度的矢量合成有一个常用的地方,那就是直接用于参照系变换,借用上面的图,如果参照系K’在 x轴方向相对于参照系K以速度v运动,而一束光相对于参照系K’速度为c,那么,按矢量合成规律,相对于参照系K,他的速度就为c+v,怎么可能像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c? 但由于相对论的名头非常大,估计很多的物理研究者都不愿相信相对论会犯这种低级错误,由于相对论的伟大不是一挥而就的,我们不妨从相对论的一点一滴谈起。 由于有矢量合成规律,在相对论出现以前,谁也不会相信像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c。直到现在,矢量合成规律还写在物理和数学课本上被普遍运用,那为什么有一部分人(应该是极少数,因为即便是支持相对论的人,占很大一部分也不了解相对论到底是什么样的理论。)被逐渐爱因斯坦策反了呢? 就以《论动体的电动力学》上面介绍的极少部分为例,爱因斯坦宣传工作做得好,例如: 1、 他反复强调,在“静系”中,要让光从A 到B,再从B反射回A,并tB-tA=t’A-tB,来实现对钟,实际上,我们就被多次暗示,相对于参照系,光速总是c。 2、 “根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”,在这宣称经验的说词中,没有参照系,但稍有物理基础的人都知道,要研究运动,就必须选参照系,因此,我们被再一次暗示,无论如何选参照系,相对于任意参照系,光速总是c。 3、 他前后两次讲了他的光速不变假设,只讲光速是确定的速度c,同样绝口不提参照系,实际上,我们又前后两次被暗示,无论如何选参照系,光速总是c。 4、 前后两次讲了他的光速不变假设,第二次表述将postulate(假设)换为principles(原理),借助这一语言攻势,我们被暗示,这个假设并不是那么假。 5、 在“静系”中他的tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v),实际上也在暗示,相对于所在的参照系,光速一定为c。 6、 多次提到测量,将“静系”中“量得”杆长命名为rA B,与动系中的杆长A B于区别,有意无意地暗示杆在两个系长度不同。 在《狭义及广义相对论浅说》中,对于光速不变假设,爱因斯坦也有更强的语言攻势,多次将自己的假设说成定律: 1、 首先,他列出了一个大标题“光的传播定律与相对性原理的表面抵触”,直接把自己的假设说成定律。 他给出的理由是【在物理学中几乎没有比真空中光的传播定律更简单的定律了,学校里的每个儿童都知道,或者相信他知道,光在真空中沿直线以速度c=300,000公里/秒传播。无论如何我们非常精确地知道,这个速度对于所有各色光线都是一样的。用力如果不是这样,则当一颗恒星为其邻近的黑暗星体所掩食时,其各色光线的最小发射值就下会同时被看到。荷兰天文学家德西特(De Sitter)根据对双星的观察,也以相似的理由指出,光的传播速度不能依赖于发光物体的运动速度。关于光的传播速度与其“在空间中”的方向有关的假定即就其本身而言也是难以成立的】。
自由的飞999999能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平 我屏蔽自由的飞999999在反相吧的同名主题帖仅仅是因为此君违反贴吧协议对我进行人身攻击,并不是他的维相手段有多厉害,我绝不会像他那样靠楼主删帖为自己遮羞,相反,我希望自由的飞999999当面过招,而不是在背后提虚劲。//经典物理中,麦克斯韦把光看成是一种电磁波,没有任何粒子的特性;对于实物粒子(如电子、中子、质子等)则被纯粹地认为是一种「微观颗粒」,用于构成更复杂的物质结构,进而构成宏观实体,没有任何波的特性// 对物理学史稍有了解的人都知道,麦克斯韦电磁理论构建在以太模型之上,他的电磁波理论比照声速理论而来,而声波表现出的正是实物粒子的群体效应,实物粒子具有粒子性,在群体效应中表现出诸如反射之类的粒子性有什么值得奇怪的呢。 水波遇到河岸同样也有反射现象,因为水分子具有粒子性。 另外,想用量子力学挺相对论不会成功,因为即便是量子力学,也阻挡不了用物理学上通行的反证法证伪相对论: 速度与参照系选择有关,爱因斯坦却直接假设光速与参照系选择无关建立相对论,相对论的出发点锁定相对论不过是一个犯低级错误的理论,要证明这一理论的错误,只需用反证法证明光速不变假设错误即可,因为相对论的前提错了,相对论就失去了根基。 一束光相对于地球速度为c,一个相对论支持者在地球上微丝不动,这个相对论支持者和地球共系,当然这束光相对于这位相对论支持者速度也是c,同时,相对于这束光,这个相对论支持者速度也是c,唯方向相反。 爱因斯坦与这位相对论支持者有不为零的相对速度v在地球上逆光狂奔,若这束光像爱因斯坦假设的那样,相对于爱因斯坦还是同一速度c,那么相对于这束光,爱因斯坦的速度也是c,唯方向相反。 那么,相对于这束光,这位相对论支持者和爱因斯坦速度都为c,这就是物理学上所说的同步运动,做同步运动的物体有何特点呢,一个物体动一米,另一个物体也动一米,相对位置始终不变,相对速度为零。 有一个相对地球静止的相对论支持者拖爱因斯坦的后腿,爱因斯坦玩跑得快就举步维艰,或者,有爱因斯坦拖着一个相对论支持者跑,这个相对论支持者要在地球上站稳也不容易。 导致这一错误的根源,就是爱因斯坦的光速不变假设! @自由的飞999999 毫无顾忌地肆意骂人已经习以为常,还总是靠楼主权利删帖为自己遮羞,居然能得到理论物理吧和反相吧吧务的袒护,也不知这自由的飞999999是一个什么大人物。
自由的飞999999能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 有谁相信一个直接yy测量结果维相《猴子,的确如你所说,你和其他猴子在地球或者月亮上,四处乱窜,无论你们跑不跑,往哪里跑,测的光速都一样》,还总是靠楼主权利删帖为自己遮羞的自由的飞999999,他能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 在当今物理学家们看来,牛顿的学术水平也就是小学生的水平https://tieba.baidu.com/p/7692574443自由的飞999999 理论斗士1 如题 送TA礼物 回复1楼2022-01-12 13:19自由的飞999999 理论斗士1 猴子又开始不服气了,别说物理学家了,如果牛顿复活,我这个不懂物理的人都可以给他上一天物理课 回复2楼2022-01-12 13:20 百战 · 聚芈 限时进入:上线就送月灵书!开局泡点50级,技能全图秒怪!良心真传奇,新区20倍爆,上线就送特戒,装备靠打自由的飞999999 理论斗士1 猴子气疯了 回复3楼2022-01-12 13:2自由的飞999999: 也不全是,主要是逗逗没文化的猴子他们几个。2022-1-12 22:17回复 我也说一句 回复 1楼 2022-01-13 21:40 删除 |自由的飞999999 理论斗士1 猴子又造谣了,说我【诋毁牛顿】,你猴子说说我是咋诋毁的呢? 回复7楼2022-01-12 22:22自由的飞999999 理论斗士1 你猴子耍赖,比说说是谁在反相吧封禁的我?对你这种没文化、喜欢耍赖的费物,我当然要删你那些没有的垃圾了。 收起回复8楼2022-01-12 22:24自由的飞999999: 你猴子居然还有脸抱怨我删你的帖?2022-1-12 22:25回复 我也说一句自由的飞999999 理论斗士1 又一个费 物跳出来了,你除了撒谎、造谣,你还能干啥? 回复10楼2022-01-13 19:21
自由的飞999999能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 有谁相信一个直接yy测量结果维相《猴子,的确如你所说,你和其他猴子在地球或者月亮上,四处乱窜,无论你们跑不跑,往哪里跑,测的光速都一样》,还总是靠楼主权利删帖为自己遮羞的自由的飞999999,他能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 在当今物理学家们看来,牛顿的学术水平也就是小学生的水平https://tieba.baidu.com/p/7692574443自由的飞999999 理论斗士1 如题 送TA礼物 回复1楼2022-01-12 13:19自由的飞999999 理论斗士1 猴子又开始不服气了,别说物理学家了,如果牛顿复活,我这个不懂物理的人都可以给他上一天物理课 回复2楼2022-01-12 13:20 百战 · 聚芈 限时进入:上线就送月灵书!开局泡点50级,技能全图秒怪!良心真传奇,新区20倍爆,上线就送特戒,装备靠打自由的飞999999 理论斗士1 猴子气疯了 回复3楼2022-01-12 13:2自由的飞999999: 也不全是,主要是逗逗没文化的猴子他们几个。2022-1-12 22:17回复 我也说一句 回复 1楼 2022-01-13 21:40 删除 |自由的飞999999 理论斗士1 猴子又造谣了,说我【诋毁牛顿】,你猴子说说我是咋诋毁的呢? 回复7楼2022-01-12 22:22自由的飞999999 理论斗士1 你猴子耍赖,比说说是谁在反相吧封禁的我?对你这种没文化、喜欢耍赖的费物,我当然要删你那些没有的垃圾了。 收起回复8楼2022-01-12 22:24自由的飞999999: 你猴子居然还有脸抱怨我删你的帖?2022-1-12 22:25回复 我也说一句自由的飞999999 理论斗士1 又一个费 物跳出来了,你除了撒谎、造谣,你还能干啥? 回复10楼2022-01-13 19:21
驳《电子到底是粒子还是波?单个电子是如何同时通过双缝 我屏蔽自由的飞999999在反相吧的同名主题帖仅仅是因为此君违反贴吧协议对我进行人身攻击,并不是他的维相手段有多厉害,我绝不会像他那样靠楼主删帖为自己遮羞,相反,我希望自由的飞999999当面过招,而不是在背后提虚劲。//经典物理中,麦克斯韦把光看成是一种电磁波,没有任何粒子的特性;对于实物粒子(如电子、中子、质子等)则被纯粹地认为是一种「微观颗粒」,用于构成更复杂的物质结构,进而构成宏观实体,没有任何波的特性// 对物理学史稍有了解的人都知道,麦克斯韦电磁理论构建在以太模型之上,他的电磁波理论比照声速理论而来,而声波表现出的正是实物粒子的群体效应,实物粒子具有粒子性,在群体效应中表现出诸如反射之类的粒子性有什么值得奇怪的呢。 水波遇到河岸同样也有反射现象,因为水分子具有粒子性。 另外,想用量子力学挺相对论不会成功,因为即便是量子力学,也阻挡不了用物理学上通行的反证法证伪相对论: 速度与参照系选择有关,爱因斯坦却直接假设光速与参照系选择无关建立相对论,相对论的出发点锁定相对论不过是一个犯低级错误的理论,要证明这一理论的错误,只需用反证法证明光速不变假设错误即可,因为相对论的前提错了,相对论就失去了根基。 一束光相对于地球速度为c,一个相对论支持者在地球上微丝不动,这个相对论支持者和地球共系,当然这束光相对于这位相对论支持者速度也是c,同时,相对于这束光,这个相对论支持者速度也是c,唯方向相反。 爱因斯坦与这位相对论支持者有不为零的相对速度v在地球上逆光狂奔,若这束光像爱因斯坦假设的那样,相对于爱因斯坦还是同一速度c,那么相对于这束光,爱因斯坦的速度也是c,唯方向相反。 那么,相对于这束光,这位相对论支持者和爱因斯坦速度都为c,这就是物理学上所说的同步运动,做同步运动的物体有何特点呢,一个物体动一米,另一个物体也动一米,相对位置始终不变,相对速度为零。 有一个相对地球静止的相对论支持者拖爱因斯坦的后腿,爱因斯坦玩跑得快就举步维艰,或者,有爱因斯坦拖着一个相对论支持者跑,这个相对论支持者要在地球上站稳也不容易。 导致这一错误的根源,就是爱因斯坦的光速不变假设! @自由的飞999999 毫无顾忌地肆意骂人已经习以为常,还总是靠楼主权利删帖为自己遮羞,居然能得到理论物理吧和反相吧吧务的袒护,也不知这自由的飞999999是一个什么大人物。
【原创】相对论之误 【关键词】:相对论、光速不变假设、定律。 【摘 要】:爱因斯坦作光速不变假设,把它称为光速不变原理甚至光的传播定律,把它当做定律导出洛伦兹变换等一系列相对论结论,由此构建出整个相对论的理论体系。 阿尔伯特·爱因斯坦的第一篇相对论论文《论动体的电动力学》1905年6月30日投稿在《物理年鉴》,该论文首先以“堵如此类的例子,以及企图证实地球相对于“光媒质”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假设: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。由这两条假设,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”, 谈到了光速不变假设在相对论中的核心地位,表明了他当初创建相对论的原因及其目的。 在这段文字中,也首次提到了光速不变假设: 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。 该论文又提出了在一个系依据光,来确定处于A 、B两个位置静止的两只钟同步的办法,让光从A 到B,再从B反射回A,说 “如果tB-tA=t’A-tB, 那么,这两只钟按照定义是同步的。我们假定,这个同步性的定义是可以没有矛盾的……这样,我们借助于某些(假想的)物理经验,对于静止在不同地方的各只钟,规定了什么叫做它们是同步的,从而显然也就获得了“同时”和“时间”的定义。一个事件的“时间”,就是在这事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示,而这只钟是同某一只特定的静止的钟同步的,而且对于一切的时间测定,也都是同这只特定的钟同步的……根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”。 从上面《论动体的电动力学》这段文字不难看出,他是在认定这个参照系各向光速不变,来定义时间的同时,因为tB-tA=A B/c, t’A-tB, =A B/c,一定有tB-tA=t’A-tB,相反地,如果前后光速存在差异并非同一个值c,则tB-tA=t’A-tB不成立。 其实,就理论而言,我们定义同时无需光崇拜,并不一定要依赖光,如果我们知道一种甚至两种在参照系中前后运动速度相同v1=v2的物理信号,也可以因为A B /v1 = A B / v2,依据tB-tA=t’A-tB来定义同时,因此,他这时间同步定义所依据的“(假想的)物理经验”就是他的光速不变假设,有了这一假设,才有前后光速相等,但必须注意,他这样靠推理来定义同时,并不能说明存在【相对于任何一个参照系,各向光速不变】这样的物理经验,而且,也没有任何物理经验证实相对于不同参照系光速为同一个值c。他的同时定义与他的光速不变假设虽然存在互动,存在相互照应,但由于所谓的物理经验仅仅是没有实证的假想,故最多算一种自圆其说的“自洽”,仅此而已。 随后又对光速不变假设作了第二次略有变化的表述,将原来所说的假设改称为原理: 光速不变原理:光在‘静止’参照系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。 通过这一表述,进一步阐明了相对论中,相对于任意惯性参照系光速始终为c的观点,值得一提的是,虽然先后两种表述将postulate(假设)换为principles(原理),但其本质仍然是一个假设。 在两次介绍光速不变假设后,以光速不变假设为前提,提出了相对论的同时性相对性观点: 一杆相对于另一个物体运动,光在杆上 A 、B两点往返,相对于杆,按光速不变假设,相对于杆前后光速不变,光速均为c,光传播事件光往返的时间就该相等tB-tA=t’A-tB。 如果相对于另一个物体,也按光速不变假设,相对于地面前后光速不变,光速均为c,故光从A 到B,再从B反射回A,相对于杆光的速度分别为c+v和c-v。 因此同一个光传播事件在另一个物体所在的系却不同时:tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v)。由此说明基于光速不变假设就会得到同时性的相对性。(爱因斯坦在这里两个系表示长度所用的字母A B 和rA B不同,仅仅是要与他的所谓长度相对性说法一致。) 当然,上述另一个系的结论也可由(tB-tA ) c=rA B-(tB-tA)v,(t’A-tB ) c =rA B +(t’A-tB ) v得到。实际上这就是,由于杆上的点A 和B为动点,对地面系而言,光在杆上移动的距离A B’<B’ A ’,再按光速不变假设,相对于另一个系也光速不变,光速均为c,自然有A B’/ c <B’ A ’ / c,即tB-tA< t’A-tB另一个系不同时,光以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 对这一分析过程,我们其实不用搞光崇拜,一杆相对于另一个物体运动使,就理论而言,完全可以让一个物理信号在杆上 A 、B两点等速的往返,相对于杆,该物理信号往返的时间就该相等tB-tA= t’A-tB。 相对于另一个物体,还可以有另一个物理信号在A 、B两点等速的往返,由于杆上的点A 和B为动点,对另一个系而言,另一个物理信号在杆上移动的距离A B’<B’ A ’, 另一个物理信号以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 由于是两个物理信号在A 、B两点等速的往返,而非同一个物理信号,分属两个不同的物理事件,所以,这并不能锁定同时性存在相对性。 那为什么爱因斯坦根据光所做的分析能得到同时性存在相对性呢?完全在于他认为光信号相对于杆前后光速相同,这一光信号相对于另一个参照系也同样前后光速相同,人为设定同一物理事件光信号传播有这样的特性,也就是他的光速不变假设。由于爱因斯坦除了“(假想的)物理经验”,并没有给出物理事实来证明他的光速不变假设属于物理经验,他这同时性相对性推演并不能在物理上能立足。 随后同样是在设定光的传播满足光速不变假设的条件下,推出相对论的洛伦兹变换,以及相对论的速度合成公式,其间,这篇文章还简略的分析了相对论的钟慢尺缩结论。 与《论动体的电动力学》相比,爱因斯坦在《狭义与广义相对论浅说》中,做了相对来说更简单的推导: 洛伦兹变换的简单推导按照图2所示两坐标系的相对取向,该两坐标系的x轴永远是重合的。在这个情况下我们可以把问题分为几部分,首先只考虑x轴上发生的事件。任何一个这样的事件,对于坐标系K是由横坐标x和时间t来表示,对于坐标系K’则由横坐标x’和时间t’来表示。当给定x和t时,我们要求出x’和t’。 沿着正x轴前进的一个光信号按照方程 x=ct 或 x-ct=0 (1) 传播。由于同一光信号必须以速度c相对于K'传播,因此相对于坐标系K'的传播将由类似的公式 x'-ct'=0 (2) 表示。满足(1)的那些空时点(事件)必须也满足(2)。显然这一点是成立的,只要关系 (x’-ct’)=λ(x-ct) (3) 一般地被满足,其中λ表示一个常数;因为,按照(3),(x-ct)等于零时(x'-ct')就必然也等于零。 如果我们对沿着负x轴传播的光线应用完全相同的考虑,我们就得到条件 (x’+ct’)=μ(x+ct) (4) 方程(3)和(4)相加(或相减),并为方便起见引入常数a和b代换常数λ和μ,令 a=(λ+μ)/2 以及 b=(λ-u)/2 我们得到方程 x'=ax-bct (5) ct'=act-bx (5a) 因此,若常数a和b为已知,我们就得到我们的问题的解。a和b可由下述讨论确定。 对于K'的原点我们永远有x'=0,因此按照(5)的第一个方程 x=(bc/a)t 如果我们将K'的原点相对于K的运动的速度称为v,我们就有 v=bc/a (6) 同一量值v可以从方程式(5)得出,只要我们计算K'的另一点相对于K的速度,或者计算K的一点相对于K'的速度(指向负x轴)。总之,我们可以指定v为两坐标系的相对速度。 还有,相对性原理告诉我们,由K判断的相对于K’保持静止的单位量杆的长度,必须恰好等于由K’判断的相对于K保持静止的单位量杆的长度。为了看一看由K观察x'轴上的诸点是什么样子,我们只需要从K对K'拍个“快照”;这意味着我们必须引入t(K的时间)的一个特别的值,例如t=0。对于这个t的值,我们从(5)的第一个方程就得到x'=ax. 因此,如果在K'坐标中测量,x'轴上两点相隔的距离为Δx'=1,该两点在我们瞬时快照中相隔的距离就是 Δx=1/a (7) 但是如果从K’(t'=0)拍快照,而且如果我们从方程(5)消去t,考虑到表示式(b),我们得到 x'=a(1-v²/c²)x 由此我们推断,在x轴上相隔距离1(相对于K)的两点,在我们的快照上将由距离 Δx'=a(1-v²/c²) (7a) 表示。 但是根据以上所述,这两个快照必须是全等的;因此(7)中的Δx必须等于(7a)中的Δx',这样我们就得到 a²=1/(1-v²/c²) (7b) 方程(6)和(7b)决定常数a和b。在(5)中代入这两个常数的值,我们得到在第11节所提出的第一个和第四个方程: x'=(x-vt)/√(1-v²/c²) t'=(t-vx/c²) /√(1-v²/c²) (8) 这样我们就得到了对于在x轴上的事件的洛仑兹变换。 它满足条件 x'²-c²t'²=x²-ct² (8a) 再把这个结果加以推广,以便将发生在x轴外面的事件也包括进去。此项推广只要保留方程(8)并补充以关系式 y'=y z'=z (9) 就能得到。 这样,无论对于坐标系K或是对于坐标系K',我们都满足了任意方向的光线在真空中速度不变的公设。这一点可以证明如下。 设在时间t=0时从K的原点发出一个光信号。这个光信号将按照方程 r=√(x²+y²+z²)=ct 传播,或者,如果方程两边取平方,按照方程 x²+y²+z²-c²t²=0 (10) 传播。 光的传播定律结合着相对性公设要求所考虑的信号(从K'去判断)应按照对应的公式 r'=ct' 或 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 (10a) 传播。为了使方程(10a)可以从方程(10)推出,我们必须有 x'²+y'²+z'²-c²t'²=σ(x²+y²+z²-c²t²) (11) 由于方程(8a)对于x轴上的点必须成立,因此我们有σ=1。不难看出,对于σ=1,洛伦兹变换确实满足(11);因为(11)可以由(8a)和(9)推出,因而也可以由(8)和(9)推出。这样我们就导出了洛伦兹变换。 由(8)和(9)表示的洛伦兹变换仍需加以推广。显然,在选择K'的轴时是否要使之与K的轴在空间中相互平行是无关重要的。同时,K'相对于K的平动速度是否沿x轴的方向也是无关紧要的。通过简单的考虑可以证明,我们能够通过两种变换建立这种广义的洛伦兹变换,这两种变换就是狭义的洛伦兹变换和纯粹的空间变换,纯粹的空间变换相当于用一个坐标轴指向其他方向的新的直角坐标系代换原有的直角坐标系。 我们可以用数学方法,对推广了的洛伦兹变换的特性作如下的描述: 推广了的洛伦兹变换就是用x,y,z,t的线性齐次函数来表示x’,y’,z’,t’,而这种线性齐次函数的性质又必须能使关系式 x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² (11a) 恒等地被满足。也就是说:如果我们用这些x,y,z,t的线性齐次函数来代换在(11a)左边所列的x',y',z',t',则(11a)的左边与其右边完全一致。 从爱因斯坦依据同一发光事件,将任意点在两个系的坐标,分别在各自参照系运用光速不变假设x-ct=0, x'-ct'=0,从而得到x'=ax-bct 和 ct'=act-bx ,爱因斯坦充分运用了他作的光速不变假设的“光在‘静止’参照系里总是以一确定的速度 C 传播着”,在依据特殊条件求解待定系数a、b的过程中,再次运用了基于光速不变假设的相对性同时性理念,来确定静长度和动长度的关系,最终导出洛伦兹变换,导出洛伦兹变换后,还特别强调,它满足条件x'²-c²t'²=x²-ct² ,而这x'²-c²t'²=x²-ct² 正是光速不变假设得来的所谓相对论的间隔不变性,后面还用相对性原理,从一个系的波动方程x²+y²+z²-c²t²=0直接推及另一个系的波动方程 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 。最后再次强调由光速不变假设得到的间隔不变性的另一种通用形式x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² 。 从这一系列推导己阐述不难看出,相对论的同时性相对性,间隔不变性,洛伦兹变换,以及钟慢尺缩等相对论基本结论完全依赖于爱因斯坦的光速不变假设。 在这里,相对论从前提假设,到理论推演,在得出结论有不有问题呢? 答案是肯定的,因为我们知道有个最基本的物理规律,那就是矢量合成,因为速度是矢量,速度的矢量合成不仅在物理上而且在数学上也被普遍运用,速度的矢量合成有一个常用的地方,那就是直接用于参照系变换,借用上面的图,如果参照系K’在 x轴方向相对于参照系K以速度v运动,而一束光相对于参照系K’速度为c,那么,按矢量合成规律,相对于参照系K,他的速度就为c+v,怎么可能像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c? 但由于相对论的名头非常大,估计很多的物理研究者都不愿相信相对论会犯这种低级错误,由于相对论的伟大不是一挥而就的,我们不妨从相对论的一点一滴谈起。 由于有矢量合成规律,在相对论出现以前,谁也不会相信像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c。直到现在,矢量合成规律还写在物理和数学课本上被普遍运用,那为什么有一部分人(应该是极少数,因为即便是支持相对论的人,占很大一部分也不了解相对论到底是什么样的理论。)被逐渐爱因斯坦策反了呢? 就以《论动体的电动力学》上面介绍的极少部分为例,爱因斯坦宣传工作做得好,例如: 1、 他反复强调,在“静系”中,要让光从A 到B,再从B反射回A,并tB-tA=t’A-tB,来实现对钟,实际上,我们就被多次暗示,相对于参照系,光速总是c。 2、 “根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”,在这宣称经验的说词中,没有参照系,但稍有物理基础的人都知道,要研究运动,就必须选参照系,因此,我们被再一次暗示,无论如何选参照系,相对于任意参照系,光速总是c。 3、 他前后两次讲了他的光速不变假设,只讲光速是确定的速度c,同样绝口不提参照系,实际上,我们又前后两次被暗示,无论如何选参照系,光速总是c。 4、 前后两次讲了他的光速不变假设,第二次表述将postulate(假设)换为principles(原理),借助这一语言攻势,我们被暗示,这个假设并不是那么假。 5、 在“静系”中他的tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v),实际上也在暗示,相对于所在的参照系,光速一定为c。 6、 多次提到测量,将“静系”中“量得”杆长命名为rA B,与动系中的杆长A B于区别,有意无意地暗示杆在两个系长度不同。 在《狭义及广义相对论浅说》中,对于光速不变假设,爱因斯坦也有更强的语言攻势,多次将自己的假设说成定律: 1、 首先,他列出了一个大标题“光的传播定律与相对性原理的表面抵触”,直接把自己的假设说成定律。 他给出的理由是【在物理学中几乎没有比真空中光的传播定律更简单的定律了,学校里的每个儿童都知道,或者相信他知道,光在真空中沿直线以速度c=300,000公里/秒传播。无论如何我们非常精确地知道,这个速度对于所有各色光线都是一样的。用力如果不是这样,则当一颗恒星为其邻近的黑暗星体所掩食时,其各色光线的最小发射值就下会同时被看到。荷兰天文学家德西特(De Sitter)根据对双星的观察,也以相似的理由指出,光的传播速度不能依赖于发光物体的运动速度。关于光的传播速度与其“在空间中”的方向有关的假定即就其本身而言也是难以成立的】。
教相对论的丽雅在反相吧靠吧权呵护相对论 教相对论的丽雅在反相吧靠违规使用小吧权利阻止我反相的声音,以此来呵护相对论,已经举报,给出了相应的证据,相关细节见https://tieba.baidu.com/p/7694253812。
【原创】相对论之误 【关键词】:相对论、光速不变假设、定律。 【摘 要】:爱因斯坦作光速不变假设,把它称为光速不变原理甚至光的传播定律,把它当做定律导出洛伦兹变换等一系列相对论结论,由此构建出整个相对论的理论体系。 阿尔伯特·爱因斯坦的第一篇相对论论文《论动体的电动力学》1905年6月30日投稿在《物理年鉴》,该论文首先以“堵如此类的例子,以及企图证实地球相对于“光媒质”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假设: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。由这两条假设,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”, 谈到了光速不变假设在相对论中的核心地位,表明了他当初创建相对论的原因及其目的。 在这段文字中,也首次提到了光速不变假设: 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。 该论文又提出了在一个系依据光,来确定处于A 、B两个位置静止的两只钟同步的办法,让光从A 到B,再从B反射回A,说 “如果tB-tA=t’A-tB, 那么,这两只钟按照定义是同步的。我们假定,这个同步性的定义是可以没有矛盾的……这样,我们借助于某些(假想的)物理经验,对于静止在不同地方的各只钟,规定了什么叫做它们是同步的,从而显然也就获得了“同时”和“时间”的定义。一个事件的“时间”,就是在这事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示,而这只钟是同某一只特定的静止的钟同步的,而且对于一切的时间测定,也都是同这只特定的钟同步的……根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”。 从上面《论动体的电动力学》这段文字不难看出,他是在认定这个参照系各向光速不变,来定义时间的同时,因为tB-tA=A B/c, t’A-tB, =A B/c,一定有tB-tA=t’A-tB,相反地,如果前后光速存在差异并非同一个值c,则tB-tA=t’A-tB不成立。 其实,就理论而言,我们定义同时无需光崇拜,并不一定要依赖光,如果我们知道一种甚至两种在参照系中前后运动速度相同v1=v2的物理信号,也可以因为A B /v1 = A B / v2,依据tB-tA=t’A-tB来定义同时,因此,他这时间同步定义所依据的“(假想的)物理经验”就是他的光速不变假设,有了这一假设,才有前后光速相等,但必须注意,他这样靠推理来定义同时,并不能说明存在【相对于任何一个参照系,各向光速不变】这样的物理经验,而且,也没有任何物理经验证实相对于不同参照系光速为同一个值c。他的同时定义与他的光速不变假设虽然存在互动,存在相互照应,但由于所谓的物理经验仅仅是没有实证的假想,故最多算一种自圆其说的“自洽”,仅此而已。 随后又对光速不变假设作了第二次略有变化的表述,将原来所说的假设改称为原理: 光速不变原理:光在‘静止’参照系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。 通过这一表述,进一步阐明了相对论中,相对于任意惯性参照系光速始终为c的观点,值得一提的是,虽然先后两种表述将postulate(假设)换为principles(原理),但其本质仍然是一个假设。 在两次介绍光速不变假设后,以光速不变假设为前提,提出了相对论的同时性相对性观点: 一杆相对于另一个物体运动,光在杆上 A 、B两点往返,相对于杆,按光速不变假设,相对于杆前后光速不变,光速均为c,光传播事件光往返的时间就该相等tB-tA=t’A-tB。 如果相对于另一个物体,也按光速不变假设,相对于地面前后光速不变,光速均为c,故光从A 到B,再从B反射回A,相对于杆光的速度分别为c+v和c-v。 因此同一个光传播事件在另一个物体所在的系却不同时:tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v)。由此说明基于光速不变假设就会得到同时性的相对性。(爱因斯坦在这里两个系表示长度所用的字母A B 和rA B不同,仅仅是要与他的所谓长度相对性说法一致。) 当然,上述另一个系的结论也可由(tB-tA ) c=rA B-(tB-tA)v,(t’A-tB ) c =rA B +(t’A-tB ) v得到。实际上这就是,由于杆上的点A 和B为动点,对地面系而言,光在杆上移动的距离A B’<B’ A ’,再按光速不变假设,相对于另一个系也光速不变,光速均为c,自然有A B’/ c <B’ A ’ / c,即tB-tA< t’A-tB另一个系不同时,光以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 对这一分析过程,我们其实不用搞光崇拜,一杆相对于另一个物体运动使,就理论而言,完全可以让一个物理信号在杆上 A 、B两点等速的往返,相对于杆,该物理信号往返的时间就该相等tB-tA= t’A-tB。 相对于另一个物体,还可以有另一个物理信号在A 、B两点等速的往返,由于杆上的点A 和B为动点,对另一个系而言,另一个物理信号在杆上移动的距离A B’<B’ A ’, 另一个物理信号以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 由于是两个物理信号在A 、B两点等速的往返,而非同一个物理信号,分属两个不同的物理事件,所以,这并不能锁定同时性存在相对性。 那为什么爱因斯坦根据光所做的分析能得到同时性存在相对性呢?完全在于他认为光信号相对于杆前后光速相同,这一光信号相对于另一个参照系也同样前后光速相同,人为设定同一物理事件光信号传播有这样的特性,也就是他的光速不变假设。由于爱因斯坦除了“(假想的)物理经验”,并没有给出物理事实来证明他的光速不变假设属于物理经验,他这同时性相对性推演并不能在物理上能立足。 随后同样是在设定光的传播满足光速不变假设的条件下,推出相对论的洛伦兹变换,以及相对论的速度合成公式,其间,这篇文章还简略的分析了相对论的钟慢尺缩结论。 与《论动体的电动力学》相比,爱因斯坦在《狭义与广义相对论浅说》中,做了相对来说更简单的推导: 洛伦兹变换的简单推导按照图2所示两坐标系的相对取向,该两坐标系的x轴永远是重合的。在这个情况下我们可以把问题分为几部分,首先只考虑x轴上发生的事件。任何一个这样的事件,对于坐标系K是由横坐标x和时间t来表示,对于坐标系K’则由横坐标x’和时间t’来表示。当给定x和t时,我们要求出x’和t’。 沿着正x轴前进的一个光信号按照方程 x=ct 或 x-ct=0 (1) 传播。由于同一光信号必须以速度c相对于K'传播,因此相对于坐标系K'的传播将由类似的公式 x'-ct'=0 (2) 表示。满足(1)的那些空时点(事件)必须也满足(2)。显然这一点是成立的,只要关系 (x’-ct’)=λ(x-ct) (3) 一般地被满足,其中λ表示一个常数;因为,按照(3),(x-ct)等于零时(x'-ct')就必然也等于零。 如果我们对沿着负x轴传播的光线应用完全相同的考虑,我们就得到条件 (x’+ct’)=μ(x+ct) (4) 方程(3)和(4)相加(或相减),并为方便起见引入常数a和b代换常数λ和μ,令 a=(λ+μ)/2 以及 b=(λ-u)/2 我们得到方程 x'=ax-bct (5) ct'=act-bx (5a) 因此,若常数a和b为已知,我们就得到我们的问题的解。a和b可由下述讨论确定。 对于K'的原点我们永远有x'=0,因此按照(5)的第一个方程 x=(bc/a)t 如果我们将K'的原点相对于K的运动的速度称为v,我们就有 v=bc/a (6) 同一量值v可以从方程式(5)得出,只要我们计算K'的另一点相对于K的速度,或者计算K的一点相对于K'的速度(指向负x轴)。总之,我们可以指定v为两坐标系的相对速度。 还有,相对性原理告诉我们,由K判断的相对于K’保持静止的单位量杆的长度,必须恰好等于由K’判断的相对于K保持静止的单位量杆的长度。为了看一看由K观察x'轴上的诸点是什么样子,我们只需要从K对K'拍个“快照”;这意味着我们必须引入t(K的时间)的一个特别的值,例如t=0。对于这个t的值,我们从(5)的第一个方程就得到x'=ax. 因此,如果在K'坐标中测量,x'轴上两点相隔的距离为Δx'=1,该两点在我们瞬时快照中相隔的距离就是 Δx=1/a (7) 但是如果从K’(t'=0)拍快照,而且如果我们从方程(5)消去t,考虑到表示式(b),我们得到 x'=a(1-v²/c²)x 由此我们推断,在x轴上相隔距离1(相对于K)的两点,在我们的快照上将由距离 Δx'=a(1-v²/c²) (7a) 表示。 但是根据以上所述,这两个快照必须是全等的;因此(7)中的Δx必须等于(7a)中的Δx',这样我们就得到 a²=1/(1-v²/c²) (7b) 方程(6)和(7b)决定常数a和b。在(5)中代入这两个常数的值,我们得到在第11节所提出的第一个和第四个方程: x'=(x-vt)/√(1-v²/c²) t'=(t-vx/c²) /√(1-v²/c²) (8) 这样我们就得到了对于在x轴上的事件的洛仑兹变换。 它满足条件 x'²-c²t'²=x²-ct² (8a) 再把这个结果加以推广,以便将发生在x轴外面的事件也包括进去。此项推广只要保留方程(8)并补充以关系式 y'=y z'=z (9) 就能得到。 这样,无论对于坐标系K或是对于坐标系K',我们都满足了任意方向的光线在真空中速度不变的公设。这一点可以证明如下。 设在时间t=0时从K的原点发出一个光信号。这个光信号将按照方程 r=√(x²+y²+z²)=ct 传播,或者,如果方程两边取平方,按照方程 x²+y²+z²-c²t²=0 (10) 传播。 光的传播定律结合着相对性公设要求所考虑的信号(从K'去判断)应按照对应的公式 r'=ct' 或 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 (10a) 传播。为了使方程(10a)可以从方程(10)推出,我们必须有 x'²+y'²+z'²-c²t'²=σ(x²+y²+z²-c²t²) (11) 由于方程(8a)对于x轴上的点必须成立,因此我们有σ=1。不难看出,对于σ=1,洛伦兹变换确实满足(11);因为(11)可以由(8a)和(9)推出,因而也可以由(8)和(9)推出。这样我们就导出了洛伦兹变换。 由(8)和(9)表示的洛伦兹变换仍需加以推广。显然,在选择K'的轴时是否要使之与K的轴在空间中相互平行是无关重要的。同时,K'相对于K的平动速度是否沿x轴的方向也是无关紧要的。通过简单的考虑可以证明,我们能够通过两种变换建立这种广义的洛伦兹变换,这两种变换就是狭义的洛伦兹变换和纯粹的空间变换,纯粹的空间变换相当于用一个坐标轴指向其他方向的新的直角坐标系代换原有的直角坐标系。 我们可以用数学方法,对推广了的洛伦兹变换的特性作如下的描述: 推广了的洛伦兹变换就是用x,y,z,t的线性齐次函数来表示x’,y’,z’,t’,而这种线性齐次函数的性质又必须能使关系式 x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² (11a) 恒等地被满足。也就是说:如果我们用这些x,y,z,t的线性齐次函数来代换在(11a)左边所列的x',y',z',t',则(11a)的左边与其右边完全一致。 从爱因斯坦依据同一发光事件,将任意点在两个系的坐标,分别在各自参照系运用光速不变假设x-ct=0, x'-ct'=0,从而得到x'=ax-bct 和 ct'=act-bx ,爱因斯坦充分运用了他作的光速不变假设的“光在‘静止’参照系里总是以一确定的速度 C 传播着”,在依据特殊条件求解待定系数a、b的过程中,再次运用了基于光速不变假设的相对性同时性理念,来确定静长度和动长度的关系,最终导出洛伦兹变换,导出洛伦兹变换后,还特别强调,它满足条件x'²-c²t'²=x²-ct² ,而这x'²-c²t'²=x²-ct² 正是光速不变假设得来的所谓相对论的间隔不变性,后面还用相对性原理,从一个系的波动方程x²+y²+z²-c²t²=0直接推及另一个系的波动方程 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 。最后再次强调由光速不变假设得到的间隔不变性的另一种通用形式x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² 。 从这一系列推导己阐述不难看出,相对论的同时性相对性,间隔不变性,洛伦兹变换,以及钟慢尺缩等相对论基本结论完全依赖于爱因斯坦的光速不变假设。 在这里,相对论从前提假设,到理论推演,在得出结论有不有问题呢? 答案是肯定的,因为我们知道有个最基本的物理规律,那就是矢量合成,因为速度是矢量,速度的矢量合成不仅在物理上而且在数学上也被普遍运用,速度的矢量合成有一个常用的地方,那就是直接用于参照系变换,借用上面的图,如果参照系K’在 x轴方向相对于参照系K以速度v运动,而一束光相对于参照系K’速度为c,那么,按矢量合成规律,相对于参照系K,他的速度就为c+v,怎么可能像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c? 但由于相对论的名头非常大,估计很多的物理研究者都不愿相信相对论会犯这种低级错误,由于相对论的伟大不是一挥而就的,我们不妨从相对论的一点一滴谈起。 由于有矢量合成规律,在相对论出现以前,谁也不会相信像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c。直到现在,矢量合成规律还写在物理和数学课本上被普遍运用,那为什么有一部分人(应该是极少数,因为即便是支持相对论的人,占很大一部分也不了解相对论到底是什么样的理论。)被逐渐爱因斯坦策反了呢? 就以《论动体的电动力学》上面介绍的极少部分为例,爱因斯坦宣传工作做得好,例如: 1、 他反复强调,在“静系”中,要让光从A 到B,再从B反射回A,并tB-tA=t’A-tB,来实现对钟,实际上,我们就被多次暗示,相对于参照系,光速总是c。 2、 “根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”,在这宣称经验的说词中,没有参照系,但稍有物理基础的人都知道,要研究运动,就必须选参照系,因此,我们被再一次暗示,无论如何选参照系,相对于任意参照系,光速总是c。 3、 他前后两次讲了他的光速不变假设,只讲光速是确定的速度c,同样绝口不提参照系,实际上,我们又前后两次被暗示,无论如何选参照系,光速总是c。 4、 前后两次讲了他的光速不变假设,第二次表述将postulate(假设)换为principles(原理),借助这一语言攻势,我们被暗示,这个假设并不是那么假。 5、 在“静系”中他的tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v),实际上也在暗示,相对于所在的参照系,光速一定为c。 6、 多次提到测量,将“静系”中“量得”杆长命名为rA B,与动系中的杆长A B于区别,有意无意地暗示杆在两个系长度不同。 在《狭义及广义相对论浅说》中,对于光速不变假设,爱因斯坦也有更强的语言攻势,多次将自己的假设说成定律: 1、 首先,他列出了一个大标题“光的传播定律与相对性原理的表面抵触”,直接把自己的假设说成定律。 他给出的理由是【在物理学中几乎没有比真空中光的传播定律更简单的定律了,学校里的每个儿童都知道,或者相信他知道,光在真空中沿直线以速度c=300,000公里/秒传播。无论如何我们非常精确地知道,这个速度对于所有各色光线都是一样的。用力如果不是这样,则当一颗恒星为其邻近的黑暗星体所掩食时,其各色光线的最小发射值就下会同时被看到。荷兰天文学家德西特(De Sitter)根据对双星的观察,也以相似的理由指出,光的传播速度不能依赖于发光物体的运动速度。关于光的传播速度与其“在空间中”的方向有关的假定即就其本身而言也是难以成立的】。
驳《电子到底是粒子还是波?单个电子是如何同时通过双缝 我屏蔽自由的飞999999在反相吧的同名主题帖仅仅是因为此君违反贴吧协议对我进行人身攻击,并不是他的维相手段有多厉害,我绝不会像他那样靠楼主删帖为自己遮羞,相反,我希望自由的飞999999当面过招,而不是在背后提虚劲。//经典物理中,麦克斯韦把光看成是一种电磁波,没有任何粒子的特性;对于实物粒子(如电子、中子、质子等)则被纯粹地认为是一种「微观颗粒」,用于构成更复杂的物质结构,进而构成宏观实体,没有任何波的特性// 对物理学史稍有了解的人都知道,麦克斯韦电磁理论构建在以太模型之上,他的电磁波理论比照声速理论而来,而声波表现出的正是实物粒子的群体效应,实物粒子具有粒子性,在群体效应中表现出诸如反射之类的粒子性有什么值得奇怪的呢。 水波遇到河岸同样也有反射现象,因为水分子具有粒子性。 另外,想用量子力学挺相对论不会成功,因为即便是量子力学,也阻挡不了用物理学上通行的反证法证伪相对论: 速度与参照系选择有关,爱因斯坦却直接假设光速与参照系选择无关建立相对论,相对论的出发点锁定相对论不过是一个犯低级错误的理论,要证明这一理论的错误,只需用反证法证明光速不变假设错误即可,因为相对论的前提错了,相对论就失去了根基。 一束光相对于地球速度为c,一个相对论支持者在地球上微丝不动,这个相对论支持者和地球共系,当然这束光相对于这位相对论支持者速度也是c,同时,相对于这束光,这个相对论支持者速度也是c,唯方向相反。 爱因斯坦与这位相对论支持者有不为零的相对速度v在地球上逆光狂奔,若这束光像爱因斯坦假设的那样,相对于爱因斯坦还是同一速度c,那么相对于这束光,爱因斯坦的速度也是c,唯方向相反。 那么,相对于这束光,这位相对论支持者和爱因斯坦速度都为c,这就是物理学上所说的同步运动,做同步运动的物体有何特点呢,一个物体动一米,另一个物体也动一米,相对位置始终不变,相对速度为零。 有一个相对地球静止的相对论支持者拖爱因斯坦的后腿,爱因斯坦玩跑得快就举步维艰,或者,有爱因斯坦拖着一个相对论支持者跑,这个相对论支持者要在地球上站稳也不容易。 导致这一错误的根源,就是爱因斯坦的光速不变假设! @自由的飞999999 毫无顾忌地肆意骂人已经习以为常,还总是靠楼主权利删帖为自己遮羞,居然能得到理论物理吧和反相吧吧务的袒护,也不知这自由的飞999999是一个什么大人物。
驳《电子到底是粒子还是波?单个电子是如何同时通过双缝进 我屏蔽自由的飞999999在反相吧的同名主题帖仅仅是因为此君违反贴吧协议对我进行人身攻击,并不是他的维相手段有多厉害,我绝不会像他那样靠楼主删帖为自己遮羞,相反,我希望自由的飞999999当面过招,而不是在背后提虚劲。//经典物理中,麦克斯韦把光看成是一种电磁波,没有任何粒子的特性;对于实物粒子(如电子、中子、质子等)则被纯粹地认为是一种「微观颗粒」,用于构成更复杂的物质结构,进而构成宏观实体,没有任何波的特性// 对物理学史稍有了解的人都知道,麦克斯韦电磁理论构建在以太模型之上,他的电磁波理论比照声速理论而来,而声波表现出的正是实物粒子的群体效应,实物粒子具有粒子性,在群体效应中表现出诸如反射之类的粒子性有什么值得奇怪的呢。 水波遇到河岸同样也有反射现象,因为水分子具有粒子性。 另外,想用量子力学挺相对论不会成功,因为即便是量子力学,也阻挡不了用物理学上通行的反证法证伪相对论: 速度与参照系选择有关,爱因斯坦却直接假设光速与参照系选择无关建立相对论,相对论的出发点锁定相对论不过是一个犯低级错误的理论,要证明这一理论的错误,只需用反证法证明光速不变假设错误即可,因为相对论的前提错了,相对论就失去了根基。 一束光相对于地球速度为c,一个相对论支持者在地球上微丝不动,这个相对论支持者和地球共系,当然这束光相对于这位相对论支持者速度也是c,同时,相对于这束光,这个相对论支持者速度也是c,唯方向相反。 爱因斯坦与这位相对论支持者有不为零的相对速度v在地球上逆光狂奔,若这束光像爱因斯坦假设的那样,相对于爱因斯坦还是同一速度c,那么相对于这束光,爱因斯坦的速度也是c,唯方向相反。 那么,相对于这束光,这位相对论支持者和爱因斯坦速度都为c,这就是物理学上所说的同步运动,做同步运动的物体有何特点呢,一个物体动一米,另一个物体也动一米,相对位置始终不变,相对速度为零。 有一个相对地球静止的相对论支持者拖爱因斯坦的后腿,爱因斯坦玩跑得快就举步维艰,或者,有爱因斯坦拖着一个相对论支持者跑,这个相对论支持者要在地球上站稳也不容易。 导致这一错误的根源,就是爱因斯坦的光速不变假设! @自由的飞999999 毫无顾忌地肆意骂人已经习以为常,还总是靠楼主权利删帖为自己遮羞,居然能得到理论物理吧吧务的袒护,也不知这自由的飞999999是一个什么大人物。
自由的飞999999能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 有谁相信一个直接yy测量结果维相《猴子,的确如你所说,你和其他猴子在地球或者月亮上,四处乱窜,无论你们跑不跑,往哪里跑,测的光速都一样》,还总是靠楼主权利删帖为自己遮羞的自由的飞999999,他能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 在当今物理学家们看来,牛顿的学术水平也就是小学生的水平https://tieba.baidu.com/p/7692574443自由的飞999999 理论斗士1 如题 送TA礼物 回复1楼2022-01-12 13:19自由的飞999999 理论斗士1 猴子又开始不服气了,别说物理学家了,如果牛顿复活,我这个不懂物理的人都可以给他上一天物理课 回复2楼2022-01-12 13:20 百战 · 聚芈 限时进入:上线就送月灵书!开局泡点50级,技能全图秒怪!良心真传奇,新区20倍爆,上线就送特戒,装备靠打自由的飞999999 理论斗士1 猴子气疯了 回复3楼2022-01-12 13:2自由的飞999999: 也不全是,主要是逗逗没文化的猴子他们几个。2022-1-12 22:17回复 我也说一句 回复 1楼 2022-01-13 21:40 删除 |自由的飞999999 理论斗士1 猴子又造谣了,说我【诋毁牛顿】,你猴子说说我是咋诋毁的呢? 回复7楼2022-01-12 22:22自由的飞999999 理论斗士1 你猴子耍赖,比说说是谁在反相吧封禁的我?对你这种没文化、喜欢耍赖的费物,我当然要删你那些没有的垃圾了。 收起回复8楼2022-01-12 22:24自由的飞999999: 你猴子居然还有脸抱怨我删你的帖?2022-1-12 22:25回复 我也说一句自由的飞999999 理论斗士1 又一个费 物跳出来了,你除了撒谎、造谣,你还能干啥? 回复10楼2022-01-13 19:21
【原创】相对论之误 【关键词】:相对论、光速不变假设、定律。 【摘 要】:爱因斯坦作光速不变假设,把它称为光速不变原理甚至光的传播定律,把它当做定律导出洛伦兹变换等一系列相对论结论,由此构建出整个相对论的理论体系。 阿尔伯特·爱因斯坦的第一篇相对论论文《论动体的电动力学》1905年6月30日投稿在《物理年鉴》,该论文首先以“堵如此类的例子,以及企图证实地球相对于“光媒质”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假设: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。由这两条假设,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”, 谈到了光速不变假设在相对论中的核心地位,表明了他当初创建相对论的原因及其目的。 在这段文字中,也首次提到了光速不变假设: 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。 该论文又提出了在一个系依据光,来确定处于A 、B两个位置静止的两只钟同步的办法,让光从A 到B,再从B反射回A,说 “如果tB-tA=t’A-tB, 那么,这两只钟按照定义是同步的。我们假定,这个同步性的定义是可以没有矛盾的……这样,我们借助于某些(假想的)物理经验,对于静止在不同地方的各只钟,规定了什么叫做它们是同步的,从而显然也就获得了“同时”和“时间”的定义。一个事件的“时间”,就是在这事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示,而这只钟是同某一只特定的静止的钟同步的,而且对于一切的时间测定,也都是同这只特定的钟同步的……根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”。 从上面《论动体的电动力学》这段文字不难看出,他是在认定这个参照系各向光速不变,来定义时间的同时,因为tB-tA=A B/c, t’A-tB, =A B/c,一定有tB-tA=t’A-tB,相反地,如果前后光速存在差异并非同一个值c,则tB-tA=t’A-tB不成立。 其实,就理论而言,我们定义同时无需光崇拜,并不一定要依赖光,如果我们知道一种甚至两种在参照系中前后运动速度相同v1=v2的物理信号,也可以因为A B /v1 = A B / v2,依据tB-tA=t’A-tB来定义同时,因此,他这时间同步定义所依据的“(假想的)物理经验”就是他的光速不变假设,有了这一假设,才有前后光速相等,但必须注意,他这样靠推理来定义同时,并不能说明存在【相对于任何一个参照系,各向光速不变】这样的物理经验,而且,也没有任何物理经验证实相对于不同参照系光速为同一个值c。他的同时定义与他的光速不变假设虽然存在互动,存在相互照应,但由于所谓的物理经验仅仅是没有实证的假想,故最多算一种自圆其说的“自洽”,仅此而已。 随后又对光速不变假设作了第二次略有变化的表述,将原来所说的假设改称为原理: 光速不变原理:光在‘静止’参照系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。 通过这一表述,进一步阐明了相对论中,相对于任意惯性参照系光速始终为c的观点,值得一提的是,虽然先后两种表述将postulate(假设)换为principles(原理),但其本质仍然是一个假设。 在两次介绍光速不变假设后,以光速不变假设为前提,提出了相对论的同时性相对性观点: 一杆相对于另一个物体运动,光在杆上 A 、B两点往返,相对于杆,按光速不变假设,相对于杆前后光速不变,光速均为c,光传播事件光往返的时间就该相等tB-tA=t’A-tB。 如果相对于另一个物体,也按光速不变假设,相对于地面前后光速不变,光速均为c,故光从A 到B,再从B反射回A,相对于杆光的速度分别为c+v和c-v。 因此同一个光传播事件在另一个物体所在的系却不同时:tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v)。由此说明基于光速不变假设就会得到同时性的相对性。(爱因斯坦在这里两个系表示长度所用的字母A B 和rA B不同,仅仅是要与他的所谓长度相对性说法一致。) 当然,上述另一个系的结论也可由(tB-tA ) c=rA B-(tB-tA)v,(t’A-tB ) c =rA B +(t’A-tB ) v得到。实际上这就是,由于杆上的点A 和B为动点,对地面系而言,光在杆上移动的距离A B’<B’ A ’,再按光速不变假设,相对于另一个系也光速不变,光速均为c,自然有A B’/ c <B’ A ’ / c,即tB-tA< t’A-tB另一个系不同时,光以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 对这一分析过程,我们其实不用搞光崇拜,一杆相对于另一个物体运动使,就理论而言,完全可以让一个物理信号在杆上 A 、B两点等速的往返,相对于杆,该物理信号往返的时间就该相等tB-tA= t’A-tB。 相对于另一个物体,还可以有另一个物理信号在A 、B两点等速的往返,由于杆上的点A 和B为动点,对另一个系而言,另一个物理信号在杆上移动的距离A B’<B’ A ’, 另一个物理信号以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 由于是两个物理信号在A 、B两点等速的往返,而非同一个物理信号,分属两个不同的物理事件,所以,这并不能锁定同时性存在相对性。 那为什么爱因斯坦根据光所做的分析能得到同时性存在相对性呢?完全在于他认为光信号相对于杆前后光速相同,这一光信号相对于另一个参照系也同样前后光速相同,人为设定同一物理事件光信号传播有这样的特性,也就是他的光速不变假设。由于爱因斯坦除了“(假想的)物理经验”,并没有给出物理事实来证明他的光速不变假设属于物理经验,他这同时性相对性推演并不能在物理上能立足。 随后同样是在设定光的传播满足光速不变假设的条件下,推出相对论的洛伦兹变换,以及相对论的速度合成公式,其间,这篇文章还简略的分析了相对论的钟慢尺缩结论。 与《论动体的电动力学》相比,爱因斯坦在《狭义与广义相对论浅说》中,做了相对来说更简单的推导: 洛伦兹变换的简单推导按照图2所示两坐标系的相对取向,该两坐标系的x轴永远是重合的。在这个情况下我们可以把问题分为几部分,首先只考虑x轴上发生的事件。任何一个这样的事件,对于坐标系K是由横坐标x和时间t来表示,对于坐标系K’则由横坐标x’和时间t’来表示。当给定x和t时,我们要求出x’和t’。 沿着正x轴前进的一个光信号按照方程 x=ct 或 x-ct=0 (1) 传播。由于同一光信号必须以速度c相对于K'传播,因此相对于坐标系K'的传播将由类似的公式 x'-ct'=0 (2) 表示。满足(1)的那些空时点(事件)必须也满足(2)。显然这一点是成立的,只要关系 (x’-ct’)=λ(x-ct) (3) 一般地被满足,其中λ表示一个常数;因为,按照(3),(x-ct)等于零时(x'-ct')就必然也等于零。 如果我们对沿着负x轴传播的光线应用完全相同的考虑,我们就得到条件 (x’+ct’)=μ(x+ct) (4) 方程(3)和(4)相加(或相减),并为方便起见引入常数a和b代换常数λ和μ,令 a=(λ+μ)/2 以及 b=(λ-u)/2 我们得到方程 x'=ax-bct (5) ct'=act-bx (5a) 因此,若常数a和b为已知,我们就得到我们的问题的解。a和b可由下述讨论确定。 对于K'的原点我们永远有x'=0,因此按照(5)的第一个方程 x=(bc/a)t 如果我们将K'的原点相对于K的运动的速度称为v,我们就有 v=bc/a (6) 同一量值v可以从方程式(5)得出,只要我们计算K'的另一点相对于K的速度,或者计算K的一点相对于K'的速度(指向负x轴)。总之,我们可以指定v为两坐标系的相对速度。 还有,相对性原理告诉我们,由K判断的相对于K’保持静止的单位量杆的长度,必须恰好等于由K’判断的相对于K保持静止的单位量杆的长度。为了看一看由K观察x'轴上的诸点是什么样子,我们只需要从K对K'拍个“快照”;这意味着我们必须引入t(K的时间)的一个特别的值,例如t=0。对于这个t的值,我们从(5)的第一个方程就得到x'=ax. 因此,如果在K'坐标中测量,x'轴上两点相隔的距离为Δx'=1,该两点在我们瞬时快照中相隔的距离就是 Δx=1/a (7) 但是如果从K’(t'=0)拍快照,而且如果我们从方程(5)消去t,考虑到表示式(b),我们得到 x'=a(1-v²/c²)x 由此我们推断,在x轴上相隔距离1(相对于K)的两点,在我们的快照上将由距离 Δx'=a(1-v²/c²) (7a) 表示。 但是根据以上所述,这两个快照必须是全等的;因此(7)中的Δx必须等于(7a)中的Δx',这样我们就得到 a²=1/(1-v²/c²) (7b) 方程(6)和(7b)决定常数a和b。在(5)中代入这两个常数的值,我们得到在第11节所提出的第一个和第四个方程: x'=(x-vt)/√(1-v²/c²) t'=(t-vx/c²) /√(1-v²/c²) (8) 这样我们就得到了对于在x轴上的事件的洛仑兹变换。 它满足条件 x'²-c²t'²=x²-ct² (8a) 再把这个结果加以推广,以便将发生在x轴外面的事件也包括进去。此项推广只要保留方程(8)并补充以关系式 y'=y z'=z (9) 就能得到。 这样,无论对于坐标系K或是对于坐标系K',我们都满足了任意方向的光线在真空中速度不变的公设。这一点可以证明如下。 设在时间t=0时从K的原点发出一个光信号。这个光信号将按照方程 r=√(x²+y²+z²)=ct 传播,或者,如果方程两边取平方,按照方程 x²+y²+z²-c²t²=0 (10) 传播。 光的传播定律结合着相对性公设要求所考虑的信号(从K'去判断)应按照对应的公式 r'=ct' 或 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 (10a) 传播。为了使方程(10a)可以从方程(10)推出,我们必须有 x'²+y'²+z'²-c²t'²=σ(x²+y²+z²-c²t²) (11) 由于方程(8a)对于x轴上的点必须成立,因此我们有σ=1。不难看出,对于σ=1,洛伦兹变换确实满足(11);因为(11)可以由(8a)和(9)推出,因而也可以由(8)和(9)推出。这样我们就导出了洛伦兹变换。 由(8)和(9)表示的洛伦兹变换仍需加以推广。显然,在选择K'的轴时是否要使之与K的轴在空间中相互平行是无关重要的。同时,K'相对于K的平动速度是否沿x轴的方向也是无关紧要的。通过简单的考虑可以证明,我们能够通过两种变换建立这种广义的洛伦兹变换,这两种变换就是狭义的洛伦兹变换和纯粹的空间变换,纯粹的空间变换相当于用一个坐标轴指向其他方向的新的直角坐标系代换原有的直角坐标系。 我们可以用数学方法,对推广了的洛伦兹变换的特性作如下的描述: 推广了的洛伦兹变换就是用x,y,z,t的线性齐次函数来表示x’,y’,z’,t’,而这种线性齐次函数的性质又必须能使关系式 x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² (11a) 恒等地被满足。也就是说:如果我们用这些x,y,z,t的线性齐次函数来代换在(11a)左边所列的x',y',z',t',则(11a)的左边与其右边完全一致。 从爱因斯坦依据同一发光事件,将任意点在两个系的坐标,分别在各自参照系运用光速不变假设x-ct=0, x'-ct'=0,从而得到x'=ax-bct 和 ct'=act-bx ,爱因斯坦充分运用了他作的光速不变假设的“光在‘静止’参照系里总是以一确定的速度 C 传播着”,在依据特殊条件求解待定系数a、b的过程中,再次运用了基于光速不变假设的相对性同时性理念,来确定静长度和动长度的关系,最终导出洛伦兹变换,导出洛伦兹变换后,还特别强调,它满足条件x'²-c²t'²=x²-ct² ,而这x'²-c²t'²=x²-ct² 正是光速不变假设得来的所谓相对论的间隔不变性,后面还用相对性原理,从一个系的波动方程x²+y²+z²-c²t²=0直接推及另一个系的波动方程 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 。最后再次强调由光速不变假设得到的间隔不变性的另一种通用形式x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² 。 从这一系列推导己阐述不难看出,相对论的同时性相对性,间隔不变性,洛伦兹变换,以及钟慢尺缩等相对论基本结论完全依赖于爱因斯坦的光速不变假设。 在这里,相对论从前提假设,到理论推演,在得出结论有不有问题呢? 答案是肯定的,因为我们知道有个最基本的物理规律,那就是矢量合成,因为速度是矢量,速度的矢量合成不仅在物理上而且在数学上也被普遍运用,速度的矢量合成有一个常用的地方,那就是直接用于参照系变换,借用上面的图,如果参照系K’在 x轴方向相对于参照系K以速度v运动,而一束光相对于参照系K’速度为c,那么,按矢量合成规律,相对于参照系K,他的速度就为c+v,怎么可能像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c? 但由于相对论的名头非常大,估计很多的物理研究者都不愿相信相对论会犯这种低级错误,由于相对论的伟大不是一挥而就的,我们不妨从相对论的一点一滴谈起。 由于有矢量合成规律,在相对论出现以前,谁也不会相信像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c。直到现在,矢量合成规律还写在物理和数学课本上被普遍运用,那为什么有一部分人(应该是极少数,因为即便是支持相对论的人,占很大一部分也不了解相对论到底是什么样的理论。)被逐渐爱因斯坦策反了呢? 就以《论动体的电动力学》上面介绍的极少部分为例,爱因斯坦宣传工作做得好,例如: 1、 他反复强调,在“静系”中,要让光从A 到B,再从B反射回A,并tB-tA=t’A-tB,来实现对钟,实际上,我们就被多次暗示,相对于参照系,光速总是c。 2、 “根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”,在这宣称经验的说词中,没有参照系,但稍有物理基础的人都知道,要研究运动,就必须选参照系,因此,我们被再一次暗示,无论如何选参照系,相对于任意参照系,光速总是c。 3、 他前后两次讲了他的光速不变假设,只讲光速是确定的速度c,同样绝口不提参照系,实际上,我们又前后两次被暗示,无论如何选参照系,光速总是c。 4、 前后两次讲了他的光速不变假设,第二次表述将postulate(假设)换为principles(原理),借助这一语言攻势,我们被暗示,这个假设并不是那么假。 5、 在“静系”中他的tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v),实际上也在暗示,相对于所在的参照系,光速一定为c。 6、 多次提到测量,将“静系”中“量得”杆长命名为rA B,与动系中的杆长A B于区别,有意无意地暗示杆在两个系长度不同。 在《狭义及广义相对论浅说》中,对于光速不变假设,爱因斯坦也有更强的语言攻势,多次将自己的假设说成定律: 1、 首先,他列出了一个大标题“光的传播定律与相对性原理的表面抵触”,直接把自己的假设说成定律。 他给出的理由是【在物理学中几乎没有比真空中光的传播定律更简单的定律了,学校里的每个儿童都知道,或者相信他知道,光在真空中沿直线以速度c=300,000公里/秒传播。无论如何我们非常精确地知道,这个速度对于所有各色光线都是一样的。用力如果不是这样,则当一颗恒星为其邻近的黑暗星体所掩食时,其各色光线的最小发射值就下会同时被看到。荷兰天文学家德西特(De Sitter)根据对双星的观察,也以相似的理由指出,光的传播速度不能依赖于发光物体的运动速度。关于光的传播速度与其“在空间中”的方向有关的假定即就其本身而言也是难以成立的】。
自由的飞999999能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平 有谁相信一个直接yy测量结果维相《猴子,的确如你所说,你和其他猴子在地球或者月亮上,四处乱窜,无论你们跑不跑,往哪里跑,测的光速都一样》,还总是靠楼主权利删帖为自己遮羞的自由的飞999999,他能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 在当今物理学家们看来,牛顿的学术水平也就是小学生的水平https://tieba.baidu.com/p/7692574443自由的飞999999 理论斗士1 如题 送TA礼物 回复1楼2022-01-12 13:19自由的飞999999 理论斗士1 猴子又开始不服气了,别说物理学家了,如果牛顿复活,我这个不懂物理的人都可以给他上一天物理课 回复2楼2022-01-12 13:20 百战 · 聚芈 限时进入:上线就送月灵书!开局泡点50级,技能全图秒怪!良心真传奇,新区20倍爆,上线就送特戒,装备靠打自由的飞999999 理论斗士1 猴子气疯了 回复3楼2022-01-12 13:2自由的飞999999: 也不全是,主要是逗逗没文化的猴子他们几个。2022-1-12 22:17回复 我也说一句 回复 1楼 2022-01-13 21:40 删除 |自由的飞999999 理论斗士1 猴子又造谣了,说我【诋毁牛顿】,你猴子说说我是咋诋毁的呢? 回复7楼2022-01-12 22:22自由的飞999999 理论斗士1 你猴子耍赖,比说说是谁在反相吧封禁的我?对你这种没文化、喜欢耍赖的费物,我当然要删你那些没有的垃圾了。 收起回复8楼2022-01-12 22:24自由的飞999999: 你猴子居然还有脸抱怨我删你的帖?2022-1-12 22:25回复 我也说一句自由的飞999999 理论斗士1 又一个费 物跳出来了,你除了撒谎、造谣,你还能干啥? 回复10楼2022-01-13 19:21
驳《电子到底是粒子还是波?单个电子是如何同时通过双缝进 我屏蔽自由的飞999999在反相吧的同名主题帖仅仅是因为此君违反贴吧协议对我进行人身攻击,并不是他的维相手段有多厉害,我绝不会像他那样靠楼主删帖为自己遮羞,相反,我希望自由的飞999999当面过招,而不是在背后提虚劲。//经典物理中,麦克斯韦把光看成是一种电磁波,没有任何粒子的特性;对于实物粒子(如电子、中子、质子等)则被纯粹地认为是一种「微观颗粒」,用于构成更复杂的物质结构,进而构成宏观实体,没有任何波的特性// 对物理学史稍有了解的人都知道,麦克斯韦电磁理论构建在以太模型之上,他的电磁波理论比照声速理论而来,而声波表现出的正是实物粒子的群体效应,实物粒子具有粒子性,在群体效应中表现出诸如反射之类的粒子性有什么值得奇怪的呢。 水波遇到河岸同样也有反射现象,因为水分子具有粒子性。 另外,想用量子力学挺相对论不会成功,因为即便是量子力学,也阻挡不了用物理学上通行的反证法证伪相对论: 速度与参照系选择有关,爱因斯坦却直接假设光速与参照系选择无关建立相对论,相对论的出发点锁定相对论不过是一个犯低级错误的理论,要证明这一理论的错误,只需用反证法证明光速不变假设错误即可,因为相对论的前提错了,相对论就失去了根基。 一束光相对于地球速度为c,一个相对论支持者在地球上微丝不动,这个相对论支持者和地球共系,当然这束光相对于这位相对论支持者速度也是c,同时,相对于这束光,这个相对论支持者速度也是c,唯方向相反。 爱因斯坦与这位相对论支持者有不为零的相对速度v在地球上逆光狂奔,若这束光像爱因斯坦假设的那样,相对于爱因斯坦还是同一速度c,那么相对于这束光,爱因斯坦的速度也是c,唯方向相反。 那么,相对于这束光,这位相对论支持者和爱因斯坦速度都为c,这就是物理学上所说的同步运动,做同步运动的物体有何特点呢,一个物体动一米,另一个物体也动一米,相对位置始终不变,相对速度为零。 有一个相对地球静止的相对论支持者拖爱因斯坦的后腿,爱因斯坦玩跑得快就举步维艰,或者,有爱因斯坦拖着一个相对论支持者跑,这个相对论支持者要在地球上站稳也不容易。 导致这一错误的根源,就是爱因斯坦的光速不变假设! @自由的飞999999 毫无顾忌地肆意骂人已经习以为常,还总是靠楼主权利删帖为自己遮羞,居然能得到理论物理吧吧务的袒护,也不知这自由的飞999999是一个什么大人物。
驳《电子到底是粒子还是波?单个电子是如何同时通过双缝进行 https://tieba.baidu.com/p/7714734929 我屏蔽自由的飞999999在反相吧的同名主题帖仅仅是因为此君违反贴吧协议对我进行人身攻击,我绝不会像他那样靠楼主删帖为自己遮羞,相反,我希望自由的飞999999当面过招,而不是在背后提虚劲。//经典物理中,麦克斯韦把光看成是一种电磁波,没有任何粒子的特性;对于实物粒子(如电子、中子、质子等)则被纯粹地认为是一种「微观颗粒」,用于构成更复杂的物质结构,进而构成宏观实体,没有任何波的特性//<br><br><br>对物理学史稍有了解的人都知道,麦克斯韦电磁理论构建在以太模型之上,他的电磁波理论比照声速理论而来,而声波表现出的正是实物粒子的群体效应,实物粒子具有粒子性,在群体效应中表现出诸如反射之类的粒子性有什么值得奇怪的呢。<br><br><br>水波遇到河岸同样也有反射现象,因为水分子具有粒子性。 另外,想用量子力学挺相对论不会成功,因为即便是量子力学,也阻挡不了用物理学上通行的反证法证伪相对论: 速度与参照系选择有关,爱因斯坦却直接假设光速与参照系选择无关建立相对论,相对论的出发点锁定相对论不过是一个犯低级错误的理论,要证明这一理论的错误,只需用反证法证明光速不变假设错误即可,因为相对论的前提错了,相对论就失去了根基。 一束光相对于地球速度为c,一个相对论支持者在地球上微丝不动,这个相对论支持者和地球共系,当然这束光相对于这位相对论支持者速度也是c,同时,相对于这束光,这个相对论支持者速度也是c,唯方向相反。 爱因斯坦与这位相对论支持者有不为零的相对速度v在地球上逆光狂奔,若这束光像爱因斯坦假设的那样,相对于爱因斯坦还是同一速度c,那么相对于这束光,爱因斯坦的速度也是c,唯方向相反。 那么,相对于这束光,这位相对论支持者和爱因斯坦速度都为c,这就是物理学上所说的同步运动,做同步运动的物体有何特点呢,一个物体动一米,另一个物体也动一米,相对位置始终不变,相对速度为零。 有一个相对地球静止的相对论支持者拖爱因斯坦的后腿,爱因斯坦玩跑得快就举步维艰,或者,有爱因斯坦拖着一个相对论支持者跑,这个相对论支持者要在地球上站稳也不容易。 导致这一错误的根源,就是爱因斯坦的光速不变假设!
教相对论的丽雅在反相吧靠吧权呵护相对论 教相对论的丽雅在反相吧靠违规使用小吧权利阻止我反相的声音,以此来呵护相对论,已经举报,给出了相应的证据,相关细节见https://tieba.baidu.com/p/7694253812。
【原创】相对论之误 【关键词】:相对论、光速不变假设、定律。 【摘 要】:爱因斯坦作光速不变假设,把它称为光速不变原理甚至光的传播定律,把它当做定律导出洛伦兹变换等一系列相对论结论,由此构建出整个相对论的理论体系。 阿尔伯特·爱因斯坦的第一篇相对论论文《论动体的电动力学》1905年6月30日投稿在《物理年鉴》,该论文首先以“堵如此类的例子,以及企图证实地球相对于“光媒质”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假设: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。由这两条假设,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”, 谈到了光速不变假设在相对论中的核心地位,表明了他当初创建相对论的原因及其目的。 在这段文字中,也首次提到了光速不变假设: 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。 该论文又提出了在一个系依据光,来确定处于A 、B两个位置静止的两只钟同步的办法,让光从A 到B,再从B反射回A,说 “如果tB-tA=t’A-tB, 那么,这两只钟按照定义是同步的。我们假定,这个同步性的定义是可以没有矛盾的……这样,我们借助于某些(假想的)物理经验,对于静止在不同地方的各只钟,规定了什么叫做它们是同步的,从而显然也就获得了“同时”和“时间”的定义。一个事件的“时间”,就是在这事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示,而这只钟是同某一只特定的静止的钟同步的,而且对于一切的时间测定,也都是同这只特定的钟同步的……根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”。 从上面《论动体的电动力学》这段文字不难看出,他是在认定这个参照系各向光速不变,来定义时间的同时,因为tB-tA=A B/c, t’A-tB, =A B/c,一定有tB-tA=t’A-tB,相反地,如果前后光速存在差异并非同一个值c,则tB-tA=t’A-tB不成立。 其实,就理论而言,我们定义同时无需光崇拜,并不一定要依赖光,如果我们知道一种甚至两种在参照系中前后运动速度相同v1=v2的物理信号,也可以因为A B /v1 = A B / v2,依据tB-tA=t’A-tB来定义同时,因此,他这时间同步定义所依据的“(假想的)物理经验”就是他的光速不变假设,有了这一假设,才有前后光速相等,但必须注意,他这样靠推理来定义同时,并不能说明存在【相对于任何一个参照系,各向光速不变】这样的物理经验,而且,也没有任何物理经验证实相对于不同参照系光速为同一个值c。他的同时定义与他的光速不变假设虽然存在互动,存在相互照应,但由于所谓的物理经验仅仅是没有实证的假想,故最多算一种自圆其说的“自洽”,仅此而已。 随后又对光速不变假设作了第二次略有变化的表述,将原来所说的假设改称为原理: 光速不变原理:光在‘静止’参照系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。 通过这一表述,进一步阐明了相对论中,相对于任意惯性参照系光速始终为c的观点,值得一提的是,虽然先后两种表述将postulate(假设)换为principles(原理),但其本质仍然是一个假设。 在两次介绍光速不变假设后,以光速不变假设为前提,提出了相对论的同时性相对性观点: 一杆相对于另一个物体运动,光在杆上 A 、B两点往返,相对于杆,按光速不变假设,相对于杆前后光速不变,光速均为c,光传播事件光往返的时间就该相等tB-tA=t’A-tB。 如果相对于另一个物体,也按光速不变假设,相对于地面前后光速不变,光速均为c,故光从A 到B,再从B反射回A,相对于杆光的速度分别为c+v和c-v。 因此同一个光传播事件在另一个物体所在的系却不同时:tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v)。由此说明基于光速不变假设就会得到同时性的相对性。(爱因斯坦在这里两个系表示长度所用的字母A B 和rA B不同,仅仅是要与他的所谓长度相对性说法一致。) 当然,上述另一个系的结论也可由(tB-tA ) c=rA B-(tB-tA)v,(t’A-tB ) c =rA B +(t’A-tB ) v得到。实际上这就是,由于杆上的点A 和B为动点,对地面系而言,光在杆上移动的距离A B’<B’ A ’,再按光速不变假设,相对于另一个系也光速不变,光速均为c,自然有A B’/ c <B’ A ’ / c,即tB-tA< t’A-tB另一个系不同时,光以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 对这一分析过程,我们其实不用搞光崇拜,一杆相对于另一个物体运动使,就理论而言,完全可以让一个物理信号在杆上 A 、B两点等速的往返,相对于杆,该物理信号往返的时间就该相等tB-tA= t’A-tB。 相对于另一个物体,还可以有另一个物理信号在A 、B两点等速的往返,由于杆上的点A 和B为动点,对另一个系而言,另一个物理信号在杆上移动的距离A B’<B’ A ’, 另一个物理信号以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 由于是两个物理信号在A 、B两点等速的往返,而非同一个物理信号,分属两个不同的物理事件,所以,这并不能锁定同时性存在相对性。 那为什么爱因斯坦根据光所做的分析能得到同时性存在相对性呢?完全在于他认为光信号相对于杆前后光速相同,这一光信号相对于另一个参照系也同样前后光速相同,人为设定同一物理事件光信号传播有这样的特性,也就是他的光速不变假设。由于爱因斯坦除了“(假想的)物理经验”,并没有给出物理事实来证明他的光速不变假设属于物理经验,他这同时性相对性推演并不能在物理上能立足。 随后同样是在设定光的传播满足光速不变假设的条件下,推出相对论的洛伦兹变换,以及相对论的速度合成公式,其间,这篇文章还简略的分析了相对论的钟慢尺缩结论。 与《论动体的电动力学》相比,爱因斯坦在《狭义与广义相对论浅说》中,做了相对来说更简单的推导: 洛伦兹变换的简单推导按照图2所示两坐标系的相对取向,该两坐标系的x轴永远是重合的。在这个情况下我们可以把问题分为几部分,首先只考虑x轴上发生的事件。任何一个这样的事件,对于坐标系K是由横坐标x和时间t来表示,对于坐标系K’则由横坐标x’和时间t’来表示。当给定x和t时,我们要求出x’和t’。 沿着正x轴前进的一个光信号按照方程 x=ct 或 x-ct=0 (1) 传播。由于同一光信号必须以速度c相对于K'传播,因此相对于坐标系K'的传播将由类似的公式 x'-ct'=0 (2) 表示。满足(1)的那些空时点(事件)必须也满足(2)。显然这一点是成立的,只要关系 (x’-ct’)=λ(x-ct) (3) 一般地被满足,其中λ表示一个常数;因为,按照(3),(x-ct)等于零时(x'-ct')就必然也等于零。 如果我们对沿着负x轴传播的光线应用完全相同的考虑,我们就得到条件 (x’+ct’)=μ(x+ct) (4) 方程(3)和(4)相加(或相减),并为方便起见引入常数a和b代换常数λ和μ,令 a=(λ+μ)/2 以及 b=(λ-u)/2 我们得到方程 x'=ax-bct (5) ct'=act-bx (5a) 因此,若常数a和b为已知,我们就得到我们的问题的解。a和b可由下述讨论确定。 对于K'的原点我们永远有x'=0,因此按照(5)的第一个方程 x=(bc/a)t 如果我们将K'的原点相对于K的运动的速度称为v,我们就有 v=bc/a (6) 同一量值v可以从方程式(5)得出,只要我们计算K'的另一点相对于K的速度,或者计算K的一点相对于K'的速度(指向负x轴)。总之,我们可以指定v为两坐标系的相对速度。 还有,相对性原理告诉我们,由K判断的相对于K’保持静止的单位量杆的长度,必须恰好等于由K’判断的相对于K保持静止的单位量杆的长度。为了看一看由K观察x'轴上的诸点是什么样子,我们只需要从K对K'拍个“快照”;这意味着我们必须引入t(K的时间)的一个特别的值,例如t=0。对于这个t的值,我们从(5)的第一个方程就得到x'=ax. 因此,如果在K'坐标中测量,x'轴上两点相隔的距离为Δx'=1,该两点在我们瞬时快照中相隔的距离就是 Δx=1/a (7) 但是如果从K’(t'=0)拍快照,而且如果我们从方程(5)消去t,考虑到表示式(b),我们得到 x'=a(1-v²/c²)x 由此我们推断,在x轴上相隔距离1(相对于K)的两点,在我们的快照上将由距离 Δx'=a(1-v²/c²) (7a) 表示。 但是根据以上所述,这两个快照必须是全等的;因此(7)中的Δx必须等于(7a)中的Δx',这样我们就得到 a²=1/(1-v²/c²) (7b) 方程(6)和(7b)决定常数a和b。在(5)中代入这两个常数的值,我们得到在第11节所提出的第一个和第四个方程: x'=(x-vt)/√(1-v²/c²) t'=(t-vx/c²) /√(1-v²/c²) (8) 这样我们就得到了对于在x轴上的事件的洛仑兹变换。 它满足条件 x'²-c²t'²=x²-ct² (8a) 再把这个结果加以推广,以便将发生在x轴外面的事件也包括进去。此项推广只要保留方程(8)并补充以关系式 y'=y z'=z (9) 就能得到。 这样,无论对于坐标系K或是对于坐标系K',我们都满足了任意方向的光线在真空中速度不变的公设。这一点可以证明如下。 设在时间t=0时从K的原点发出一个光信号。这个光信号将按照方程 r=√(x²+y²+z²)=ct 传播,或者,如果方程两边取平方,按照方程 x²+y²+z²-c²t²=0 (10) 传播。 光的传播定律结合着相对性公设要求所考虑的信号(从K'去判断)应按照对应的公式 r'=ct' 或 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 (10a) 传播。为了使方程(10a)可以从方程(10)推出,我们必须有 x'²+y'²+z'²-c²t'²=σ(x²+y²+z²-c²t²) (11) 由于方程(8a)对于x轴上的点必须成立,因此我们有σ=1。不难看出,对于σ=1,洛伦兹变换确实满足(11);因为(11)可以由(8a)和(9)推出,因而也可以由(8)和(9)推出。这样我们就导出了洛伦兹变换。 由(8)和(9)表示的洛伦兹变换仍需加以推广。显然,在选择K'的轴时是否要使之与K的轴在空间中相互平行是无关重要的。同时,K'相对于K的平动速度是否沿x轴的方向也是无关紧要的。通过简单的考虑可以证明,我们能够通过两种变换建立这种广义的洛伦兹变换,这两种变换就是狭义的洛伦兹变换和纯粹的空间变换,纯粹的空间变换相当于用一个坐标轴指向其他方向的新的直角坐标系代换原有的直角坐标系。 我们可以用数学方法,对推广了的洛伦兹变换的特性作如下的描述: 推广了的洛伦兹变换就是用x,y,z,t的线性齐次函数来表示x’,y’,z’,t’,而这种线性齐次函数的性质又必须能使关系式 x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² (11a) 恒等地被满足。也就是说:如果我们用这些x,y,z,t的线性齐次函数来代换在(11a)左边所列的x',y',z',t',则(11a)的左边与其右边完全一致。 从爱因斯坦依据同一发光事件,将任意点在两个系的坐标,分别在各自参照系运用光速不变假设x-ct=0, x'-ct'=0,从而得到x'=ax-bct 和 ct'=act-bx ,爱因斯坦充分运用了他作的光速不变假设的“光在‘静止’参照系里总是以一确定的速度 C 传播着”,在依据特殊条件求解待定系数a、b的过程中,再次运用了基于光速不变假设的相对性同时性理念,来确定静长度和动长度的关系,最终导出洛伦兹变换,导出洛伦兹变换后,还特别强调,它满足条件x'²-c²t'²=x²-ct² ,而这x'²-c²t'²=x²-ct² 正是光速不变假设得来的所谓相对论的间隔不变性,后面还用相对性原理,从一个系的波动方程x²+y²+z²-c²t²=0直接推及另一个系的波动方程 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 。最后再次强调由光速不变假设得到的间隔不变性的另一种通用形式x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² 。 从这一系列推导己阐述不难看出,相对论的同时性相对性,间隔不变性,洛伦兹变换,以及钟慢尺缩等相对论基本结论完全依赖于爱因斯坦的光速不变假设。 在这里,相对论从前提假设,到理论推演,在得出结论有不有问题呢? 答案是肯定的,因为我们知道有个最基本的物理规律,那就是矢量合成,因为速度是矢量,速度的矢量合成不仅在物理上而且在数学上也被普遍运用,速度的矢量合成有一个常用的地方,那就是直接用于参照系变换,借用上面的图,如果参照系K’在 x轴方向相对于参照系K以速度v运动,而一束光相对于参照系K’速度为c,那么,按矢量合成规律,相对于参照系K,他的速度就为c+v,怎么可能像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c? 但由于相对论的名头非常大,估计很多的物理研究者都不愿相信相对论会犯这种低级错误,由于相对论的伟大不是一挥而就的,我们不妨从相对论的一点一滴谈起。 由于有矢量合成规律,在相对论出现以前,谁也不会相信像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c。直到现在,矢量合成规律还写在物理和数学课本上被普遍运用,那为什么有一部分人(应该是极少数,因为即便是支持相对论的人,占很大一部分也不了解相对论到底是什么样的理论。)被逐渐爱因斯坦策反了呢? 就以《论动体的电动力学》上面介绍的极少部分为例,爱因斯坦宣传工作做得好,例如: 1、 他反复强调,在“静系”中,要让光从A 到B,再从B反射回A,并tB-tA=t’A-tB,来实现对钟,实际上,我们就被多次暗示,相对于参照系,光速总是c。 2、 “根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”,在这宣称经验的说词中,没有参照系,但稍有物理基础的人都知道,要研究运动,就必须选参照系,因此,我们被再一次暗示,无论如何选参照系,相对于任意参照系,光速总是c。 3、 他前后两次讲了他的光速不变假设,只讲光速是确定的速度c,同样绝口不提参照系,实际上,我们又前后两次被暗示,无论如何选参照系,光速总是c。 4、 前后两次讲了他的光速不变假设,第二次表述将postulate(假设)换为principles(原理),借助这一语言攻势,我们被暗示,这个假设并不是那么假。 5、 在“静系”中他的tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v),实际上也在暗示,相对于所在的参照系,光速一定为c。 6、 多次提到测量,将“静系”中“量得”杆长命名为rA B,与动系中的杆长A B于区别,有意无意地暗示杆在两个系长度不同。 在《狭义及广义相对论浅说》中,对于光速不变假设,爱因斯坦也有更强的语言攻势,多次将自己的假设说成定律: 1、 首先,他列出了一个大标题“光的传播定律与相对性原理的表面抵触”,直接把自己的假设说成定律。 他给出的理由是【在物理学中几乎没有比真空中光的传播定律更简单的定律了,学校里的每个儿童都知道,或者相信他知道,光在真空中沿直线以速度c=300,000公里/秒传播。无论如何我们非常精确地知道,这个速度对于所有各色光线都是一样的。用力如果不是这样,则当一颗恒星为其邻近的黑暗星体所掩食时,其各色光线的最小发射值就下会同时被看到。荷兰天文学家德西特(De Sitter)根据对双星的观察,也以相似的理由指出,光的传播速度不能依赖于发光物体的运动速度。关于光的传播速度与其“在空间中”的方向有关的假定即就其本身而言也是难以成立的】。
【原创】相对论之误 【关键词】:相对论、光速不变假设、定律。 【摘 要】:爱因斯坦作光速不变假设,把它称为光速不变原理甚至光的传播定律,把它当做定律导出洛伦兹变换等一系列相对论结论,由此构建出整个相对论的理论体系。 阿尔伯特·爱因斯坦的第一篇相对论论文《论动体的电动力学》1905年6月30日投稿在《物理年鉴》,该论文首先以“堵如此类的例子,以及企图证实地球相对于“光媒质”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假设: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。由这两条假设,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”, 谈到了光速不变假设在相对论中的核心地位,表明了他当初创建相对论的原因及其目的。 在这段文字中,也首次提到了光速不变假设: 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。 该论文又提出了在一个系依据光,来确定处于A 、B两个位置静止的两只钟同步的办法,让光从A 到B,再从B反射回A,说 “如果tB-tA=t’A-tB, 那么,这两只钟按照定义是同步的。我们假定,这个同步性的定义是可以没有矛盾的……这样,我们借助于某些(假想的)物理经验,对于静止在不同地方的各只钟,规定了什么叫做它们是同步的,从而显然也就获得了“同时”和“时间”的定义。一个事件的“时间”,就是在这事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示,而这只钟是同某一只特定的静止的钟同步的,而且对于一切的时间测定,也都是同这只特定的钟同步的……根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”。 从上面《论动体的电动力学》这段文字不难看出,他是在认定这个参照系各向光速不变,来定义时间的同时,因为tB-tA=A B/c, t’A-tB, =A B/c,一定有tB-tA=t’A-tB,相反地,如果前后光速存在差异并非同一个值c,则tB-tA=t’A-tB不成立。 其实,就理论而言,我们定义同时无需光崇拜,并不一定要依赖光,如果我们知道一种甚至两种在参照系中前后运动速度相同v1=v2的物理信号,也可以因为A B /v1 = A B / v2,依据tB-tA=t’A-tB来定义同时,因此,他这时间同步定义所依据的“(假想的)物理经验”就是他的光速不变假设,有了这一假设,才有前后光速相等,但必须注意,他这样靠推理来定义同时,并不能说明存在【相对于任何一个参照系,各向光速不变】这样的物理经验,而且,也没有任何物理经验证实相对于不同参照系光速为同一个值c。他的同时定义与他的光速不变假设虽然存在互动,存在相互照应,但由于所谓的物理经验仅仅是没有实证的假想,故最多算一种自圆其说的“自洽”,仅此而已。 随后又对光速不变假设作了第二次略有变化的表述,将原来所说的假设改称为原理: 光速不变原理:光在‘静止’参照系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。 通过这一表述,进一步阐明了相对论中,相对于任意惯性参照系光速始终为c的观点,值得一提的是,虽然先后两种表述将postulate(假设)换为principles(原理),但其本质仍然是一个假设。 在两次介绍光速不变假设后,以光速不变假设为前提,提出了相对论的同时性相对性观点: 一杆相对于另一个物体运动,光在杆上 A 、B两点往返,相对于杆,按光速不变假设,相对于杆前后光速不变,光速均为c,光传播事件光往返的时间就该相等tB-tA=t’A-tB。 如果相对于另一个物体,也按光速不变假设,相对于地面前后光速不变,光速均为c,故光从A 到B,再从B反射回A,相对于杆光的速度分别为c+v和c-v。 因此同一个光传播事件在另一个物体所在的系却不同时:tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v)。由此说明基于光速不变假设就会得到同时性的相对性。(爱因斯坦在这里两个系表示长度所用的字母A B 和rA B不同,仅仅是要与他的所谓长度相对性说法一致。) 当然,上述另一个系的结论也可由(tB-tA ) c=rA B-(tB-tA)v,(t’A-tB ) c =rA B +(t’A-tB ) v得到。实际上这就是,由于杆上的点A 和B为动点,对地面系而言,光在杆上移动的距离A B’<B’ A ’,再按光速不变假设,相对于另一个系也光速不变,光速均为c,自然有A B’/ c <B’ A ’ / c,即tB-tA< t’A-tB另一个系不同时,光以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 对这一分析过程,我们其实不用搞光崇拜,一杆相对于另一个物体运动使,就理论而言,完全可以让一个物理信号在杆上 A 、B两点等速的往返,相对于杆,该物理信号往返的时间就该相等tB-tA= t’A-tB。 相对于另一个物体,还可以有另一个物理信号在A 、B两点等速的往返,由于杆上的点A 和B为动点,对另一个系而言,另一个物理信号在杆上移动的距离A B’<B’ A ’, 另一个物理信号以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 由于是两个物理信号在A 、B两点等速的往返,而非同一个物理信号,分属两个不同的物理事件,所以,这并不能锁定同时性存在相对性。 那为什么爱因斯坦根据光所做的分析能得到同时性存在相对性呢?完全在于他认为光信号相对于杆前后光速相同,这一光信号相对于另一个参照系也同样前后光速相同,人为设定同一物理事件光信号传播有这样的特性,也就是他的光速不变假设。由于爱因斯坦除了“(假想的)物理经验”,并没有给出物理事实来证明他的光速不变假设属于物理经验,他这同时性相对性推演并不能在物理上能立足。 随后同样是在设定光的传播满足光速不变假设的条件下,推出相对论的洛伦兹变换,以及相对论的速度合成公式,其间,这篇文章还简略的分析了相对论的钟慢尺缩结论。 与《论动体的电动力学》相比,爱因斯坦在《狭义与广义相对论浅说》中,做了相对来说更简单的推导: 洛伦兹变换的简单推导按照图2所示两坐标系的相对取向,该两坐标系的x轴永远是重合的。在这个情况下我们可以把问题分为几部分,首先只考虑x轴上发生的事件。任何一个这样的事件,对于坐标系K是由横坐标x和时间t来表示,对于坐标系K’则由横坐标x’和时间t’来表示。当给定x和t时,我们要求出x’和t’。 沿着正x轴前进的一个光信号按照方程 x=ct 或 x-ct=0 (1) 传播。由于同一光信号必须以速度c相对于K'传播,因此相对于坐标系K'的传播将由类似的公式 x'-ct'=0 (2) 表示。满足(1)的那些空时点(事件)必须也满足(2)。显然这一点是成立的,只要关系 (x’-ct’)=λ(x-ct) (3) 一般地被满足,其中λ表示一个常数;因为,按照(3),(x-ct)等于零时(x'-ct')就必然也等于零。 如果我们对沿着负x轴传播的光线应用完全相同的考虑,我们就得到条件 (x’+ct’)=μ(x+ct) (4) 方程(3)和(4)相加(或相减),并为方便起见引入常数a和b代换常数λ和μ,令 a=(λ+μ)/2 以及 b=(λ-u)/2 我们得到方程 x'=ax-bct (5) ct'=act-bx (5a) 因此,若常数a和b为已知,我们就得到我们的问题的解。a和b可由下述讨论确定。 对于K'的原点我们永远有x'=0,因此按照(5)的第一个方程 x=(bc/a)t 如果我们将K'的原点相对于K的运动的速度称为v,我们就有 v=bc/a (6) 同一量值v可以从方程式(5)得出,只要我们计算K'的另一点相对于K的速度,或者计算K的一点相对于K'的速度(指向负x轴)。总之,我们可以指定v为两坐标系的相对速度。 还有,相对性原理告诉我们,由K判断的相对于K’保持静止的单位量杆的长度,必须恰好等于由K’判断的相对于K保持静止的单位量杆的长度。为了看一看由K观察x'轴上的诸点是什么样子,我们只需要从K对K'拍个“快照”;这意味着我们必须引入t(K的时间)的一个特别的值,例如t=0。对于这个t的值,我们从(5)的第一个方程就得到x'=ax. 因此,如果在K'坐标中测量,x'轴上两点相隔的距离为Δx'=1,该两点在我们瞬时快照中相隔的距离就是 Δx=1/a (7) 但是如果从K’(t'=0)拍快照,而且如果我们从方程(5)消去t,考虑到表示式(b),我们得到 x'=a(1-v²/c²)x 由此我们推断,在x轴上相隔距离1(相对于K)的两点,在我们的快照上将由距离 Δx'=a(1-v²/c²) (7a) 表示。 但是根据以上所述,这两个快照必须是全等的;因此(7)中的Δx必须等于(7a)中的Δx',这样我们就得到 a²=1/(1-v²/c²) (7b) 方程(6)和(7b)决定常数a和b。在(5)中代入这两个常数的值,我们得到在第11节所提出的第一个和第四个方程: x'=(x-vt)/√(1-v²/c²) t'=(t-vx/c²) /√(1-v²/c²) (8) 这样我们就得到了对于在x轴上的事件的洛仑兹变换。 它满足条件 x'²-c²t'²=x²-ct² (8a) 再把这个结果加以推广,以便将发生在x轴外面的事件也包括进去。此项推广只要保留方程(8)并补充以关系式 y'=y z'=z (9) 就能得到。 这样,无论对于坐标系K或是对于坐标系K',我们都满足了任意方向的光线在真空中速度不变的公设。这一点可以证明如下。 设在时间t=0时从K的原点发出一个光信号。这个光信号将按照方程 r=√(x²+y²+z²)=ct 传播,或者,如果方程两边取平方,按照方程 x²+y²+z²-c²t²=0 (10) 传播。 光的传播定律结合着相对性公设要求所考虑的信号(从K'去判断)应按照对应的公式 r'=ct' 或 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 (10a) 传播。为了使方程(10a)可以从方程(10)推出,我们必须有 x'²+y'²+z'²-c²t'²=σ(x²+y²+z²-c²t²) (11) 由于方程(8a)对于x轴上的点必须成立,因此我们有σ=1。不难看出,对于σ=1,洛伦兹变换确实满足(11);因为(11)可以由(8a)和(9)推出,因而也可以由(8)和(9)推出。这样我们就导出了洛伦兹变换。 由(8)和(9)表示的洛伦兹变换仍需加以推广。显然,在选择K'的轴时是否要使之与K的轴在空间中相互平行是无关重要的。同时,K'相对于K的平动速度是否沿x轴的方向也是无关紧要的。通过简单的考虑可以证明,我们能够通过两种变换建立这种广义的洛伦兹变换,这两种变换就是狭义的洛伦兹变换和纯粹的空间变换,纯粹的空间变换相当于用一个坐标轴指向其他方向的新的直角坐标系代换原有的直角坐标系。 我们可以用数学方法,对推广了的洛伦兹变换的特性作如下的描述: 推广了的洛伦兹变换就是用x,y,z,t的线性齐次函数来表示x’,y’,z’,t’,而这种线性齐次函数的性质又必须能使关系式 x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² (11a) 恒等地被满足。也就是说:如果我们用这些x,y,z,t的线性齐次函数来代换在(11a)左边所列的x',y',z',t',则(11a)的左边与其右边完全一致。 从爱因斯坦依据同一发光事件,将任意点在两个系的坐标,分别在各自参照系运用光速不变假设x-ct=0, x'-ct'=0,从而得到x'=ax-bct 和 ct'=act-bx ,爱因斯坦充分运用了他作的光速不变假设的“光在‘静止’参照系里总是以一确定的速度 C 传播着”,在依据特殊条件求解待定系数a、b的过程中,再次运用了基于光速不变假设的相对性同时性理念,来确定静长度和动长度的关系,最终导出洛伦兹变换,导出洛伦兹变换后,还特别强调,它满足条件x'²-c²t'²=x²-ct² ,而这x'²-c²t'²=x²-ct² 正是光速不变假设得来的所谓相对论的间隔不变性,后面还用相对性原理,从一个系的波动方程x²+y²+z²-c²t²=0直接推及另一个系的波动方程 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 。最后再次强调由光速不变假设得到的间隔不变性的另一种通用形式x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² 。 从这一系列推导己阐述不难看出,相对论的同时性相对性,间隔不变性,洛伦兹变换,以及钟慢尺缩等相对论基本结论完全依赖于爱因斯坦的光速不变假设。 在这里,相对论从前提假设,到理论推演,在得出结论有不有问题呢? 答案是肯定的,因为我们知道有个最基本的物理规律,那就是矢量合成,因为速度是矢量,速度的矢量合成不仅在物理上而且在数学上也被普遍运用,速度的矢量合成有一个常用的地方,那就是直接用于参照系变换,借用上面的图,如果参照系K’在 x轴方向相对于参照系K以速度v运动,而一束光相对于参照系K’速度为c,那么,按矢量合成规律,相对于参照系K,他的速度就为c+v,怎么可能像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c? 但由于相对论的名头非常大,估计很多的物理研究者都不愿相信相对论会犯这种低级错误,由于相对论的伟大不是一挥而就的,我们不妨从相对论的一点一滴谈起。 由于有矢量合成规律,在相对论出现以前,谁也不会相信像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c。直到现在,矢量合成规律还写在物理和数学课本上被普遍运用,那为什么有一部分人(应该是极少数,因为即便是支持相对论的人,占很大一部分也不了解相对论到底是什么样的理论。)被逐渐爱因斯坦策反了呢? 就以《论动体的电动力学》上面介绍的极少部分为例,爱因斯坦宣传工作做得好,例如: 1、 他反复强调,在“静系”中,要让光从A 到B,再从B反射回A,并tB-tA=t’A-tB,来实现对钟,实际上,我们就被多次暗示,相对于参照系,光速总是c。 2、 “根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”,在这宣称经验的说词中,没有参照系,但稍有物理基础的人都知道,要研究运动,就必须选参照系,因此,我们被再一次暗示,无论如何选参照系,相对于任意参照系,光速总是c。 3、 他前后两次讲了他的光速不变假设,只讲光速是确定的速度c,同样绝口不提参照系,实际上,我们又前后两次被暗示,无论如何选参照系,光速总是c。 4、 前后两次讲了他的光速不变假设,第二次表述将postulate(假设)换为principles(原理),借助这一语言攻势,我们被暗示,这个假设并不是那么假。 5、 在“静系”中他的tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v),实际上也在暗示,相对于所在的参照系,光速一定为c。 6、 多次提到测量,将“静系”中“量得”杆长命名为rA B,与动系中的杆长A B于区别,有意无意地暗示杆在两个系长度不同。 在《狭义及广义相对论浅说》中,对于光速不变假设,爱因斯坦也有更强的语言攻势,多次将自己的假设说成定律: 1、 首先,他列出了一个大标题“光的传播定律与相对性原理的表面抵触”,直接把自己的假设说成定律。 他给出的理由是【在物理学中几乎没有比真空中光的传播定律更简单的定律了,学校里的每个儿童都知道,或者相信他知道,光在真空中沿直线以速度c=300,000公里/秒传播。无论如何我们非常精确地知道,这个速度对于所有各色光线都是一样的。用力如果不是这样,则当一颗恒星为其邻近的黑暗星体所掩食时,其各色光线的最小发射值就下会同时被看到。荷兰天文学家德西特(De Sitter)根据对双星的观察,也以相似的理由指出,光的传播速度不能依赖于发光物体的运动速度。关于光的传播速度与其“在空间中”的方向有关的假定即就其本身而言也是难以成立的】。
驳《电子到底是粒子还是波?单个电子是如何同时通过双缝进 我屏蔽自由的飞999999在反相吧的同名主题帖仅仅是因为此君违反贴吧协议对我进行人身攻击,并不是他的维相手段有多厉害,我绝不会像他那样靠楼主删帖为自己遮羞,相反,我希望自由的飞999999当面过招,而不是在背后提虚劲。//经典物理中,麦克斯韦把光看成是一种电磁波,没有任何粒子的特性;对于实物粒子(如电子、中子、质子等)则被纯粹地认为是一种「微观颗粒」,用于构成更复杂的物质结构,进而构成宏观实体,没有任何波的特性// 对物理学史稍有了解的人都知道,麦克斯韦电磁理论构建在以太模型之上,他的电磁波理论比照声速理论而来,而声波表现出的正是实物粒子的群体效应,实物粒子具有粒子性,在群体效应中表现出诸如反射之类的粒子性有什么值得奇怪的呢。 水波遇到河岸同样也有反射现象,因为水分子具有粒子性。 另外,想用量子力学挺相对论不会成功,因为即便是量子力学,也阻挡不了用物理学上通行的反证法证伪相对论: 速度与参照系选择有关,爱因斯坦却直接假设光速与参照系选择无关建立相对论,相对论的出发点锁定相对论不过是一个犯低级错误的理论,要证明这一理论的错误,只需用反证法证明光速不变假设错误即可,因为相对论的前提错了,相对论就失去了根基。 一束光相对于地球速度为c,一个相对论支持者在地球上微丝不动,这个相对论支持者和地球共系,当然这束光相对于这位相对论支持者速度也是c,同时,相对于这束光,这个相对论支持者速度也是c,唯方向相反。 爱因斯坦与这位相对论支持者有不为零的相对速度v在地球上逆光狂奔,若这束光像爱因斯坦假设的那样,相对于爱因斯坦还是同一速度c,那么相对于这束光,爱因斯坦的速度也是c,唯方向相反。 那么,相对于这束光,这位相对论支持者和爱因斯坦速度都为c,这就是物理学上所说的同步运动,做同步运动的物体有何特点呢,一个物体动一米,另一个物体也动一米,相对位置始终不变,相对速度为零。 有一个相对地球静止的相对论支持者拖爱因斯坦的后腿,爱因斯坦玩跑得快就举步维艰,或者,有爱因斯坦拖着一个相对论支持者跑,这个相对论支持者要在地球上站稳也不容易。 导致这一错误的根源,就是爱因斯坦的光速不变假设!
自由的飞999999能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 有谁相信一个直接yy测量结果维相《猴子,的确如你所说,你和其他猴子在地球或者月亮上,四处乱窜,无论你们跑不跑,往哪里跑,测的光速都一样》,还总是靠楼主权利删帖为自己遮羞的自由的飞999999,他能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 在当今物理学家们看来,牛顿的学术水平也就是小学生的水平https://tieba.baidu.com/p/7692574443自由的飞999999 理论斗士1 如题 送TA礼物 回复1楼2022-01-12 13:19自由的飞999999 理论斗士1 猴子又开始不服气了,别说物理学家了,如果牛顿复活,我这个不懂物理的人都可以给他上一天物理课 回复2楼2022-01-12 13:20 百战 · 聚芈 限时进入:上线就送月灵书!开局泡点50级,技能全图秒怪!良心真传奇,新区20倍爆,上线就送特戒,装备靠打自由的飞999999 理论斗士1 猴子气疯了 回复3楼2022-01-12 13:2自由的飞999999: 也不全是,主要是逗逗没文化的猴子他们几个。2022-1-12 22:17回复 我也说一句 回复 1楼 2022-01-13 21:40 删除 |自由的飞999999 理论斗士1 猴子又造谣了,说我【诋毁牛顿】,你猴子说说我是咋诋毁的呢? 回复7楼2022-01-12 22:22自由的飞999999 理论斗士1 你猴子耍赖,比说说是谁在反相吧封禁的我?对你这种没文化、喜欢耍赖的费物,我当然要删你那些没有的垃圾了。 收起回复8楼2022-01-12 22:24自由的飞999999: 你猴子居然还有脸抱怨我删你的帖?2022-1-12 22:25回复 我也说一句自由的飞999999 理论斗士1 又一个费 物跳出来了,你除了撒谎、造谣,你还能干啥? 回复10楼2022-01-13 19:21
反证法足以证伪相对论 速度与参照系选择有关,爱因斯坦却直接假设光速与参照系选择无关建立相对论,相对论的出发点锁定相对论不过是一个犯低级错误的理论,要证明这一理论的错误,只需用反证法证明光速不变假设错误即可,因为相对论的前提错了,相对论就失去了根基。 一束光相对于地球速度为c,一个相对论支持者在地球上微丝不动,这个相对论支持者和地球共系,当然这束光相对于这位相对论支持者速度也是c,同时,相对于这束光,这个相对论支持者速度也是c,唯方向相反。 爱因斯坦与这位相对论支持者有不为零的相对速度v在地球上逆光狂奔,若这束光像爱因斯坦假设的那样,相对于爱因斯坦还是同一速度c,那么相对于这束光,爱因斯坦的速度也是c,唯方向相反。 那么,相对于这束光,这位相对论支持者和爱因斯坦速度都为c,这就是物理学上所说的同步运动,做同步运动的物体有何特点呢,一个物体动一米,另一个物体也动一米,相对位置始终不变,相对速度为零。 有一个相对地球静止的相对论支持者拖爱因斯坦的后腿,爱因斯坦玩跑得快就举步维艰,或者,有爱因斯坦拖着一个相对论支持者跑,这个相对论支持者要在地球上站稳也不容易。 导致这一错误的根源,就是爱因斯坦的光速不变假设!
【原创】相对论之误 【关键词】:相对论、光速不变假设、定律。 【摘 要】:爱因斯坦作光速不变假设,把它称为光速不变原理甚至光的传播定律,把它当做定律导出洛伦兹变换等一系列相对论结论,由此构建出整个相对论的理论体系。 阿尔伯特·爱因斯坦的第一篇相对论论文《论动体的电动力学》1905年6月30日投稿在《物理年鉴》,该论文首先以“堵如此类的例子,以及企图证实地球相对于“光媒质”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假设: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。由这两条假设,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”, 谈到了光速不变假设在相对论中的核心地位,表明了他当初创建相对论的原因及其目的。 在这段文字中,也首次提到了光速不变假设: 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。 该论文又提出了在一个系依据光,来确定处于A 、B两个位置静止的两只钟同步的办法,让光从A 到B,再从B反射回A,说 “如果tB-tA=t’A-tB, 那么,这两只钟按照定义是同步的。我们假定,这个同步性的定义是可以没有矛盾的……这样,我们借助于某些(假想的)物理经验,对于静止在不同地方的各只钟,规定了什么叫做它们是同步的,从而显然也就获得了“同时”和“时间”的定义。一个事件的“时间”,就是在这事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示,而这只钟是同某一只特定的静止的钟同步的,而且对于一切的时间测定,也都是同这只特定的钟同步的……根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”。 从上面《论动体的电动力学》这段文字不难看出,他是在认定这个参照系各向光速不变,来定义时间的同时,因为tB-tA=A B/c, t’A-tB, =A B/c,一定有tB-tA=t’A-tB,相反地,如果前后光速存在差异并非同一个值c,则tB-tA=t’A-tB不成立。 其实,就理论而言,我们定义同时无需光崇拜,并不一定要依赖光,如果我们知道一种甚至两种在参照系中前后运动速度相同v1=v2的物理信号,也可以因为A B /v1 = A B / v2,依据tB-tA=t’A-tB来定义同时,因此,他这时间同步定义所依据的“(假想的)物理经验”就是他的光速不变假设,有了这一假设,才有前后光速相等,但必须注意,他这样靠推理来定义同时,并不能说明存在【相对于任何一个参照系,各向光速不变】这样的物理经验,而且,也没有任何物理经验证实相对于不同参照系光速为同一个值c。他的同时定义与他的光速不变假设虽然存在互动,存在相互照应,但由于所谓的物理经验仅仅是没有实证的假想,故最多算一种自圆其说的“自洽”,仅此而已。 随后又对光速不变假设作了第二次略有变化的表述,将原来所说的假设改称为原理: 光速不变原理:光在‘静止’参照系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。 通过这一表述,进一步阐明了相对论中,相对于任意惯性参照系光速始终为c的观点,值得一提的是,虽然先后两种表述将postulate(假设)换为principles(原理),但其本质仍然是一个假设。 在两次介绍光速不变假设后,以光速不变假设为前提,提出了相对论的同时性相对性观点: 一杆相对于另一个物体运动,光在杆上 A 、B两点往返,相对于杆,按光速不变假设,相对于杆前后光速不变,光速均为c,光传播事件光往返的时间就该相等tB-tA=t’A-tB。 如果相对于另一个物体,也按光速不变假设,相对于地面前后光速不变,光速均为c,故光从A 到B,再从B反射回A,相对于杆光的速度分别为c+v和c-v。 因此同一个光传播事件在另一个物体所在的系却不同时:tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v)。由此说明基于光速不变假设就会得到同时性的相对性。(爱因斯坦在这里两个系表示长度所用的字母A B 和rA B不同,仅仅是要与他的所谓长度相对性说法一致。) 当然,上述另一个系的结论也可由(tB-tA ) c=rA B-(tB-tA)v,(t’A-tB ) c =rA B +(t’A-tB ) v得到。实际上这就是,由于杆上的点A 和B为动点,对地面系而言,光在杆上移动的距离A B’<B’ A ’,再按光速不变假设,相对于另一个系也光速不变,光速均为c,自然有A B’/ c <B’ A ’ / c,即tB-tA< t’A-tB另一个系不同时,光以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 对这一分析过程,我们其实不用搞光崇拜,一杆相对于另一个物体运动使,就理论而言,完全可以让一个物理信号在杆上 A 、B两点等速的往返,相对于杆,该物理信号往返的时间就该相等tB-tA= t’A-tB。 相对于另一个物体,还可以有另一个物理信号在A 、B两点等速的往返,由于杆上的点A 和B为动点,对另一个系而言,另一个物理信号在杆上移动的距离A B’<B’ A ’, 另一个物理信号以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 由于是两个物理信号在A 、B两点等速的往返,而非同一个物理信号,分属两个不同的物理事件,所以,这并不能锁定同时性存在相对性。 那为什么爱因斯坦根据光所做的分析能得到同时性存在相对性呢?完全在于他认为光信号相对于杆前后光速相同,这一光信号相对于另一个参照系也同样前后光速相同,人为设定同一物理事件光信号传播有这样的特性,也就是他的光速不变假设。由于爱因斯坦除了“(假想的)物理经验”,并没有给出物理事实来证明他的光速不变假设属于物理经验,他这同时性相对性推演并不能在物理上能立足。 随后同样是在设定光的传播满足光速不变假设的条件下,推出相对论的洛伦兹变换,以及相对论的速度合成公式,其间,这篇文章还简略的分析了相对论的钟慢尺缩结论。 与《论动体的电动力学》相比,爱因斯坦在《狭义与广义相对论浅说》中,做了相对来说更简单的推导: 洛伦兹变换的简单推导按照图2所示两坐标系的相对取向,该两坐标系的x轴永远是重合的。在这个情况下我们可以把问题分为几部分,首先只考虑x轴上发生的事件。任何一个这样的事件,对于坐标系K是由横坐标x和时间t来表示,对于坐标系K’则由横坐标x’和时间t’来表示。当给定x和t时,我们要求出x’和t’。 沿着正x轴前进的一个光信号按照方程 x=ct 或 x-ct=0 (1) 传播。由于同一光信号必须以速度c相对于K'传播,因此相对于坐标系K'的传播将由类似的公式 x'-ct'=0 (2) 表示。满足(1)的那些空时点(事件)必须也满足(2)。显然这一点是成立的,只要关系 (x’-ct’)=λ(x-ct) (3) 一般地被满足,其中λ表示一个常数;因为,按照(3),(x-ct)等于零时(x'-ct')就必然也等于零。 如果我们对沿着负x轴传播的光线应用完全相同的考虑,我们就得到条件 (x’+ct’)=μ(x+ct) (4) 方程(3)和(4)相加(或相减),并为方便起见引入常数a和b代换常数λ和μ,令 a=(λ+μ)/2 以及 b=(λ-u)/2 我们得到方程 x'=ax-bct (5) ct'=act-bx (5a) 因此,若常数a和b为已知,我们就得到我们的问题的解。a和b可由下述讨论确定。 对于K'的原点我们永远有x'=0,因此按照(5)的第一个方程 x=(bc/a)t 如果我们将K'的原点相对于K的运动的速度称为v,我们就有 v=bc/a (6) 同一量值v可以从方程式(5)得出,只要我们计算K'的另一点相对于K的速度,或者计算K的一点相对于K'的速度(指向负x轴)。总之,我们可以指定v为两坐标系的相对速度。 还有,相对性原理告诉我们,由K判断的相对于K’保持静止的单位量杆的长度,必须恰好等于由K’判断的相对于K保持静止的单位量杆的长度。为了看一看由K观察x'轴上的诸点是什么样子,我们只需要从K对K'拍个“快照”;这意味着我们必须引入t(K的时间)的一个特别的值,例如t=0。对于这个t的值,我们从(5)的第一个方程就得到x'=ax. 因此,如果在K'坐标中测量,x'轴上两点相隔的距离为Δx'=1,该两点在我们瞬时快照中相隔的距离就是 Δx=1/a (7) 但是如果从K’(t'=0)拍快照,而且如果我们从方程(5)消去t,考虑到表示式(b),我们得到 x'=a(1-v²/c²)x 由此我们推断,在x轴上相隔距离1(相对于K)的两点,在我们的快照上将由距离 Δx'=a(1-v²/c²) (7a) 表示。 但是根据以上所述,这两个快照必须是全等的;因此(7)中的Δx必须等于(7a)中的Δx',这样我们就得到 a²=1/(1-v²/c²) (7b) 方程(6)和(7b)决定常数a和b。在(5)中代入这两个常数的值,我们得到在第11节所提出的第一个和第四个方程: x'=(x-vt)/√(1-v²/c²) t'=(t-vx/c²) /√(1-v²/c²) (8) 这样我们就得到了对于在x轴上的事件的洛仑兹变换。 它满足条件 x'²-c²t'²=x²-ct² (8a) 再把这个结果加以推广,以便将发生在x轴外面的事件也包括进去。此项推广只要保留方程(8)并补充以关系式 y'=y z'=z (9) 就能得到。 这样,无论对于坐标系K或是对于坐标系K',我们都满足了任意方向的光线在真空中速度不变的公设。这一点可以证明如下。 设在时间t=0时从K的原点发出一个光信号。这个光信号将按照方程 r=√(x²+y²+z²)=ct 传播,或者,如果方程两边取平方,按照方程 x²+y²+z²-c²t²=0 (10) 传播。 光的传播定律结合着相对性公设要求所考虑的信号(从K'去判断)应按照对应的公式 r'=ct' 或 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 (10a) 传播。为了使方程(10a)可以从方程(10)推出,我们必须有 x'²+y'²+z'²-c²t'²=σ(x²+y²+z²-c²t²) (11) 由于方程(8a)对于x轴上的点必须成立,因此我们有σ=1。不难看出,对于σ=1,洛伦兹变换确实满足(11);因为(11)可以由(8a)和(9)推出,因而也可以由(8)和(9)推出。这样我们就导出了洛伦兹变换。 由(8)和(9)表示的洛伦兹变换仍需加以推广。显然,在选择K'的轴时是否要使之与K的轴在空间中相互平行是无关重要的。同时,K'相对于K的平动速度是否沿x轴的方向也是无关紧要的。通过简单的考虑可以证明,我们能够通过两种变换建立这种广义的洛伦兹变换,这两种变换就是狭义的洛伦兹变换和纯粹的空间变换,纯粹的空间变换相当于用一个坐标轴指向其他方向的新的直角坐标系代换原有的直角坐标系。 我们可以用数学方法,对推广了的洛伦兹变换的特性作如下的描述: 推广了的洛伦兹变换就是用x,y,z,t的线性齐次函数来表示x’,y’,z’,t’,而这种线性齐次函数的性质又必须能使关系式 x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² (11a) 恒等地被满足。也就是说:如果我们用这些x,y,z,t的线性齐次函数来代换在(11a)左边所列的x',y',z',t',则(11a)的左边与其右边完全一致。 从爱因斯坦依据同一发光事件,将任意点在两个系的坐标,分别在各自参照系运用光速不变假设x-ct=0, x'-ct'=0,从而得到x'=ax-bct 和 ct'=act-bx ,爱因斯坦充分运用了他作的光速不变假设的“光在‘静止’参照系里总是以一确定的速度 C 传播着”,在依据特殊条件求解待定系数a、b的过程中,再次运用了基于光速不变假设的相对性同时性理念,来确定静长度和动长度的关系,最终导出洛伦兹变换,导出洛伦兹变换后,还特别强调,它满足条件x'²-c²t'²=x²-ct² ,而这x'²-c²t'²=x²-ct² 正是光速不变假设得来的所谓相对论的间隔不变性,后面还用相对性原理,从一个系的波动方程x²+y²+z²-c²t²=0直接推及另一个系的波动方程 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 。最后再次强调由光速不变假设得到的间隔不变性的另一种通用形式x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² 。 从这一系列推导己阐述不难看出,相对论的同时性相对性,间隔不变性,洛伦兹变换,以及钟慢尺缩等相对论基本结论完全依赖于爱因斯坦的光速不变假设。 在这里,相对论从前提假设,到理论推演,在得出结论有不有问题呢? 答案是肯定的,因为我们知道有个最基本的物理规律,那就是矢量合成,因为速度是矢量,速度的矢量合成不仅在物理上而且在数学上也被普遍运用,速度的矢量合成有一个常用的地方,那就是直接用于参照系变换,借用上面的图,如果参照系K’在 x轴方向相对于参照系K以速度v运动,而一束光相对于参照系K’速度为c,那么,按矢量合成规律,相对于参照系K,他的速度就为c+v,怎么可能像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c? 但由于相对论的名头非常大,估计很多的物理研究者都不愿相信相对论会犯这种低级错误,由于相对论的伟大不是一挥而就的,我们不妨从相对论的一点一滴谈起。 由于有矢量合成规律,在相对论出现以前,谁也不会相信像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c。直到现在,矢量合成规律还写在物理和数学课本上被普遍运用,那为什么有一部分人(应该是极少数,因为即便是支持相对论的人,占很大一部分也不了解相对论到底是什么样的理论。)被逐渐爱因斯坦策反了呢? 就以《论动体的电动力学》上面介绍的极少部分为例,爱因斯坦宣传工作做得好,例如: 1、 他反复强调,在“静系”中,要让光从A 到B,再从B反射回A,并tB-tA=t’A-tB,来实现对钟,实际上,我们就被多次暗示,相对于参照系,光速总是c。 2、 “根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”,在这宣称经验的说词中,没有参照系,但稍有物理基础的人都知道,要研究运动,就必须选参照系,因此,我们被再一次暗示,无论如何选参照系,相对于任意参照系,光速总是c。 3、 他前后两次讲了他的光速不变假设,只讲光速是确定的速度c,同样绝口不提参照系,实际上,我们又前后两次被暗示,无论如何选参照系,光速总是c。 4、 前后两次讲了他的光速不变假设,第二次表述将postulate(假设)换为principles(原理),借助这一语言攻势,我们被暗示,这个假设并不是那么假。 5、 在“静系”中他的tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v),实际上也在暗示,相对于所在的参照系,光速一定为c。 6、 多次提到测量,将“静系”中“量得”杆长命名为rA B,与动系中的杆长A B于区别,有意无意地暗示杆在两个系长度不同。 在《狭义及广义相对论浅说》中,对于光速不变假设,爱因斯坦也有更强的语言攻势,多次将自己的假设说成定律: 1、 首先,他列出了一个大标题“光的传播定律与相对性原理的表面抵触”,直接把自己的假设说成定律。 他给出的理由是【在物理学中几乎没有比真空中光的传播定律更简单的定律了,学校里的每个儿童都知道,或者相信他知道,光在真空中沿直线以速度c=300,000公里/秒传播。无论如何我们非常精确地知道,这个速度对于所有各色光线都是一样的。用力如果不是这样,则当一颗恒星为其邻近的黑暗星体所掩食时,其各色光线的最小发射值就下会同时被看到。荷兰天文学家德西特(De Sitter)根据对双星的观察,也以相似的理由指出,光的传播速度不能依赖于发光物体的运动速度。关于光的传播速度与其“在空间中”的方向有关的假定即就其本身而言也是难以成立的】。
自由的飞999999违反贴吧协议挑衅的底气何来 中国共产党在十八大上正式提出,要“倡导富强、民主、文明、和谐,倡导自由、平等、公正、法治,倡导爱国、敬业、诚信、友善,积极培育社会主义核心价值观”,而自由的飞999999一次又一次的违反贴吧协议挑衅,其底气何来。
驳《电子到底是粒子还是波?单个电子是如何同时通过双缝进行 https://tieba.baidu.com/p/7714734929 我屏蔽自由的飞999999在反相吧的同名主题帖仅仅是因为此君违反贴吧协议对我进行人身攻击,我绝不会像他那样靠楼主删帖为自己遮羞,相反,我希望自由的飞999999当面过招,而不是在背后提虚劲。//经典物理中,麦克斯韦把光看成是一种电磁波,没有任何粒子的特性;对于实物粒子(如电子、中子、质子等)则被纯粹地认为是一种「微观颗粒」,用于构成更复杂的物质结构,进而构成宏观实体,没有任何波的特性// 对物理学史稍有了解的人都知道,麦克斯韦电磁理论构建在以太模型之上,他的电磁波理论比照声速理论而来,而声波表现出的正是实物粒子的群体效应,实物粒子具有粒子性,在群体效应中表现出诸如反射之类的粒子性有什么值得奇怪的呢。 水波遇到河岸同样也有反射现象,因为水分子具有粒子性。 另外,想用量子力学挺相对论不会成功,因为即便是量子力学,也阻挡不了用物理学上通行的反证法证伪相对论: 速度与参照系选择有关,爱因斯坦却直接假设光速与参照系选择无关建立相对论,相对论的出发点锁定相对论不过是一个犯低级错误的理论,要证明这一理论的错误,只需用反证法证明光速不变假设错误即可,因为相对论的前提错了,相对论就失去了根基。 一束光相对于地球速度为c,一个相对论支持者在地球上微丝不动,这个相对论支持者和地球共系,当然这束光相对于这位相对论支持者速度也是c,同时,相对于这束光,这个相对论支持者速度也是c,唯方向相反。 爱因斯坦与这位相对论支持者有不为零的相对速度v在地球上逆光狂奔,若这束光像爱因斯坦假设的那样,相对于爱因斯坦还是同一速度c,那么相对于这束光,爱因斯坦的速度也是c,唯方向相反。 那么,相对于这束光,这位相对论支持者和爱因斯坦速度都为c,这就是物理学上所说的同步运动,做同步运动的物体有何特点呢,一个物体动一米,另一个物体也动一米,相对位置始终不变,相对速度为零。 有一个相对地球静止的相对论支持者拖爱因斯坦的后腿,爱因斯坦玩跑得快就举步维艰,或者,有爱因斯坦拖着一个相对论支持者跑,这个相对论支持者要在地球上站稳也不容易。 导致这一错误的根源,就是爱因斯坦的光速不变假设!
【原创】相对论之误 【关键词】:相对论、光速不变假设、定律。 【摘 要】:爱因斯坦作光速不变假设,把它称为光速不变原理甚至光的传播定律,把它当做定律导出洛伦兹变换等一系列相对论结论,由此构建出整个相对论的理论体系。 阿尔伯特·爱因斯坦的第一篇相对论论文《论动体的电动力学》1905年6月30日投稿在《物理年鉴》,该论文首先以“堵如此类的例子,以及企图证实地球相对于“光媒质”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假设: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。由这两条假设,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”, 谈到了光速不变假设在相对论中的核心地位,表明了他当初创建相对论的原因及其目的。 在这段文字中,也首次提到了光速不变假设: 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。 该论文又提出了在一个系依据光,来确定处于A 、B两个位置静止的两只钟同步的办法,让光从A 到B,再从B反射回A,说 “如果tB-tA=t’A-tB, 那么,这两只钟按照定义是同步的。我们假定,这个同步性的定义是可以没有矛盾的……这样,我们借助于某些(假想的)物理经验,对于静止在不同地方的各只钟,规定了什么叫做它们是同步的,从而显然也就获得了“同时”和“时间”的定义。一个事件的“时间”,就是在这事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示,而这只钟是同某一只特定的静止的钟同步的,而且对于一切的时间测定,也都是同这只特定的钟同步的……根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”。 从上面《论动体的电动力学》这段文字不难看出,他是在认定这个参照系各向光速不变,来定义时间的同时,因为tB-tA=A B/c, t’A-tB, =A B/c,一定有tB-tA=t’A-tB,相反地,如果前后光速存在差异并非同一个值c,则tB-tA=t’A-tB不成立。 其实,就理论而言,我们定义同时无需光崇拜,并不一定要依赖光,如果我们知道一种甚至两种在参照系中前后运动速度相同v1=v2的物理信号,也可以因为A B /v1 = A B / v2,依据tB-tA=t’A-tB来定义同时,因此,他这时间同步定义所依据的“(假想的)物理经验”就是他的光速不变假设,有了这一假设,才有前后光速相等,但必须注意,他这样靠推理来定义同时,并不能说明存在【相对于任何一个参照系,各向光速不变】这样的物理经验,而且,也没有任何物理经验证实相对于不同参照系光速为同一个值c。他的同时定义与他的光速不变假设虽然存在互动,存在相互照应,但由于所谓的物理经验仅仅是没有实证的假想,故最多算一种自圆其说的“自洽”,仅此而已。 随后又对光速不变假设作了第二次略有变化的表述,将原来所说的假设改称为原理: 光速不变原理:光在‘静止’参照系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。 通过这一表述,进一步阐明了相对论中,相对于任意惯性参照系光速始终为c的观点,值得一提的是,虽然先后两种表述将postulate(假设)换为principles(原理),但其本质仍然是一个假设。 在两次介绍光速不变假设后,以光速不变假设为前提,提出了相对论的同时性相对性观点: 一杆相对于另一个物体运动,光在杆上 A 、B两点往返,相对于杆,按光速不变假设,相对于杆前后光速不变,光速均为c,光传播事件光往返的时间就该相等tB-tA=t’A-tB。 如果相对于另一个物体,也按光速不变假设,相对于地面前后光速不变,光速均为c,故光从A 到B,再从B反射回A,相对于杆光的速度分别为c+v和c-v。 因此同一个光传播事件在另一个物体所在的系却不同时:tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v)。由此说明基于光速不变假设就会得到同时性的相对性。(爱因斯坦在这里两个系表示长度所用的字母A B 和rA B不同,仅仅是要与他的所谓长度相对性说法一致。) 当然,上述另一个系的结论也可由(tB-tA ) c=rA B-(tB-tA)v,(t’A-tB ) c =rA B +(t’A-tB ) v得到。实际上这就是,由于杆上的点A 和B为动点,对地面系而言,光在杆上移动的距离A B’<B’ A ’,再按光速不变假设,相对于另一个系也光速不变,光速均为c,自然有A B’/ c <B’ A ’ / c,即tB-tA< t’A-tB另一个系不同时,光以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 对这一分析过程,我们其实不用搞光崇拜,一杆相对于另一个物体运动使,就理论而言,完全可以让一个物理信号在杆上 A 、B两点等速的往返,相对于杆,该物理信号往返的时间就该相等tB-tA= t’A-tB。 相对于另一个物体,还可以有另一个物理信号在A 、B两点等速的往返,由于杆上的点A 和B为动点,对另一个系而言,另一个物理信号在杆上移动的距离A B’<B’ A ’, 另一个物理信号以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 由于是两个物理信号在A 、B两点等速的往返,而非同一个物理信号,分属两个不同的物理事件,所以,这并不能锁定同时性存在相对性。 那为什么爱因斯坦根据光所做的分析能得到同时性存在相对性呢?完全在于他认为光信号相对于杆前后光速相同,这一光信号相对于另一个参照系也同样前后光速相同,人为设定同一物理事件光信号传播有这样的特性,也就是他的光速不变假设。由于爱因斯坦除了“(假想的)物理经验”,并没有给出物理事实来证明他的光速不变假设属于物理经验,他这同时性相对性推演并不能在物理上能立足。 随后同样是在设定光的传播满足光速不变假设的条件下,推出相对论的洛伦兹变换,以及相对论的速度合成公式,其间,这篇文章还简略的分析了相对论的钟慢尺缩结论。 与《论动体的电动力学》相比,爱因斯坦在《狭义与广义相对论浅说》中,做了相对来说更简单的推导: 洛伦兹变换的简单推导按照图2所示两坐标系的相对取向,该两坐标系的x轴永远是重合的。在这个情况下我们可以把问题分为几部分,首先只考虑x轴上发生的事件。任何一个这样的事件,对于坐标系K是由横坐标x和时间t来表示,对于坐标系K’则由横坐标x’和时间t’来表示。当给定x和t时,我们要求出x’和t’。 沿着正x轴前进的一个光信号按照方程 x=ct 或 x-ct=0 (1) 传播。由于同一光信号必须以速度c相对于K'传播,因此相对于坐标系K'的传播将由类似的公式 x'-ct'=0 (2) 表示。满足(1)的那些空时点(事件)必须也满足(2)。显然这一点是成立的,只要关系 (x’-ct’)=λ(x-ct) (3) 一般地被满足,其中λ表示一个常数;因为,按照(3),(x-ct)等于零时(x'-ct')就必然也等于零。 如果我们对沿着负x轴传播的光线应用完全相同的考虑,我们就得到条件 (x’+ct’)=μ(x+ct) (4) 方程(3)和(4)相加(或相减),并为方便起见引入常数a和b代换常数λ和μ,令 a=(λ+μ)/2 以及 b=(λ-u)/2 我们得到方程 x'=ax-bct (5) ct'=act-bx (5a) 因此,若常数a和b为已知,我们就得到我们的问题的解。a和b可由下述讨论确定。 对于K'的原点我们永远有x'=0,因此按照(5)的第一个方程 x=(bc/a)t 如果我们将K'的原点相对于K的运动的速度称为v,我们就有 v=bc/a (6) 同一量值v可以从方程式(5)得出,只要我们计算K'的另一点相对于K的速度,或者计算K的一点相对于K'的速度(指向负x轴)。总之,我们可以指定v为两坐标系的相对速度。 还有,相对性原理告诉我们,由K判断的相对于K’保持静止的单位量杆的长度,必须恰好等于由K’判断的相对于K保持静止的单位量杆的长度。为了看一看由K观察x'轴上的诸点是什么样子,我们只需要从K对K'拍个“快照”;这意味着我们必须引入t(K的时间)的一个特别的值,例如t=0。对于这个t的值,我们从(5)的第一个方程就得到x'=ax. 因此,如果在K'坐标中测量,x'轴上两点相隔的距离为Δx'=1,该两点在我们瞬时快照中相隔的距离就是 Δx=1/a (7) 但是如果从K’(t'=0)拍快照,而且如果我们从方程(5)消去t,考虑到表示式(b),我们得到 x'=a(1-v²/c²)x 由此我们推断,在x轴上相隔距离1(相对于K)的两点,在我们的快照上将由距离 Δx'=a(1-v²/c²) (7a) 表示。 但是根据以上所述,这两个快照必须是全等的;因此(7)中的Δx必须等于(7a)中的Δx',这样我们就得到 a²=1/(1-v²/c²) (7b) 方程(6)和(7b)决定常数a和b。在(5)中代入这两个常数的值,我们得到在第11节所提出的第一个和第四个方程: x'=(x-vt)/√(1-v²/c²) t'=(t-vx/c²) /√(1-v²/c²) (8) 这样我们就得到了对于在x轴上的事件的洛仑兹变换。 它满足条件 x'²-c²t'²=x²-ct² (8a) 再把这个结果加以推广,以便将发生在x轴外面的事件也包括进去。此项推广只要保留方程(8)并补充以关系式 y'=y z'=z (9) 就能得到。 这样,无论对于坐标系K或是对于坐标系K',我们都满足了任意方向的光线在真空中速度不变的公设。这一点可以证明如下。 设在时间t=0时从K的原点发出一个光信号。这个光信号将按照方程 r=√(x²+y²+z²)=ct 传播,或者,如果方程两边取平方,按照方程 x²+y²+z²-c²t²=0 (10) 传播。 光的传播定律结合着相对性公设要求所考虑的信号(从K'去判断)应按照对应的公式 r'=ct' 或 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 (10a) 传播。为了使方程(10a)可以从方程(10)推出,我们必须有 x'²+y'²+z'²-c²t'²=σ(x²+y²+z²-c²t²) (11) 由于方程(8a)对于x轴上的点必须成立,因此我们有σ=1。不难看出,对于σ=1,洛伦兹变换确实满足(11);因为(11)可以由(8a)和(9)推出,因而也可以由(8)和(9)推出。这样我们就导出了洛伦兹变换。 由(8)和(9)表示的洛伦兹变换仍需加以推广。显然,在选择K'的轴时是否要使之与K的轴在空间中相互平行是无关重要的。同时,K'相对于K的平动速度是否沿x轴的方向也是无关紧要的。通过简单的考虑可以证明,我们能够通过两种变换建立这种广义的洛伦兹变换,这两种变换就是狭义的洛伦兹变换和纯粹的空间变换,纯粹的空间变换相当于用一个坐标轴指向其他方向的新的直角坐标系代换原有的直角坐标系。 我们可以用数学方法,对推广了的洛伦兹变换的特性作如下的描述: 推广了的洛伦兹变换就是用x,y,z,t的线性齐次函数来表示x’,y’,z’,t’,而这种线性齐次函数的性质又必须能使关系式 x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² (11a) 恒等地被满足。也就是说:如果我们用这些x,y,z,t的线性齐次函数来代换在(11a)左边所列的x',y',z',t',则(11a)的左边与其右边完全一致。 从爱因斯坦依据同一发光事件,将任意点在两个系的坐标,分别在各自参照系运用光速不变假设x-ct=0, x'-ct'=0,从而得到x'=ax-bct 和 ct'=act-bx ,爱因斯坦充分运用了他作的光速不变假设的“光在‘静止’参照系里总是以一确定的速度 C 传播着”,在依据特殊条件求解待定系数a、b的过程中,再次运用了基于光速不变假设的相对性同时性理念,来确定静长度和动长度的关系,最终导出洛伦兹变换,导出洛伦兹变换后,还特别强调,它满足条件x'²-c²t'²=x²-ct² ,而这x'²-c²t'²=x²-ct² 正是光速不变假设得来的所谓相对论的间隔不变性,后面还用相对性原理,从一个系的波动方程x²+y²+z²-c²t²=0直接推及另一个系的波动方程 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 。最后再次强调由光速不变假设得到的间隔不变性的另一种通用形式x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² 。 从这一系列推导己阐述不难看出,相对论的同时性相对性,间隔不变性,洛伦兹变换,以及钟慢尺缩等相对论基本结论完全依赖于爱因斯坦的光速不变假设。 在这里,相对论从前提假设,到理论推演,在得出结论有不有问题呢? 答案是肯定的,因为我们知道有个最基本的物理规律,那就是矢量合成,因为速度是矢量,速度的矢量合成不仅在物理上而且在数学上也被普遍运用,速度的矢量合成有一个常用的地方,那就是直接用于参照系变换,借用上面的图,如果参照系K’在 x轴方向相对于参照系K以速度v运动,而一束光相对于参照系K’速度为c,那么,按矢量合成规律,相对于参照系K,他的速度就为c+v,怎么可能像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c? 但由于相对论的名头非常大,估计很多的物理研究者都不愿相信相对论会犯这种低级错误,由于相对论的伟大不是一挥而就的,我们不妨从相对论的一点一滴谈起。 由于有矢量合成规律,在相对论出现以前,谁也不会相信像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c。直到现在,矢量合成规律还写在物理和数学课本上被普遍运用,那为什么有一部分人(应该是极少数,因为即便是支持相对论的人,占很大一部分也不了解相对论到底是什么样的理论。)被逐渐爱因斯坦策反了呢? 就以《论动体的电动力学》上面介绍的极少部分为例,爱因斯坦宣传工作做得好,例如: 1、 他反复强调,在“静系”中,要让光从A 到B,再从B反射回A,并tB-tA=t’A-tB,来实现对钟,实际上,我们就被多次暗示,相对于参照系,光速总是c。 2、 “根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”,在这宣称经验的说词中,没有参照系,但稍有物理基础的人都知道,要研究运动,就必须选参照系,因此,我们被再一次暗示,无论如何选参照系,相对于任意参照系,光速总是c。 3、 他前后两次讲了他的光速不变假设,只讲光速是确定的速度c,同样绝口不提参照系,实际上,我们又前后两次被暗示,无论如何选参照系,光速总是c。 4、 前后两次讲了他的光速不变假设,第二次表述将postulate(假设)换为principles(原理),借助这一语言攻势,我们被暗示,这个假设并不是那么假。 5、 在“静系”中他的tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v),实际上也在暗示,相对于所在的参照系,光速一定为c。 6、 多次提到测量,将“静系”中“量得”杆长命名为rA B,与动系中的杆长A B于区别,有意无意地暗示杆在两个系长度不同。 在《狭义及广义相对论浅说》中,对于光速不变假设,爱因斯坦也有更强的语言攻势,多次将自己的假设说成定律: 1、 首先,他列出了一个大标题“光的传播定律与相对性原理的表面抵触”,直接把自己的假设说成定律。 他给出的理由是【在物理学中几乎没有比真空中光的传播定律更简单的定律了,学校里的每个儿童都知道,或者相信他知道,光在真空中沿直线以速度c=300,000公里/秒传播。无论如何我们非常精确地知道,这个速度对于所有各色光线都是一样的。用力如果不是这样,则当一颗恒星为其邻近的黑暗星体所掩食时,其各色光线的最小发射值就下会同时被看到。荷兰天文学家德西特(De Sitter)根据对双星的观察,也以相似的理由指出,光的传播速度不能依赖于发光物体的运动速度。关于光的传播速度与其“在空间中”的方向有关的假定即就其本身而言也是难以成立的】。
自由的飞999999能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 有谁相信一个直接yy测量结果维相《猴子,的确如你所说,你和其他猴子在地球或者月亮上,四处乱窜,无论你们跑不跑,往哪里跑,测的光速都一样》,还总是靠楼主权利删帖为自己遮羞的自由的飞999999,他能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 在当今物理学家们看来,牛顿的学术水平也就是小学生的水平https://tieba.baidu.com/p/7692574443自由的飞999999 理论斗士1 如题 送TA礼物 回复1楼2022-01-12 13:19自由的飞999999 理论斗士1 猴子又开始不服气了,别说物理学家了,如果牛顿复活,我这个不懂物理的人都可以给他上一天物理课 回复2楼2022-01-12 13:20 百战 · 聚芈 限时进入:上线就送月灵书!开局泡点50级,技能全图秒怪!良心真传奇,新区20倍爆,上线就送特戒,装备靠打自由的飞999999 理论斗士1 猴子气疯了 回复3楼2022-01-12 13:2自由的飞999999: 也不全是,主要是逗逗没文化的猴子他们几个。2022-1-12 22:17回复 我也说一句 回复 1楼 2022-01-13 21:40 删除 |自由的飞999999 理论斗士1 猴子又造谣了,说我【诋毁牛顿】,你猴子说说我是咋诋毁的呢? 回复7楼2022-01-12 22:22自由的飞999999 理论斗士1 你猴子耍赖,比说说是谁在反相吧封禁的我?对你这种没文化、喜欢耍赖的费物,我当然要删你那些没有的垃圾了。 收起回复8楼2022-01-12 22:24自由的飞999999: 你猴子居然还有脸抱怨我删你的帖?2022-1-12 22:25回复 我也说一句自由的飞999999 理论斗士1 又一个费 物跳出来了,你除了撒谎、造谣,你还能干啥? 回复10楼2022-01-13 19:21
自由的飞999999能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 有谁相信一个直接yy测量结果维相《猴子,的确如你所说,你和其他猴子在地球或者月亮上,四处乱窜,无论你们跑不跑,往哪里跑,测的光速都一样》,还总是靠楼主权利删帖为自己遮羞的自由的飞999999,他能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 在当今物理学家们看来,牛顿的学术水平也就是小学生的水平https://tieba.baidu.com/p/7692574443自由的飞999999 理论斗士1 如题 送TA礼物 回复1楼2022-01-12 13:19自由的飞999999 理论斗士1 猴子又开始不服气了,别说物理学家了,如果牛顿复活,我这个不懂物理的人都可以给他上一天物理课 回复2楼2022-01-12 13:20 百战 · 聚芈 限时进入:上线就送月灵书!开局泡点50级,技能全图秒怪!良心真传奇,新区20倍爆,上线就送特戒,装备靠打自由的飞999999 理论斗士1 猴子气疯了 回复3楼2022-01-12 13:2自由的飞999999: 也不全是,主要是逗逗没文化的猴子他们几个。2022-1-12 22:17回复 我也说一句 回复 1楼 2022-01-13 21:40 删除 |自由的飞999999 理论斗士1 猴子又造谣了,说我【诋毁牛顿】,你猴子说说我是咋诋毁的呢? 回复7楼2022-01-12 22:22自由的飞999999 理论斗士1 你猴子耍赖,比说说是谁在反相吧封禁的我?对你这种没文化、喜欢耍赖的费物,我当然要删你那些没有的垃圾了。 收起回复8楼2022-01-12 22:24自由的飞999999: 你猴子居然还有脸抱怨我删你的帖?2022-1-12 22:25回复 我也说一句自由的飞999999 理论斗士1 又一个费 物跳出来了,你除了撒谎、造谣,你还能干啥? 回复10楼2022-01-13 19:21
【原创】相对论之误 【关键词】:相对论、光速不变假设、定律。 【摘 要】:爱因斯坦作光速不变假设,把它称为光速不变原理甚至光的传播定律,把它当做定律导出洛伦兹变换等一系列相对论结论,由此构建出整个相对论的理论体系。 阿尔伯特·爱因斯坦的第一篇相对论论文《论动体的电动力学》1905年6月30日投稿在《物理年鉴》,该论文首先以“堵如此类的例子,以及企图证实地球相对于“光媒质”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假设: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。由这两条假设,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”, 谈到了光速不变假设在相对论中的核心地位,表明了他当初创建相对论的原因及其目的。 在这段文字中,也首次提到了光速不变假设: 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。 该论文又提出了在一个系依据光,来确定处于A 、B两个位置静止的两只钟同步的办法,让光从A 到B,再从B反射回A,说 “如果tB-tA=t’A-tB, 那么,这两只钟按照定义是同步的。我们假定,这个同步性的定义是可以没有矛盾的……这样,我们借助于某些(假想的)物理经验,对于静止在不同地方的各只钟,规定了什么叫做它们是同步的,从而显然也就获得了“同时”和“时间”的定义。一个事件的“时间”,就是在这事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示,而这只钟是同某一只特定的静止的钟同步的,而且对于一切的时间测定,也都是同这只特定的钟同步的……根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”。 从上面《论动体的电动力学》这段文字不难看出,他是在认定这个参照系各向光速不变,来定义时间的同时,因为tB-tA=A B/c, t’A-tB, =A B/c,一定有tB-tA=t’A-tB,相反地,如果前后光速存在差异并非同一个值c,则tB-tA=t’A-tB不成立。 其实,就理论而言,我们定义同时无需光崇拜,并不一定要依赖光,如果我们知道一种甚至两种在参照系中前后运动速度相同v1=v2的物理信号,也可以因为A B /v1 = A B / v2,依据tB-tA=t’A-tB来定义同时,因此,他这时间同步定义所依据的“(假想的)物理经验”就是他的光速不变假设,有了这一假设,才有前后光速相等,但必须注意,他这样靠推理来定义同时,并不能说明存在【相对于任何一个参照系,各向光速不变】这样的物理经验,而且,也没有任何物理经验证实相对于不同参照系光速为同一个值c。他的同时定义与他的光速不变假设虽然存在互动,存在相互照应,但由于所谓的物理经验仅仅是没有实证的假想,故最多算一种自圆其说的“自洽”,仅此而已。 随后又对光速不变假设作了第二次略有变化的表述,将原来所说的假设改称为原理: 光速不变原理:光在‘静止’参照系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。 通过这一表述,进一步阐明了相对论中,相对于任意惯性参照系光速始终为c的观点,值得一提的是,虽然先后两种表述将postulate(假设)换为principles(原理),但其本质仍然是一个假设。 在两次介绍光速不变假设后,以光速不变假设为前提,提出了相对论的同时性相对性观点: 一杆相对于另一个物体运动,光在杆上 A 、B两点往返,相对于杆,按光速不变假设,相对于杆前后光速不变,光速均为c,光传播事件光往返的时间就该相等tB-tA=t’A-tB。 如果相对于另一个物体,也按光速不变假设,相对于地面前后光速不变,光速均为c,故光从A 到B,再从B反射回A,相对于杆光的速度分别为c+v和c-v。 因此同一个光传播事件在另一个物体所在的系却不同时:tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v)。由此说明基于光速不变假设就会得到同时性的相对性。(爱因斯坦在这里两个系表示长度所用的字母A B 和rA B不同,仅仅是要与他的所谓长度相对性说法一致。) 当然,上述另一个系的结论也可由(tB-tA ) c=rA B-(tB-tA)v,(t’A-tB ) c =rA B +(t’A-tB ) v得到。实际上这就是,由于杆上的点A 和B为动点,对地面系而言,光在杆上移动的距离A B’<B’ A ’,再按光速不变假设,相对于另一个系也光速不变,光速均为c,自然有A B’/ c <B’ A ’ / c,即tB-tA< t’A-tB另一个系不同时,光以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 对这一分析过程,我们其实不用搞光崇拜,一杆相对于另一个物体运动使,就理论而言,完全可以让一个物理信号在杆上 A 、B两点等速的往返,相对于杆,该物理信号往返的时间就该相等tB-tA= t’A-tB。 相对于另一个物体,还可以有另一个物理信号在A 、B两点等速的往返,由于杆上的点A 和B为动点,对另一个系而言,另一个物理信号在杆上移动的距离A B’<B’ A ’, 另一个物理信号以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 由于是两个物理信号在A 、B两点等速的往返,而非同一个物理信号,分属两个不同的物理事件,所以,这并不能锁定同时性存在相对性。 那为什么爱因斯坦根据光所做的分析能得到同时性存在相对性呢?完全在于他认为光信号相对于杆前后光速相同,这一光信号相对于另一个参照系也同样前后光速相同,人为设定同一物理事件光信号传播有这样的特性,也就是他的光速不变假设。由于爱因斯坦除了“(假想的)物理经验”,并没有给出物理事实来证明他的光速不变假设属于物理经验,他这同时性相对性推演并不能在物理上能立足。 随后同样是在设定光的传播满足光速不变假设的条件下,推出相对论的洛伦兹变换,以及相对论的速度合成公式,其间,这篇文章还简略的分析了相对论的钟慢尺缩结论。 与《论动体的电动力学》相比,爱因斯坦在《狭义与广义相对论浅说》中,做了相对来说更简单的推导: 洛伦兹变换的简单推导按照图2所示两坐标系的相对取向,该两坐标系的x轴永远是重合的。在这个情况下我们可以把问题分为几部分,首先只考虑x轴上发生的事件。任何一个这样的事件,对于坐标系K是由横坐标x和时间t来表示,对于坐标系K’则由横坐标x’和时间t’来表示。当给定x和t时,我们要求出x’和t’。 沿着正x轴前进的一个光信号按照方程 x=ct 或 x-ct=0 (1) 传播。由于同一光信号必须以速度c相对于K'传播,因此相对于坐标系K'的传播将由类似的公式 x'-ct'=0 (2) 表示。满足(1)的那些空时点(事件)必须也满足(2)。显然这一点是成立的,只要关系 (x’-ct’)=λ(x-ct) (3) 一般地被满足,其中λ表示一个常数;因为,按照(3),(x-ct)等于零时(x'-ct')就必然也等于零。 如果我们对沿着负x轴传播的光线应用完全相同的考虑,我们就得到条件 (x’+ct’)=μ(x+ct) (4) 方程(3)和(4)相加(或相减),并为方便起见引入常数a和b代换常数λ和μ,令 a=(λ+μ)/2 以及 b=(λ-u)/2 我们得到方程 x'=ax-bct (5) ct'=act-bx (5a) 因此,若常数a和b为已知,我们就得到我们的问题的解。a和b可由下述讨论确定。 对于K'的原点我们永远有x'=0,因此按照(5)的第一个方程 x=(bc/a)t 如果我们将K'的原点相对于K的运动的速度称为v,我们就有 v=bc/a (6) 同一量值v可以从方程式(5)得出,只要我们计算K'的另一点相对于K的速度,或者计算K的一点相对于K'的速度(指向负x轴)。总之,我们可以指定v为两坐标系的相对速度。 还有,相对性原理告诉我们,由K判断的相对于K’保持静止的单位量杆的长度,必须恰好等于由K’判断的相对于K保持静止的单位量杆的长度。为了看一看由K观察x'轴上的诸点是什么样子,我们只需要从K对K'拍个“快照”;这意味着我们必须引入t(K的时间)的一个特别的值,例如t=0。对于这个t的值,我们从(5)的第一个方程就得到x'=ax. 因此,如果在K'坐标中测量,x'轴上两点相隔的距离为Δx'=1,该两点在我们瞬时快照中相隔的距离就是 Δx=1/a (7) 但是如果从K’(t'=0)拍快照,而且如果我们从方程(5)消去t,考虑到表示式(b),我们得到 x'=a(1-v²/c²)x 由此我们推断,在x轴上相隔距离1(相对于K)的两点,在我们的快照上将由距离 Δx'=a(1-v²/c²) (7a) 表示。 但是根据以上所述,这两个快照必须是全等的;因此(7)中的Δx必须等于(7a)中的Δx',这样我们就得到 a²=1/(1-v²/c²) (7b) 方程(6)和(7b)决定常数a和b。在(5)中代入这两个常数的值,我们得到在第11节所提出的第一个和第四个方程: x'=(x-vt)/√(1-v²/c²) t'=(t-vx/c²) /√(1-v²/c²) (8) 这样我们就得到了对于在x轴上的事件的洛仑兹变换。 它满足条件 x'²-c²t'²=x²-ct² (8a) 再把这个结果加以推广,以便将发生在x轴外面的事件也包括进去。此项推广只要保留方程(8)并补充以关系式 y'=y z'=z (9) 就能得到。 这样,无论对于坐标系K或是对于坐标系K',我们都满足了任意方向的光线在真空中速度不变的公设。这一点可以证明如下。 设在时间t=0时从K的原点发出一个光信号。这个光信号将按照方程 r=√(x²+y²+z²)=ct 传播,或者,如果方程两边取平方,按照方程 x²+y²+z²-c²t²=0 (10) 传播。 光的传播定律结合着相对性公设要求所考虑的信号(从K'去判断)应按照对应的公式 r'=ct' 或 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 (10a) 传播。为了使方程(10a)可以从方程(10)推出,我们必须有 x'²+y'²+z'²-c²t'²=σ(x²+y²+z²-c²t²) (11) 由于方程(8a)对于x轴上的点必须成立,因此我们有σ=1。不难看出,对于σ=1,洛伦兹变换确实满足(11);因为(11)可以由(8a)和(9)推出,因而也可以由(8)和(9)推出。这样我们就导出了洛伦兹变换。 由(8)和(9)表示的洛伦兹变换仍需加以推广。显然,在选择K'的轴时是否要使之与K的轴在空间中相互平行是无关重要的。同时,K'相对于K的平动速度是否沿x轴的方向也是无关紧要的。通过简单的考虑可以证明,我们能够通过两种变换建立这种广义的洛伦兹变换,这两种变换就是狭义的洛伦兹变换和纯粹的空间变换,纯粹的空间变换相当于用一个坐标轴指向其他方向的新的直角坐标系代换原有的直角坐标系。 我们可以用数学方法,对推广了的洛伦兹变换的特性作如下的描述: 推广了的洛伦兹变换就是用x,y,z,t的线性齐次函数来表示x’,y’,z’,t’,而这种线性齐次函数的性质又必须能使关系式 x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² (11a) 恒等地被满足。也就是说:如果我们用这些x,y,z,t的线性齐次函数来代换在(11a)左边所列的x',y',z',t',则(11a)的左边与其右边完全一致。 从爱因斯坦依据同一发光事件,将任意点在两个系的坐标,分别在各自参照系运用光速不变假设x-ct=0, x'-ct'=0,从而得到x'=ax-bct 和 ct'=act-bx ,爱因斯坦充分运用了他作的光速不变假设的“光在‘静止’参照系里总是以一确定的速度 C 传播着”,在依据特殊条件求解待定系数a、b的过程中,再次运用了基于光速不变假设的相对性同时性理念,来确定静长度和动长度的关系,最终导出洛伦兹变换,导出洛伦兹变换后,还特别强调,它满足条件x'²-c²t'²=x²-ct² ,而这x'²-c²t'²=x²-ct² 正是光速不变假设得来的所谓相对论的间隔不变性,后面还用相对性原理,从一个系的波动方程x²+y²+z²-c²t²=0直接推及另一个系的波动方程 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 。最后再次强调由光速不变假设得到的间隔不变性的另一种通用形式x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² 。 从这一系列推导己阐述不难看出,相对论的同时性相对性,间隔不变性,洛伦兹变换,以及钟慢尺缩等相对论基本结论完全依赖于爱因斯坦的光速不变假设。 在这里,相对论从前提假设,到理论推演,在得出结论有不有问题呢? 答案是肯定的,因为我们知道有个最基本的物理规律,那就是矢量合成,因为速度是矢量,速度的矢量合成不仅在物理上而且在数学上也被普遍运用,速度的矢量合成有一个常用的地方,那就是直接用于参照系变换,借用上面的图,如果参照系K’在 x轴方向相对于参照系K以速度v运动,而一束光相对于参照系K’速度为c,那么,按矢量合成规律,相对于参照系K,他的速度就为c+v,怎么可能像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c? 但由于相对论的名头非常大,估计很多的物理研究者都不愿相信相对论会犯这种低级错误,由于相对论的伟大不是一挥而就的,我们不妨从相对论的一点一滴谈起。 由于有矢量合成规律,在相对论出现以前,谁也不会相信像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c。直到现在,矢量合成规律还写在物理和数学课本上被普遍运用,那为什么有一部分人(应该是极少数,因为即便是支持相对论的人,占很大一部分也不了解相对论到底是什么样的理论。)被逐渐爱因斯坦策反了呢? 就以《论动体的电动力学》上面介绍的极少部分为例,爱因斯坦宣传工作做得好,例如: 1、 他反复强调,在“静系”中,要让光从A 到B,再从B反射回A,并tB-tA=t’A-tB,来实现对钟,实际上,我们就被多次暗示,相对于参照系,光速总是c。 2、 “根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”,在这宣称经验的说词中,没有参照系,但稍有物理基础的人都知道,要研究运动,就必须选参照系,因此,我们被再一次暗示,无论如何选参照系,相对于任意参照系,光速总是c。 3、 他前后两次讲了他的光速不变假设,只讲光速是确定的速度c,同样绝口不提参照系,实际上,我们又前后两次被暗示,无论如何选参照系,光速总是c。 4、 前后两次讲了他的光速不变假设,第二次表述将postulate(假设)换为principles(原理),借助这一语言攻势,我们被暗示,这个假设并不是那么假。 5、 在“静系”中他的tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v),实际上也在暗示,相对于所在的参照系,光速一定为c。 6、 多次提到测量,将“静系”中“量得”杆长命名为rA B,与动系中的杆长A B于区别,有意无意地暗示杆在两个系长度不同。 在《狭义及广义相对论浅说》中,对于光速不变假设,爱因斯坦也有更强的语言攻势,多次将自己的假设说成定律: 1、 首先,他列出了一个大标题“光的传播定律与相对性原理的表面抵触”,直接把自己的假设说成定律。 他给出的理由是【在物理学中几乎没有比真空中光的传播定律更简单的定律了,学校里的每个儿童都知道,或者相信他知道,光在真空中沿直线以速度c=300,000公里/秒传播。无论如何我们非常精确地知道,这个速度对于所有各色光线都是一样的。用力如果不是这样,则当一颗恒星为其邻近的黑暗星体所掩食时,其各色光线的最小发射值就下会同时被看到。荷兰天文学家德西特(De Sitter)根据对双星的观察,也以相似的理由指出,光的传播速度不能依赖于发光物体的运动速度。关于光的传播速度与其“在空间中”的方向有关的假定即就其本身而言也是难以成立的】。
驳《电子到底是粒子还是波?单个电子是如何同时通过双缝进行只看 https://tieba.baidu.com/p/7714734929 我屏蔽自由的飞999999在反相吧的同名主题帖仅仅是因为此君违反贴吧协议对我进行人身攻击,我绝不会像他那样靠楼主删帖为自己遮羞,相反,我希望自由的飞999999当面过招,而不是在背后提虚劲。//经典物理中,麦克斯韦把光看成是一种电磁波,没有任何粒子的特性;对于实物粒子(如电子、中子、质子等)则被纯粹地认为是一种「微观颗粒」,用于构成更复杂的物质结构,进而构成宏观实体,没有任何波的特性//<br><br><br>对物理学史稍有了解的人都知道,麦克斯韦电磁理论构建在以太模型之上,他的电磁波理论比照声速理论而来,而声波表现出的正是实物粒子的群体效应,实物粒子具有粒子性,在群体效应中表现出诸如反射之类的粒子性有什么值得奇怪的呢。<br><br><br>水波遇到河岸同样也有反射现象,因为水分子具有粒子性。 另外,想用量子力学挺相对论不会成功,因为即便是量子力学,也阻挡不了用物理学上通行的反证法证伪相对论: 速度与参照系选择有关,爱因斯坦却直接假设光速与参照系选择无关建立相对论,相对论的出发点锁定相对论不过是一个犯低级错误的理论,要证明这一理论的错误,只需用反证法证明光速不变假设错误即可,因为相对论的前提错了,相对论就失去了根基。 一束光相对于地球速度为c,一个相对论支持者在地球上微丝不动,这个相对论支持者和地球共系,当然这束光相对于这位相对论支持者速度也是c,同时,相对于这束光,这个相对论支持者速度也是c,唯方向相反。 爱因斯坦与这位相对论支持者有不为零的相对速度v在地球上逆光狂奔,若这束光像爱因斯坦假设的那样,相对于爱因斯坦还是同一速度c,那么相对于这束光,爱因斯坦的速度也是c,唯方向相反。 那么,相对于这束光,这位相对论支持者和爱因斯坦速度都为c,这就是物理学上所说的同步运动,做同步运动的物体有何特点呢,一个物体动一米,另一个物体也动一米,相对位置始终不变,相对速度为零。 有一个相对地球静止的相对论支持者拖爱因斯坦的后腿,爱因斯坦玩跑得快就举步维艰,或者,有爱因斯坦拖着一个相对论支持者跑,这个相对论支持者要在地球上站稳也不容易。 导致这一错误的根源,就是爱因斯坦的光速不变假设!
驳《电子到底是粒子还是波?单个电子是如何同时通过双缝进行 https://tieba.baidu.com/p/7714734929 我屏蔽自由的飞999999在反相吧的同名主题帖仅仅是因为此君违反贴吧协议对我进行人身攻击,我绝不会像他那样靠楼主删帖为自己遮羞,相反,我希望自由的飞999999当面过招,而不是在背后提虚劲。//经典物理中,麦克斯韦把光看成是一种电磁波,没有任何粒子的特性;对于实物粒子(如电子、中子、质子等)则被纯粹地认为是一种「微观颗粒」,用于构成更复杂的物质结构,进而构成宏观实体,没有任何波的特性//<br><br><br>对物理学史稍有了解的人都知道,麦克斯韦电磁理论构建在以太模型之上,他的电磁波理论比照声速理论而来,而声波表现出的正是实物粒子的群体效应,实物粒子具有粒子性,在群体效应中表现出诸如反射之类的粒子性有什么值得奇怪的呢。<br><br><br>水波遇到河岸同样也有反射现象,因为水分子具有粒子性。 另外,想用量子力学挺相对论不会成功,因为即便是量子力学,也阻挡不了用物理学上通行的反证法证伪相对论: 速度与参照系选择有关,爱因斯坦却直接假设光速与参照系选择无关建立相对论,相对论的出发点锁定相对论不过是一个犯低级错误的理论,要证明这一理论的错误,只需用反证法证明光速不变假设错误即可,因为相对论的前提错了,相对论就失去了根基。 一束光相对于地球速度为c,一个相对论支持者在地球上微丝不动,这个相对论支持者和地球共系,当然这束光相对于这位相对论支持者速度也是c,同时,相对于这束光,这个相对论支持者速度也是c,唯方向相反。 爱因斯坦与这位相对论支持者有不为零的相对速度v在地球上逆光狂奔,若这束光像爱因斯坦假设的那样,相对于爱因斯坦还是同一速度c,那么相对于这束光,爱因斯坦的速度也是c,唯方向相反。 那么,相对于这束光,这位相对论支持者和爱因斯坦速度都为c,这就是物理学上所说的同步运动,做同步运动的物体有何特点呢,一个物体动一米,另一个物体也动一米,相对位置始终不变,相对速度为零。 有一个相对地球静止的相对论支持者拖爱因斯坦的后腿,爱因斯坦玩跑得快就举步维艰,或者,有爱因斯坦拖着一个相对论支持者跑,这个相对论支持者要在地球上站稳也不容易。 导致这一错误的根源,就是爱因斯坦的光速不变假设!
驳斥一种广泛流传的维相老套路 有一种广泛流传的,试图用来支持爱因斯坦光速不变假设维相老套路。这种东西维相完全站不住脚,因为: 1、光行差(或称为天文光行差、恒星光行差)是指运动的观测者观察到光的方向与同一时间同一地点静止的观测者观察到的方向有偏差的现象,正是光速符合物理学上速度矢量合成的表现。 2、稍有物理常识的人都知道,光线进入大气层要发生折射,不仅方向会改变,光速也会改变。也就是光从恒星发出到人的眼睛观察到恒星的过程中,连一个系的光速不变都没有得到保证,而爱因斯坦的光速不变假设却假设光相对于不同参照系都为同一个值c,用它支持爱因斯坦的光速不变假设自然也就是隔靴搔痒。 3、迈克尔逊-莫雷试验至多说明地面附近的光相对于地球光速不变,也至多属于一个系的光速不变,正因为如此,该实验的当事人迈克尔逊认为他的实验并不支持爱因斯坦的光速不变假设。 4、博士生导师,中国科学院高能物理研究所研究员,中国科学院粒子天体物理重点实验室主任张双南【有没有实验证据表明光速的确是不变的呢?遗憾的是,目前还真的没有】。
【原创】相对论之误 【关键词】:相对论、光速不变假设、定律。 【摘 要】:爱因斯坦作光速不变假设,把它称为光速不变原理甚至光的传播定律,把它当做定律导出洛伦兹变换等一系列相对论结论,由此构建出整个相对论的理论体系。 阿尔伯特·爱因斯坦的第一篇相对论论文《论动体的电动力学》1905年6月30日投稿在《物理年鉴》,该论文首先以“堵如此类的例子,以及企图证实地球相对于“光媒质”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假设: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。由这两条假设,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”, 谈到了光速不变假设在相对论中的核心地位,表明了他当初创建相对论的原因及其目的。 在这段文字中,也首次提到了光速不变假设: 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。 该论文又提出了在一个系依据光,来确定处于A 、B两个位置静止的两只钟同步的办法,让光从A 到B,再从B反射回A,说 “如果tB-tA=t’A-tB, 那么,这两只钟按照定义是同步的。我们假定,这个同步性的定义是可以没有矛盾的……这样,我们借助于某些(假想的)物理经验,对于静止在不同地方的各只钟,规定了什么叫做它们是同步的,从而显然也就获得了“同时”和“时间”的定义。一个事件的“时间”,就是在这事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示,而这只钟是同某一只特定的静止的钟同步的,而且对于一切的时间测定,也都是同这只特定的钟同步的……根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”。 从上面《论动体的电动力学》这段文字不难看出,他是在认定这个参照系各向光速不变,来定义时间的同时,因为tB-tA=A B/c, t’A-tB, =A B/c,一定有tB-tA=t’A-tB,相反地,如果前后光速存在差异并非同一个值c,则tB-tA=t’A-tB不成立。 其实,就理论而言,我们定义同时无需光崇拜,并不一定要依赖光,如果我们知道一种甚至两种在参照系中前后运动速度相同v1=v2的物理信号,也可以因为A B /v1 = A B / v2,依据tB-tA=t’A-tB来定义同时,因此,他这时间同步定义所依据的“(假想的)物理经验”就是他的光速不变假设,有了这一假设,才有前后光速相等,但必须注意,他这样靠推理来定义同时,并不能说明存在【相对于任何一个参照系,各向光速不变】这样的物理经验,而且,也没有任何物理经验证实相对于不同参照系光速为同一个值c。他的同时定义与他的光速不变假设虽然存在互动,存在相互照应,但由于所谓的物理经验仅仅是没有实证的假想,故最多算一种自圆其说的“自洽”,仅此而已。 随后又对光速不变假设作了第二次略有变化的表述,将原来所说的假设改称为原理: 光速不变原理:光在‘静止’参照系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。 通过这一表述,进一步阐明了相对论中,相对于任意惯性参照系光速始终为c的观点,值得一提的是,虽然先后两种表述将postulate(假设)换为principles(原理),但其本质仍然是一个假设。 在两次介绍光速不变假设后,以光速不变假设为前提,提出了相对论的同时性相对性观点: 一杆相对于另一个物体运动,光在杆上 A 、B两点往返,相对于杆,按光速不变假设,相对于杆前后光速不变,光速均为c,光传播事件光往返的时间就该相等tB-tA=t’A-tB。 如果相对于另一个物体,也按光速不变假设,相对于地面前后光速不变,光速均为c,故光从A 到B,再从B反射回A,相对于杆光的速度分别为c+v和c-v。 因此同一个光传播事件在另一个物体所在的系却不同时:tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v)。由此说明基于光速不变假设就会得到同时性的相对性。(爱因斯坦在这里两个系表示长度所用的字母A B 和rA B不同,仅仅是要与他的所谓长度相对性说法一致。) 当然,上述另一个系的结论也可由(tB-tA ) c=rA B-(tB-tA)v,(t’A-tB ) c =rA B +(t’A-tB ) v得到。实际上这就是,由于杆上的点A 和B为动点,对地面系而言,光在杆上移动的距离A B’<B’ A ’,再按光速不变假设,相对于另一个系也光速不变,光速均为c,自然有A B’/ c <B’ A ’ / c,即tB-tA< t’A-tB另一个系不同时,光以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 对这一分析过程,我们其实不用搞光崇拜,一杆相对于另一个物体运动使,就理论而言,完全可以让一个物理信号在杆上 A 、B两点等速的往返,相对于杆,该物理信号往返的时间就该相等tB-tA= t’A-tB。 相对于另一个物体,还可以有另一个物理信号在A 、B两点等速的往返,由于杆上的点A 和B为动点,对另一个系而言,另一个物理信号在杆上移动的距离A B’<B’ A ’, 另一个物理信号以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 由于是两个物理信号在A 、B两点等速的往返,而非同一个物理信号,分属两个不同的物理事件,所以,这并不能锁定同时性存在相对性。 那为什么爱因斯坦根据光所做的分析能得到同时性存在相对性呢?完全在于他认为光信号相对于杆前后光速相同,这一光信号相对于另一个参照系也同样前后光速相同,人为设定同一物理事件光信号传播有这样的特性,也就是他的光速不变假设。由于爱因斯坦除了“(假想的)物理经验”,并没有给出物理事实来证明他的光速不变假设属于物理经验,他这同时性相对性推演并不能在物理上能立足。 随后同样是在设定光的传播满足光速不变假设的条件下,推出相对论的洛伦兹变换,以及相对论的速度合成公式,其间,这篇文章还简略的分析了相对论的钟慢尺缩结论。 与《论动体的电动力学》相比,爱因斯坦在《狭义与广义相对论浅说》中,做了相对来说更简单的推导: 洛伦兹变换的简单推导按照图2所示两坐标系的相对取向,该两坐标系的x轴永远是重合的。在这个情况下我们可以把问题分为几部分,首先只考虑x轴上发生的事件。任何一个这样的事件,对于坐标系K是由横坐标x和时间t来表示,对于坐标系K’则由横坐标x’和时间t’来表示。当给定x和t时,我们要求出x’和t’。 沿着正x轴前进的一个光信号按照方程 x=ct 或 x-ct=0 (1) 传播。由于同一光信号必须以速度c相对于K'传播,因此相对于坐标系K'的传播将由类似的公式 x'-ct'=0 (2) 表示。满足(1)的那些空时点(事件)必须也满足(2)。显然这一点是成立的,只要关系 (x’-ct’)=λ(x-ct) (3) 一般地被满足,其中λ表示一个常数;因为,按照(3),(x-ct)等于零时(x'-ct')就必然也等于零。 如果我们对沿着负x轴传播的光线应用完全相同的考虑,我们就得到条件 (x’+ct’)=μ(x+ct) (4) 方程(3)和(4)相加(或相减),并为方便起见引入常数a和b代换常数λ和μ,令 a=(λ+μ)/2 以及 b=(λ-u)/2 我们得到方程 x'=ax-bct (5) ct'=act-bx (5a) 因此,若常数a和b为已知,我们就得到我们的问题的解。a和b可由下述讨论确定。 对于K'的原点我们永远有x'=0,因此按照(5)的第一个方程 x=(bc/a)t 如果我们将K'的原点相对于K的运动的速度称为v,我们就有 v=bc/a (6) 同一量值v可以从方程式(5)得出,只要我们计算K'的另一点相对于K的速度,或者计算K的一点相对于K'的速度(指向负x轴)。总之,我们可以指定v为两坐标系的相对速度。 还有,相对性原理告诉我们,由K判断的相对于K’保持静止的单位量杆的长度,必须恰好等于由K’判断的相对于K保持静止的单位量杆的长度。为了看一看由K观察x'轴上的诸点是什么样子,我们只需要从K对K'拍个“快照”;这意味着我们必须引入t(K的时间)的一个特别的值,例如t=0。对于这个t的值,我们从(5)的第一个方程就得到x'=ax. 因此,如果在K'坐标中测量,x'轴上两点相隔的距离为Δx'=1,该两点在我们瞬时快照中相隔的距离就是 Δx=1/a (7) 但是如果从K’(t'=0)拍快照,而且如果我们从方程(5)消去t,考虑到表示式(b),我们得到 x'=a(1-v²/c²)x 由此我们推断,在x轴上相隔距离1(相对于K)的两点,在我们的快照上将由距离 Δx'=a(1-v²/c²) (7a) 表示。 但是根据以上所述,这两个快照必须是全等的;因此(7)中的Δx必须等于(7a)中的Δx',这样我们就得到 a²=1/(1-v²/c²) (7b) 方程(6)和(7b)决定常数a和b。在(5)中代入这两个常数的值,我们得到在第11节所提出的第一个和第四个方程: x'=(x-vt)/√(1-v²/c²) t'=(t-vx/c²) /√(1-v²/c²) (8) 这样我们就得到了对于在x轴上的事件的洛仑兹变换。 它满足条件 x'²-c²t'²=x²-ct² (8a) 再把这个结果加以推广,以便将发生在x轴外面的事件也包括进去。此项推广只要保留方程(8)并补充以关系式 y'=y z'=z (9) 就能得到。 这样,无论对于坐标系K或是对于坐标系K',我们都满足了任意方向的光线在真空中速度不变的公设。这一点可以证明如下。 设在时间t=0时从K的原点发出一个光信号。这个光信号将按照方程 r=√(x²+y²+z²)=ct 传播,或者,如果方程两边取平方,按照方程 x²+y²+z²-c²t²=0 (10) 传播。 光的传播定律结合着相对性公设要求所考虑的信号(从K'去判断)应按照对应的公式 r'=ct' 或 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 (10a) 传播。为了使方程(10a)可以从方程(10)推出,我们必须有 x'²+y'²+z'²-c²t'²=σ(x²+y²+z²-c²t²) (11) 由于方程(8a)对于x轴上的点必须成立,因此我们有σ=1。不难看出,对于σ=1,洛伦兹变换确实满足(11);因为(11)可以由(8a)和(9)推出,因而也可以由(8)和(9)推出。这样我们就导出了洛伦兹变换。 由(8)和(9)表示的洛伦兹变换仍需加以推广。显然,在选择K'的轴时是否要使之与K的轴在空间中相互平行是无关重要的。同时,K'相对于K的平动速度是否沿x轴的方向也是无关紧要的。通过简单的考虑可以证明,我们能够通过两种变换建立这种广义的洛伦兹变换,这两种变换就是狭义的洛伦兹变换和纯粹的空间变换,纯粹的空间变换相当于用一个坐标轴指向其他方向的新的直角坐标系代换原有的直角坐标系。 我们可以用数学方法,对推广了的洛伦兹变换的特性作如下的描述: 推广了的洛伦兹变换就是用x,y,z,t的线性齐次函数来表示x’,y’,z’,t’,而这种线性齐次函数的性质又必须能使关系式 x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² (11a) 恒等地被满足。也就是说:如果我们用这些x,y,z,t的线性齐次函数来代换在(11a)左边所列的x',y',z',t',则(11a)的左边与其右边完全一致。 从爱因斯坦依据同一发光事件,将任意点在两个系的坐标,分别在各自参照系运用光速不变假设x-ct=0, x'-ct'=0,从而得到x'=ax-bct 和 ct'=act-bx ,爱因斯坦充分运用了他作的光速不变假设的“光在‘静止’参照系里总是以一确定的速度 C 传播着”,在依据特殊条件求解待定系数a、b的过程中,再次运用了基于光速不变假设的相对性同时性理念,来确定静长度和动长度的关系,最终导出洛伦兹变换,导出洛伦兹变换后,还特别强调,它满足条件x'²-c²t'²=x²-ct² ,而这x'²-c²t'²=x²-ct² 正是光速不变假设得来的所谓相对论的间隔不变性,后面还用相对性原理,从一个系的波动方程x²+y²+z²-c²t²=0直接推及另一个系的波动方程 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 。最后再次强调由光速不变假设得到的间隔不变性的另一种通用形式x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² 。 从这一系列推导己阐述不难看出,相对论的同时性相对性,间隔不变性,洛伦兹变换,以及钟慢尺缩等相对论基本结论完全依赖于爱因斯坦的光速不变假设。 在这里,相对论从前提假设,到理论推演,在得出结论有不有问题呢? 答案是肯定的,因为我们知道有个最基本的物理规律,那就是矢量合成,因为速度是矢量,速度的矢量合成不仅在物理上而且在数学上也被普遍运用,速度的矢量合成有一个常用的地方,那就是直接用于参照系变换,借用上面的图,如果参照系K’在 x轴方向相对于参照系K以速度v运动,而一束光相对于参照系K’速度为c,那么,按矢量合成规律,相对于参照系K,他的速度就为c+v,怎么可能像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c? 但由于相对论的名头非常大,估计很多的物理研究者都不愿相信相对论会犯这种低级错误,由于相对论的伟大不是一挥而就的,我们不妨从相对论的一点一滴谈起。 由于有矢量合成规律,在相对论出现以前,谁也不会相信像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c。直到现在,矢量合成规律还写在物理和数学课本上被普遍运用,那为什么有一部分人(应该是极少数,因为即便是支持相对论的人,占很大一部分也不了解相对论到底是什么样的理论。)被逐渐爱因斯坦策反了呢? 就以《论动体的电动力学》上面介绍的极少部分为例,爱因斯坦宣传工作做得好,例如: 1、 他反复强调,在“静系”中,要让光从A 到B,再从B反射回A,并tB-tA=t’A-tB,来实现对钟,实际上,我们就被多次暗示,相对于参照系,光速总是c。 2、 “根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”,在这宣称经验的说词中,没有参照系,但稍有物理基础的人都知道,要研究运动,就必须选参照系,因此,我们被再一次暗示,无论如何选参照系,相对于任意参照系,光速总是c。 3、 他前后两次讲了他的光速不变假设,只讲光速是确定的速度c,同样绝口不提参照系,实际上,我们又前后两次被暗示,无论如何选参照系,光速总是c。 4、 前后两次讲了他的光速不变假设,第二次表述将postulate(假设)换为principles(原理),借助这一语言攻势,我们被暗示,这个假设并不是那么假。 5、 在“静系”中他的tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v),实际上也在暗示,相对于所在的参照系,光速一定为c。 6、 多次提到测量,将“静系”中“量得”杆长命名为rA B,与动系中的杆长A B于区别,有意无意地暗示杆在两个系长度不同。 在《狭义及广义相对论浅说》中,对于光速不变假设,爱因斯坦也有更强的语言攻势,多次将自己的假设说成定律: 1、 首先,他列出了一个大标题“光的传播定律与相对性原理的表面抵触”,直接把自己的假设说成定律。 他给出的理由是【在物理学中几乎没有比真空中光的传播定律更简单的定律了,学校里的每个儿童都知道,或者相信他知道,光在真空中沿直线以速度c=300,000公里/秒传播。无论如何我们非常精确地知道,这个速度对于所有各色光线都是一样的。用力如果不是这样,则当一颗恒星为其邻近的黑暗星体所掩食时,其各色光线的最小发射值就下会同时被看到。荷兰天文学家德西特(De Sitter)根据对双星的观察,也以相似的理由指出,光的传播速度不能依赖于发光物体的运动速度。关于光的传播速度与其“在空间中”的方向有关的假定即就其本身而言也是难以成立的】。
驳《电子到底是粒子还是波?单个电子是如何同时通过双缝进行 https://tieba.baidu.com/p/7714734929 我屏蔽自由的飞999999在反相吧的同名主题帖仅仅是因为此君违反贴吧协议对我进行人身攻击,我绝不会像他那样靠楼主删帖为自己遮羞,相反,我希望自由的飞999999当面过招,而不是在背后提虚劲。//经典物理中,麦克斯韦把光看成是一种电磁波,没有任何粒子的特性;对于实物粒子(如电子、中子、质子等)则被纯粹地认为是一种「微观颗粒」,用于构成更复杂的物质结构,进而构成宏观实体,没有任何波的特性//<br><br><br>对物理学史稍有了解的人都知道,麦克斯韦电磁理论构建在以太模型之上,他的电磁波理论比照声速理论而来,而声波表现出的正是实物粒子的群体效应,实物粒子具有粒子性,在群体效应中表现出诸如反射之类的粒子性有什么值得奇怪的呢。<br><br><br>水波遇到河岸同样也有反射现象,因为水分子具有粒子性。 另外,想用量子力学挺相对论不会成功,因为即便是量子力学,也阻挡不了用物理学上通行的反证法证伪相对论: 速度与参照系选择有关,爱因斯坦却直接假设光速与参照系选择无关建立相对论,相对论的出发点锁定相对论不过是一个犯低级错误的理论,要证明这一理论的错误,只需用反证法证明光速不变假设错误即可,因为相对论的前提错了,相对论就失去了根基。 一束光相对于地球速度为c,一个相对论支持者在地球上微丝不动,这个相对论支持者和地球共系,当然这束光相对于这位相对论支持者速度也是c,同时,相对于这束光,这个相对论支持者速度也是c,唯方向相反。 爱因斯坦与这位相对论支持者有不为零的相对速度v在地球上逆光狂奔,若这束光像爱因斯坦假设的那样,相对于爱因斯坦还是同一速度c,那么相对于这束光,爱因斯坦的速度也是c,唯方向相反。 那么,相对于这束光,这位相对论支持者和爱因斯坦速度都为c,这就是物理学上所说的同步运动,做同步运动的物体有何特点呢,一个物体动一米,另一个物体也动一米,相对位置始终不变,相对速度为零。 有一个相对地球静止的相对论支持者拖爱因斯坦的后腿,爱因斯坦玩跑得快就举步维艰,或者,有爱因斯坦拖着一个相对论支持者跑,这个相对论支持者要在地球上站稳也不容易。 导致这一错误的根源,就是爱因斯坦的光速不变假设!
教相对论物理的丽雅leah配合XDDongfang造谣生事 教相对论物理的 @丽雅leah 不仅又选择性删我的帖子屏蔽我的帖子,还靠违规使用吧权配合XDDongfang造谣生事: 这是我的主贴:这是XDDongfang恶意挑衅:这个丽雅不删XDDongfang恶意挑衅的帖子,却选择性删我的回应贴:我4楼所给的是东方学帝在知乎上造谣生事诋毁我的内容:这丽雅把我的帖子删了,却任由XDDongfang运用图片编辑的小伎俩造谣生事诋毁我,相信稍有一点理性思维的朋友都能看出其中的破绽:这是东方学帝在知乎上造谣生事诋毁我的原始截屏证据,上面只是选择了文字内容,只要一比较就能知道在丽雅的配合下,他以低劣的偷梁换柱手法造谣生事混淆视听:
教相对论物理的丽雅leah配合XDDongfang造谣生事 教相对论物理的 @丽雅leah 不仅又选择性删我的帖子屏蔽我的帖子,还靠违规使用吧权配合XDDongfang造谣生事: 这是我的主贴:这是XDDongfang恶意挑衅:这个丽雅不删XDDongfang恶意挑衅的帖子,却选择性删我的回应贴:我4楼所给的是东方学帝在知乎上造谣生事诋毁我的内容:这丽雅把我的帖子删了,却任由XDDongfang运用图片编辑的小伎俩造谣生事诋毁我,相信稍有一点理性思维的朋友都能看出其中的破绽:这是东方学帝在知乎上造谣生事诋毁我的原始截屏证据,上面只是选择了文字内容,只要一比较就能知道在丽雅的配合下,他以低劣的偷梁换柱手法造谣生事混淆视听:
自由的飞999999能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 有谁相信一个直接yy测量结果维相《猴子,的确如你所说,你和其他猴子在地球或者月亮上,四处乱窜,无论你们跑不跑,往哪里跑,测的光速都一样》,还总是靠楼主权利删帖为自己遮羞的自由的飞999999,他能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 在当今物理学家们看来,牛顿的学术水平也就是小学生的水平https://tieba.baidu.com/p/7692574443自由的飞999999 理论斗士1 如题 送TA礼物 回复1楼2022-01-12 13:19自由的飞999999 理论斗士1 猴子又开始不服气了,别说物理学家了,如果牛顿复活,我这个不懂物理的人都可以给他上一天物理课 回复2楼2022-01-12 13:20 百战 · 聚芈 限时进入:上线就送月灵书!开局泡点50级,技能全图秒怪!良心真传奇,新区20倍爆,上线就送特戒,装备靠打自由的飞999999 理论斗士1 猴子气疯了 回复3楼2022-01-12 13:2自由的飞999999: 也不全是,主要是逗逗没文化的猴子他们几个。2022-1-12 22:17回复 我也说一句 回复 1楼 2022-01-13 21:40 删除 |自由的飞999999 理论斗士1 猴子又造谣了,说我【诋毁牛顿】,你猴子说说我是咋诋毁的呢? 回复7楼2022-01-12 22:22自由的飞999999 理论斗士1 你猴子耍赖,比说说是谁在反相吧封禁的我?对你这种没文化、喜欢耍赖的费物,我当然要删你那些没有的垃圾了。 收起回复8楼2022-01-12 22:24自由的飞999999: 你猴子居然还有脸抱怨我删你的帖?2022-1-12 22:25回复 我也说一句自由的飞999999 理论斗士1 又一个费 物跳出来了,你除了撒谎、造谣,你还能干啥? 回复10楼2022-01-13 19:21
驳《电子到底是粒子还是波?单个电子是如何同时通过双缝进行干涉的?》http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=http%3A%2F%2Fk.sina.com.cn%2Farticle_6511003376_1841606f000100xum1.html&urlrefer=c1c8dbd4aa6c215ec4d0fa5abebdec47//经典物理中,麦克斯韦把光看成是一种电磁波,没有任何粒子的特性;对于实物粒子(如电子、中子、质子等)则被纯粹地认为是一种「微观颗粒」,用于构成更复杂的物质结构,进而构成宏观实体,没有任何波的特性//<br><br><br>对物理学史稍有了解的人都知道,麦克斯韦电磁理论构建在以太模型之上,他的电磁波理论比照声速理论而来,而声波表现出的正是实物粒子的群体效应,实物粒子具有粒子性,在群体效应中表现出诸如反射之类的粒子性有什么值得奇怪的呢。<br><br><br>水波遇到河岸同样也有反射现象,因为水分子具有粒子性。 另外,想用量子力学挺相对论不会成功,因为即便是量子力学,也阻挡不了用物理学上通行的反证法证伪相对论: 速度与参照系选择有关,爱因斯坦却直接假设光速与参照系选择无关建立相对论,相对论的出发点锁定相对论不过是一个犯低级错误的理论,要证明这一理论的错误,只需用反证法证明光速不变假设错误即可,因为相对论的前提错了,相对论就失去了根基。 一束光相对于地球速度为c,一个相对论支持者在地球上微丝不动,这个相对论支持者和地球共系,当然这束光相对于这位相对论支持者速度也是c,同时,相对于这束光,这个相对论支持者速度也是c,唯方向相反。 爱因斯坦与这位相对论支持者有不为零的相对速度v在地球上逆光狂奔,若这束光像爱因斯坦假设的那样,相对于爱因斯坦还是同一速度c,那么相对于这束光,爱因斯坦的速度也是c,唯方向相反。 那么,相对于这束光,这位相对论支持者和爱因斯坦速度都为c,这就是物理学上所说的同步运动,做同步运动的物体有何特点呢,一个物体动一米,另一个物体也动一米,相对位置始终不变,相对速度为零。 有一个相对地球静止的相对论支持者拖爱因斯坦的后腿,爱因斯坦玩跑得快就举步维艰,或者,有爱因斯坦拖着一个相对论支持者跑,这个相对论支持者要在地球上站稳也不容易。 导致这一错误的根源,就是爱因斯坦的光速不变假设!
驳斥一种广泛流传的维相老套路 有一种广泛流传的,试图用来支持爱因斯坦光速不变假设维相老套路。这种东西维相完全站不住脚,因为: 1、光行差(或称为天文光行差、恒星光行差)是指运动的观测者观察到光的方向与同一时间同一地点静止的观测者观察到的方向有偏差的现象,正是光速符合物理学上速度矢量合成的表现。 2、稍有物理常识的人都知道,光线进入大气层要发生折射,不仅方向会改变,光速也会改变。也就是光从恒星发出到人的眼睛观察到恒星的过程中,连一个系的光速不变都没有得到保证,而爱因斯坦的光速不变假设却假设光相对于不同参照系都为同一个值c,用它支持爱因斯坦的光速不变假设自然也就是隔靴搔痒。 3、迈克尔逊-莫雷试验至多说明地面附近的光相对于地球光速不变,也至多属于一个系的光速不变,正因为如此,该实验的当事人迈克尔逊认为他的实验并不支持爱因斯坦的光速不变假设。 4、博士生导师,中国科学院高能物理研究所研究员,中国科学院粒子天体物理重点实验室主任张双南【有没有实验证据表明光速的确是不变的呢?遗憾的是,目前还真的没有】。
驳《电子到底是粒子还是波?单个电子是如何同时通过双缝进行干涉的?》http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=http%3A%2F%2Fk.sina.com.cn%2Farticle_6511003376_1841606f000100xum1.html&urlrefer=c1c8dbd4aa6c215ec4d0fa5abebdec47
教相对论的丽雅Leah凭啥屏蔽我的《【原创】相对论之误》 水星之魅在理论物理吧屏蔽我的《相对论之误》,他的理由是【相对论错误一眼就可以看出来】,不需要我长篇大论《相对论之误》指出,所以,他要屏蔽我的这一帖子,原相对论吧吧主、自称教相对论物理的丽雅Leah在此一而再再而三屏蔽我的《相对论之误》,是不是也认为【相对论错误一眼就可以看出来】呢? 对广大的观众朋友们来说,其实真正了解相对论的人并不多。不太了解相对论的观众朋友们可以试想一下,如果相对论真有传说中的那么伟大,用得着靠一个教相对论的老师靠违规使用小吧权利阻止反相的声音来呵护么。
驳斥一种广泛流传的维相老套路 有一种广泛流传的,试图用来支持爱因斯坦光速不变假设维相老套路。这种东西维相完全站不住脚,因为: 1、光行差(或称为天文光行差、恒星光行差)是指运动的观测者观察到光的方向与同一时间同一地点静止的观测者观察到的方向有偏差的现象,正是光速符合物理学上速度矢量合成的表现。 2、稍有物理常识的人都知道,光线进入大气层要发生折射,不仅方向会改变,光速也会改变。也就是光从恒星发出到人的眼睛观察到恒星的过程中,连一个系的光速不变都没有得到保证,而爱因斯坦的光速不变假设却假设光相对于不同参照系都为同一个值c,用它支持爱因斯坦的光速不变假设自然也就是隔靴搔痒。 3、迈克尔逊-莫雷试验至多说明地面附近的光相对于地球光速不变,也至多属于一个系的光速不变,正因为如此,该实验的当事人迈克尔逊认为他的实验并不支持爱因斯坦的光速不变假设。 4、博士生导师,中国科学院高能物理研究所研究员,中国科学院粒子天体物理重点实验室主任张双南【有没有实验证据表明光速的确是不变的呢?遗憾的是,目前还真的没有】。
【原创】相对论之误 【关键词】:相对论、光速不变假设、定律。 【摘 要】:爱因斯坦作光速不变假设,把它称为光速不变原理甚至光的传播定律,把它当做定律导出洛伦兹变换等一系列相对论结论,由此构建出整个相对论的理论体系。 阿尔伯特·爱因斯坦的第一篇相对论论文《论动体的电动力学》1905年6月30日投稿在《物理年鉴》,该论文首先以“堵如此类的例子,以及企图证实地球相对于“光媒质”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假设: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。由这两条假设,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”, 谈到了光速不变假设在相对论中的核心地位,表明了他当初创建相对论的原因及其目的。 在这段文字中,也首次提到了光速不变假设: 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。 该论文又提出了在一个系依据光,来确定处于A 、B两个位置静止的两只钟同步的办法,让光从A 到B,再从B反射回A,说 “如果tB-tA=t’A-tB, 那么,这两只钟按照定义是同步的。我们假定,这个同步性的定义是可以没有矛盾的……这样,我们借助于某些(假想的)物理经验,对于静止在不同地方的各只钟,规定了什么叫做它们是同步的,从而显然也就获得了“同时”和“时间”的定义。一个事件的“时间”,就是在这事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示,而这只钟是同某一只特定的静止的钟同步的,而且对于一切的时间测定,也都是同这只特定的钟同步的……根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”。 从上面《论动体的电动力学》这段文字不难看出,他是在认定这个参照系各向光速不变,来定义时间的同时,因为tB-tA=A B/c, t’A-tB, =A B/c,一定有tB-tA=t’A-tB,相反地,如果前后光速存在差异并非同一个值c,则tB-tA=t’A-tB不成立。 其实,就理论而言,我们定义同时无需光崇拜,并不一定要依赖光,如果我们知道一种甚至两种在参照系中前后运动速度相同v1=v2的物理信号,也可以因为A B /v1 = A B / v2,依据tB-tA=t’A-tB来定义同时,因此,他这时间同步定义所依据的“(假想的)物理经验”就是他的光速不变假设,有了这一假设,才有前后光速相等,但必须注意,他这样靠推理来定义同时,并不能说明存在【相对于任何一个参照系,各向光速不变】这样的物理经验,而且,也没有任何物理经验证实相对于不同参照系光速为同一个值c。他的同时定义与他的光速不变假设虽然存在互动,存在相互照应,但由于所谓的物理经验仅仅是没有实证的假想,故最多算一种自圆其说的“自洽”,仅此而已。 随后又对光速不变假设作了第二次略有变化的表述,将原来所说的假设改称为原理: 光速不变原理:光在‘静止’参照系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。 通过这一表述,进一步阐明了相对论中,相对于任意惯性参照系光速始终为c的观点,值得一提的是,虽然先后两种表述将postulate(假设)换为principles(原理),但其本质仍然是一个假设。 在两次介绍光速不变假设后,以光速不变假设为前提,提出了相对论的同时性相对性观点: 一杆相对于另一个物体运动,光在杆上 A 、B两点往返,相对于杆,按光速不变假设,相对于杆前后光速不变,光速均为c,光传播事件光往返的时间就该相等tB-tA=t’A-tB。 如果相对于另一个物体,也按光速不变假设,相对于地面前后光速不变,光速均为c,故光从A 到B,再从B反射回A,相对于杆光的速度分别为c+v和c-v。 因此同一个光传播事件在另一个物体所在的系却不同时:tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v)。由此说明基于光速不变假设就会得到同时性的相对性。(爱因斯坦在这里两个系表示长度所用的字母A B 和rA B不同,仅仅是要与他的所谓长度相对性说法一致。) 当然,上述另一个系的结论也可由(tB-tA ) c=rA B-(tB-tA)v,(t’A-tB ) c =rA B +(t’A-tB ) v得到。实际上这就是,由于杆上的点A 和B为动点,对地面系而言,光在杆上移动的距离A B’<B’ A ’,再按光速不变假设,相对于另一个系也光速不变,光速均为c,自然有A B’/ c <B’ A ’ / c,即tB-tA< t’A-tB另一个系不同时,光以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 对这一分析过程,我们其实不用搞光崇拜,一杆相对于另一个物体运动使,就理论而言,完全可以让一个物理信号在杆上 A 、B两点等速的往返,相对于杆,该物理信号往返的时间就该相等tB-tA= t’A-tB。 相对于另一个物体,还可以有另一个物理信号在A 、B两点等速的往返,由于杆上的点A 和B为动点,对另一个系而言,另一个物理信号在杆上移动的距离A B’<B’ A ’, 另一个物理信号以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 由于是两个物理信号在A 、B两点等速的往返,而非同一个物理信号,分属两个不同的物理事件,所以,这并不能锁定同时性存在相对性。 那为什么爱因斯坦根据光所做的分析能得到同时性存在相对性呢?完全在于他认为光信号相对于杆前后光速相同,这一光信号相对于另一个参照系也同样前后光速相同,人为设定同一物理事件光信号传播有这样的特性,也就是他的光速不变假设。由于爱因斯坦除了“(假想的)物理经验”,并没有给出物理事实来证明他的光速不变假设属于物理经验,他这同时性相对性推演并不能在物理上能立足。 随后同样是在设定光的传播满足光速不变假设的条件下,推出相对论的洛伦兹变换,以及相对论的速度合成公式,其间,这篇文章还简略的分析了相对论的钟慢尺缩结论。 与《论动体的电动力学》相比,爱因斯坦在《狭义与广义相对论浅说》中,做了相对来说更简单的推导: 洛伦兹变换的简单推导按照图2所示两坐标系的相对取向,该两坐标系的x轴永远是重合的。在这个情况下我们可以把问题分为几部分,首先只考虑x轴上发生的事件。任何一个这样的事件,对于坐标系K是由横坐标x和时间t来表示,对于坐标系K’则由横坐标x’和时间t’来表示。当给定x和t时,我们要求出x’和t’。 沿着正x轴前进的一个光信号按照方程 x=ct 或 x-ct=0 (1) 传播。由于同一光信号必须以速度c相对于K'传播,因此相对于坐标系K'的传播将由类似的公式 x'-ct'=0 (2) 表示。满足(1)的那些空时点(事件)必须也满足(2)。显然这一点是成立的,只要关系 (x’-ct’)=λ(x-ct) (3) 一般地被满足,其中λ表示一个常数;因为,按照(3),(x-ct)等于零时(x'-ct')就必然也等于零。 如果我们对沿着负x轴传播的光线应用完全相同的考虑,我们就得到条件 (x’+ct’)=μ(x+ct) (4) 方程(3)和(4)相加(或相减),并为方便起见引入常数a和b代换常数λ和μ,令 a=(λ+μ)/2 以及 b=(λ-u)/2 我们得到方程 x'=ax-bct (5) ct'=act-bx (5a) 因此,若常数a和b为已知,我们就得到我们的问题的解。a和b可由下述讨论确定。 对于K'的原点我们永远有x'=0,因此按照(5)的第一个方程 x=(bc/a)t 如果我们将K'的原点相对于K的运动的速度称为v,我们就有 v=bc/a (6) 同一量值v可以从方程式(5)得出,只要我们计算K'的另一点相对于K的速度,或者计算K的一点相对于K'的速度(指向负x轴)。总之,我们可以指定v为两坐标系的相对速度。 还有,相对性原理告诉我们,由K判断的相对于K’保持静止的单位量杆的长度,必须恰好等于由K’判断的相对于K保持静止的单位量杆的长度。为了看一看由K观察x'轴上的诸点是什么样子,我们只需要从K对K'拍个“快照”;这意味着我们必须引入t(K的时间)的一个特别的值,例如t=0。对于这个t的值,我们从(5)的第一个方程就得到x'=ax. 因此,如果在K'坐标中测量,x'轴上两点相隔的距离为Δx'=1,该两点在我们瞬时快照中相隔的距离就是 Δx=1/a (7) 但是如果从K’(t'=0)拍快照,而且如果我们从方程(5)消去t,考虑到表示式(b),我们得到 x'=a(1-v²/c²)x 由此我们推断,在x轴上相隔距离1(相对于K)的两点,在我们的快照上将由距离 Δx'=a(1-v²/c²) (7a) 表示。 但是根据以上所述,这两个快照必须是全等的;因此(7)中的Δx必须等于(7a)中的Δx',这样我们就得到 a²=1/(1-v²/c²) (7b) 方程(6)和(7b)决定常数a和b。在(5)中代入这两个常数的值,我们得到在第11节所提出的第一个和第四个方程: x'=(x-vt)/√(1-v²/c²) t'=(t-vx/c²) /√(1-v²/c²) (8) 这样我们就得到了对于在x轴上的事件的洛仑兹变换。 它满足条件 x'²-c²t'²=x²-ct² (8a) 再把这个结果加以推广,以便将发生在x轴外面的事件也包括进去。此项推广只要保留方程(8)并补充以关系式 y'=y z'=z (9) 就能得到。 这样,无论对于坐标系K或是对于坐标系K',我们都满足了任意方向的光线在真空中速度不变的公设。这一点可以证明如下。 设在时间t=0时从K的原点发出一个光信号。这个光信号将按照方程 r=√(x²+y²+z²)=ct 传播,或者,如果方程两边取平方,按照方程 x²+y²+z²-c²t²=0 (10) 传播。 光的传播定律结合着相对性公设要求所考虑的信号(从K'去判断)应按照对应的公式 r'=ct' 或 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 (10a) 传播。为了使方程(10a)可以从方程(10)推出,我们必须有 x'²+y'²+z'²-c²t'²=σ(x²+y²+z²-c²t²) (11) 由于方程(8a)对于x轴上的点必须成立,因此我们有σ=1。不难看出,对于σ=1,洛伦兹变换确实满足(11);因为(11)可以由(8a)和(9)推出,因而也可以由(8)和(9)推出。这样我们就导出了洛伦兹变换。 由(8)和(9)表示的洛伦兹变换仍需加以推广。显然,在选择K'的轴时是否要使之与K的轴在空间中相互平行是无关重要的。同时,K'相对于K的平动速度是否沿x轴的方向也是无关紧要的。通过简单的考虑可以证明,我们能够通过两种变换建立这种广义的洛伦兹变换,这两种变换就是狭义的洛伦兹变换和纯粹的空间变换,纯粹的空间变换相当于用一个坐标轴指向其他方向的新的直角坐标系代换原有的直角坐标系。 我们可以用数学方法,对推广了的洛伦兹变换的特性作如下的描述: 推广了的洛伦兹变换就是用x,y,z,t的线性齐次函数来表示x’,y’,z’,t’,而这种线性齐次函数的性质又必须能使关系式 x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² (11a) 恒等地被满足。也就是说:如果我们用这些x,y,z,t的线性齐次函数来代换在(11a)左边所列的x',y',z',t',则(11a)的左边与其右边完全一致。 从爱因斯坦依据同一发光事件,将任意点在两个系的坐标,分别在各自参照系运用光速不变假设x-ct=0, x'-ct'=0,从而得到x'=ax-bct 和 ct'=act-bx ,爱因斯坦充分运用了他作的光速不变假设的“光在‘静止’参照系里总是以一确定的速度 C 传播着”,在依据特殊条件求解待定系数a、b的过程中,再次运用了基于光速不变假设的相对性同时性理念,来确定静长度和动长度的关系,最终导出洛伦兹变换,导出洛伦兹变换后,还特别强调,它满足条件x'²-c²t'²=x²-ct² ,而这x'²-c²t'²=x²-ct² 正是光速不变假设得来的所谓相对论的间隔不变性,后面还用相对性原理,从一个系的波动方程x²+y²+z²-c²t²=0直接推及另一个系的波动方程 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 。最后再次强调由光速不变假设得到的间隔不变性的另一种通用形式x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² 。 从这一系列推导己阐述不难看出,相对论的同时性相对性,间隔不变性,洛伦兹变换,以及钟慢尺缩等相对论基本结论完全依赖于爱因斯坦的光速不变假设。 在这里,相对论从前提假设,到理论推演,在得出结论有不有问题呢? 答案是肯定的,因为我们知道有个最基本的物理规律,那就是矢量合成,因为速度是矢量,速度的矢量合成不仅在物理上而且在数学上也被普遍运用,速度的矢量合成有一个常用的地方,那就是直接用于参照系变换,借用上面的图,如果参照系K’在 x轴方向相对于参照系K以速度v运动,而一束光相对于参照系K’速度为c,那么,按矢量合成规律,相对于参照系K,他的速度就为c+v,怎么可能像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c? 但由于相对论的名头非常大,估计很多的物理研究者都不愿相信相对论会犯这种低级错误,由于相对论的伟大不是一挥而就的,我们不妨从相对论的一点一滴谈起。 由于有矢量合成规律,在相对论出现以前,谁也不会相信像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c。直到现在,矢量合成规律还写在物理和数学课本上被普遍运用,那为什么有一部分人(应该是极少数,因为即便是支持相对论的人,占很大一部分也不了解相对论到底是什么样的理论。)被逐渐爱因斯坦策反了呢? 就以《论动体的电动力学》上面介绍的极少部分为例,爱因斯坦宣传工作做得好,例如: 1、 他反复强调,在“静系”中,要让光从A 到B,再从B反射回A,并tB-tA=t’A-tB,来实现对钟,实际上,我们就被多次暗示,相对于参照系,光速总是c。 2、 “根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”,在这宣称经验的说词中,没有参照系,但稍有物理基础的人都知道,要研究运动,就必须选参照系,因此,我们被再一次暗示,无论如何选参照系,相对于任意参照系,光速总是c。 3、 他前后两次讲了他的光速不变假设,只讲光速是确定的速度c,同样绝口不提参照系,实际上,我们又前后两次被暗示,无论如何选参照系,光速总是c。 4、 前后两次讲了他的光速不变假设,第二次表述将postulate(假设)换为principles(原理),借助这一语言攻势,我们被暗示,这个假设并不是那么假。 5、 在“静系”中他的tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v),实际上也在暗示,相对于所在的参照系,光速一定为c。 6、 多次提到测量,将“静系”中“量得”杆长命名为rA B,与动系中的杆长A B于区别,有意无意地暗示杆在两个系长度不同。 在《狭义及广义相对论浅说》中,对于光速不变假设,爱因斯坦也有更强的语言攻势,多次将自己的假设说成定律: 1、 首先,他列出了一个大标题“光的传播定律与相对性原理的表面抵触”,直接把自己的假设说成定律。 他给出的理由是【在物理学中几乎没有比真空中光的传播定律更简单的定律了,学校里的每个儿童都知道,或者相信他知道,光在真空中沿直线以速度c=300,000公里/秒传播。无论如何我们非常精确地知道,这个速度对于所有各色光线都是一样的。用力如果不是这样,则当一颗恒星为其邻近的黑暗星体所掩食时,其各色光线的最小发射值就下会同时被看到。荷兰天文学家德西特(De Sitter)根据对双星的观察,也以相似的理由指出,光的传播速度不能依赖于发光物体的运动速度。关于光的传播速度与其“在空间中”的方向有关的假定即就其本身而言也是难以成立的】。
自由的飞999999没怂? @自由的飞999999 ,我在反相吧屏蔽你的帖子仅仅是因为你违反贴吧协议对我出言不逊,如果你不信,你在这里使出你的三板斧,我绝不删你的回帖,看我能不能让你满意而归!
驳《电子到底是粒子还是波?单个电子是如何同时通过双缝进行干涉的?》http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=http%3A%2F%2Fk.sina.com.cn%2Farticle_6511003376_1841606f000100xum1.html&urlrefer=c1c8dbd4aa6c215ec4d0fa5abebdec47
回应自由的飞999999远离学术的挑衅 自由的飞999999开一个又一个新帖,一次又一次的远离学术挑衅,自由的飞999999表情丰富地yy测量结果维相《猴子,的确如你所说,你和其他猴子在地球或者月亮上,四处乱窜,无论你们跑不跑,往哪里跑,测的光速都一样》,此君就是yy维相,也带有违反贴吧协议的造谣生事爆粗口的人身攻击。 皆听则明偏信则暗。但就是这样一个yy维相还总是造谣生事带人身攻击的自由的飞999999,他有一项绝技,就是在自己的主题帖靠楼主权利删回应贴为自己遮羞,此君有一个靠楼主权利删帖为自己遮羞的神逻辑,那就是百度赋予了楼主删帖的绝对权力,在此君的神逻辑之下,哪怕他开一个又一个造谣生事骂人的主题帖,别人也不能反击他。 以前的不算,就是最近,自由的飞999999带人身攻击的主题帖《猴子为啥又不敢说出来是谁教给他的穿越物理学上速度矢量合成?》《猴子说的这位老前辈究竟是谁呢?》《猴子居然声称要以礼服人》《请教猴子几个学术问题》,《猴子,其实你不用复读垃圾几十年》《猴子的【反证法】》《招摇撞骗的猴子》《招摇撞骗的猴子(2)GPS》,《招摇撞骗的猴子(3)精神病》《招摇撞骗的猴子(4)难言之隐》《招摇撞骗的猴子(4)体育老师》《碰瓷GPS的一点感想》《猴子的栽赃陷害》《相对论惨淡,还是猴子惨淡?》就有十四个之多,估计还会不断增加,在这些帖子中,此君违反贴吧协议极尽诸如【猴子】人身攻击之能,此君极尽诸如【体育老师】造谣生事之能,连最基本的礼义廉耻都不要。 此君为什么会开这么多违反贴吧协议的挑衅贴呢,因为此君维相的主要形式就是yy测量结果并造谣生事爆粗口,这样远离学术的维相手段自然不会得逞,所以观众朋友们就会看见,我在他的主贴贴中,驳斥了他造谣生事爆粗口的维相言论,他就总是靠楼主权利把我的帖子统统删了为自己遮羞,然后,就像什么事都没发生过一样,宛如相对论守护神一个劲的吹胡子瞪眼扮神仙,做yy维相的个人报告,为了掩饰自己的失败,他过不了多久就会另开一个新帖换汤不换药的新帖,继续yy维相继续造谣生事爆粗口为相对论打掩护,揭了他新开的一个主题帖的丑把戏,他就又重新另开一个新帖换汤不换药的继续造谣生事爆粗口为相对论打掩护……妄图在他yy维相造谣生事爆粗口的无尽循环中让相对论得到永生。
驳斥一种广泛流传的维相老套路 有一种广泛流传的,试图用来支持爱因斯坦光速不变假设维相老套路。这种东西维相完全站不住脚,因为: 1、光行差(或称为天文光行差、恒星光行差)是指运动的观测者观察到光的方向与同一时间同一地点静止的观测者观察到的方向有偏差的现象,正是光速符合物理学上速度矢量合成的表现。 2、稍有物理常识的人都知道,光线进入大气层要发生折射,不仅方向会改变,光速也会改变。也就是光从恒星发出到人的眼睛观察到恒星的过程中,连一个系的光速不变都没有得到保证,而爱因斯坦的光速不变假设却假设光相对于不同参照系都为同一个值c,用它支持爱因斯坦的光速不变假设自然也就是隔靴搔痒。 3、迈克尔逊-莫雷试验至多说明地面附近的光相对于地球光速不变,也至多属于一个系的光速不变,正因为如此,该实验的当事人迈克尔逊认为他的实验并不支持爱因斯坦的光速不变假设。 4、博士生导师,中国科学院高能物理研究所研究员,中国科学院粒子天体物理重点实验室主任张双南【有没有实验证据表明光速的确是不变的呢?遗憾的是,目前还真的没有】。
自由的飞999999能代表当今物理学家说牛顿是小学生水平? 在当今物理学家们看来,牛顿的学术水平也就是小学生的水平https://tieba.baidu.com/p/7692574443自由的飞999999 理论斗士1 如题 送TA礼物 回复1楼2022-01-12 13:19自由的飞999999 理论斗士1 猴子又开始不服气了,别说物理学家了,如果牛顿复活,我这个不懂物理的人都可以给他上一天物理课 回复2楼2022-01-12 13:20 百战 · 聚芈 限时进入:上线就送月灵书!开局泡点50级,技能全图秒怪!良心真传奇,新区20倍爆,上线就送特戒,装备靠打自由的飞999999 理论斗士1 猴子气疯了 回复3楼2022-01-12 13:2自由的飞999999: 也不全是,主要是逗逗没文化的猴子他们几个。2022-1-12 22:17回复 我也说一句 回复 1楼 2022-01-13 21:40 删除 |自由的飞999999 理论斗士1 猴子又造谣了,说我【诋毁牛顿】,你猴子说说我是咋诋毁的呢? 回复7楼2022-01-12 22:22自由的飞999999 理论斗士1 你猴子耍赖,比说说是谁在反相吧封禁的我?对你这种没文化、喜欢耍赖的费物,我当然要删你那些没有的垃圾了。 收起回复8楼2022-01-12 22:24自由的飞999999: 你猴子居然还有脸抱怨我删你的帖?2022-1-12 22:25回复 我也说一句自由的飞999999 理论斗士1 又一个费 物跳出来了,你除了撒谎、造谣,你还能干啥? 回复10楼2022-01-13 19:21
【原创】相对论之误 【关键词】:相对论、光速不变假设、定律。 【摘 要】:爱因斯坦作光速不变假设,把它称为光速不变原理甚至光的传播定律,把它当做定律导出洛伦兹变换等一系列相对论结论,由此构建出整个相对论的理论体系。 阿尔伯特·爱因斯坦的第一篇相对论论文《论动体的电动力学》1905年6月30日投稿在《物理年鉴》,该论文首先以“堵如此类的例子,以及企图证实地球相对于“光媒质”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假设: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。由这两条假设,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”, 谈到了光速不变假设在相对论中的核心地位,表明了他当初创建相对论的原因及其目的。 在这段文字中,也首次提到了光速不变假设: 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。 该论文又提出了在一个系依据光,来确定处于A 、B两个位置静止的两只钟同步的办法,让光从A 到B,再从B反射回A,说 “如果tB-tA=t’A-tB, 那么,这两只钟按照定义是同步的。我们假定,这个同步性的定义是可以没有矛盾的……这样,我们借助于某些(假想的)物理经验,对于静止在不同地方的各只钟,规定了什么叫做它们是同步的,从而显然也就获得了“同时”和“时间”的定义。一个事件的“时间”,就是在这事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示,而这只钟是同某一只特定的静止的钟同步的,而且对于一切的时间测定,也都是同这只特定的钟同步的……根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”。 从上面《论动体的电动力学》这段文字不难看出,他是在认定这个参照系各向光速不变,来定义时间的同时,因为tB-tA=A B/c, t’A-tB, =A B/c,一定有tB-tA=t’A-tB,相反地,如果前后光速存在差异并非同一个值c,则tB-tA=t’A-tB不成立。 其实,就理论而言,我们定义同时无需光崇拜,并不一定要依赖光,如果我们知道一种甚至两种在参照系中前后运动速度相同v1=v2的物理信号,也可以因为A B /v1 = A B / v2,依据tB-tA=t’A-tB来定义同时,因此,他这时间同步定义所依据的“(假想的)物理经验”就是他的光速不变假设,有了这一假设,才有前后光速相等,但必须注意,他这样靠推理来定义同时,并不能说明存在【相对于任何一个参照系,各向光速不变】这样的物理经验,而且,也没有任何物理经验证实相对于不同参照系光速为同一个值c。他的同时定义与他的光速不变假设虽然存在互动,存在相互照应,但由于所谓的物理经验仅仅是没有实证的假想,故最多算一种自圆其说的“自洽”,仅此而已。 随后又对光速不变假设作了第二次略有变化的表述,将原来所说的假设改称为原理: 光速不变原理:光在‘静止’参照系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。 通过这一表述,进一步阐明了相对论中,相对于任意惯性参照系光速始终为c的观点,值得一提的是,虽然先后两种表述将postulate(假设)换为principles(原理),但其本质仍然是一个假设。 在两次介绍光速不变假设后,以光速不变假设为前提,提出了相对论的同时性相对性观点: 一杆相对于另一个物体运动,光在杆上 A 、B两点往返,相对于杆,按光速不变假设,相对于杆前后光速不变,光速均为c,光传播事件光往返的时间就该相等tB-tA=t’A-tB。 如果相对于另一个物体,也按光速不变假设,相对于地面前后光速不变,光速均为c,故光从A 到B,再从B反射回A,相对于杆光的速度分别为c+v和c-v。 因此同一个光传播事件在另一个物体所在的系却不同时:tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v)。由此说明基于光速不变假设就会得到同时性的相对性。(爱因斯坦在这里两个系表示长度所用的字母A B 和rA B不同,仅仅是要与他的所谓长度相对性说法一致。) 当然,上述另一个系的结论也可由(tB-tA ) c=rA B-(tB-tA)v,(t’A-tB ) c =rA B +(t’A-tB ) v得到。实际上这就是,由于杆上的点A 和B为动点,对地面系而言,光在杆上移动的距离A B’<B’ A ’,再按光速不变假设,相对于另一个系也光速不变,光速均为c,自然有A B’/ c <B’ A ’ / c,即tB-tA< t’A-tB另一个系不同时,光以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 对这一分析过程,我们其实不用搞光崇拜,一杆相对于另一个物体运动使,就理论而言,完全可以让一个物理信号在杆上 A 、B两点等速的往返,相对于杆,该物理信号往返的时间就该相等tB-tA= t’A-tB。 相对于另一个物体,还可以有另一个物理信号在A 、B两点等速的往返,由于杆上的点A 和B为动点,对另一个系而言,另一个物理信号在杆上移动的距离A B’<B’ A ’, 另一个物理信号以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 由于是两个物理信号在A 、B两点等速的往返,而非同一个物理信号,分属两个不同的物理事件,所以,这并不能锁定同时性存在相对性。 那为什么爱因斯坦根据光所做的分析能得到同时性存在相对性呢?完全在于他认为光信号相对于杆前后光速相同,这一光信号相对于另一个参照系也同样前后光速相同,人为设定同一物理事件光信号传播有这样的特性,也就是他的光速不变假设。由于爱因斯坦除了“(假想的)物理经验”,并没有给出物理事实来证明他的光速不变假设属于物理经验,他这同时性相对性推演并不能在物理上能立足。 随后同样是在设定光的传播满足光速不变假设的条件下,推出相对论的洛伦兹变换,以及相对论的速度合成公式,其间,这篇文章还简略的分析了相对论的钟慢尺缩结论。 与《论动体的电动力学》相比,爱因斯坦在《狭义与广义相对论浅说》中,做了相对来说更简单的推导: 洛伦兹变换的简单推导按照图2所示两坐标系的相对取向,该两坐标系的x轴永远是重合的。在这个情况下我们可以把问题分为几部分,首先只考虑x轴上发生的事件。任何一个这样的事件,对于坐标系K是由横坐标x和时间t来表示,对于坐标系K’则由横坐标x’和时间t’来表示。当给定x和t时,我们要求出x’和t’。 沿着正x轴前进的一个光信号按照方程 x=ct 或 x-ct=0 (1) 传播。由于同一光信号必须以速度c相对于K'传播,因此相对于坐标系K'的传播将由类似的公式 x'-ct'=0 (2) 表示。满足(1)的那些空时点(事件)必须也满足(2)。显然这一点是成立的,只要关系 (x’-ct’)=λ(x-ct) (3) 一般地被满足,其中λ表示一个常数;因为,按照(3),(x-ct)等于零时(x'-ct')就必然也等于零。 如果我们对沿着负x轴传播的光线应用完全相同的考虑,我们就得到条件 (x’+ct’)=μ(x+ct) (4) 方程(3)和(4)相加(或相减),并为方便起见引入常数a和b代换常数λ和μ,令 a=(λ+μ)/2 以及 b=(λ-u)/2 我们得到方程 x'=ax-bct (5) ct'=act-bx (5a) 因此,若常数a和b为已知,我们就得到我们的问题的解。a和b可由下述讨论确定。 对于K'的原点我们永远有x'=0,因此按照(5)的第一个方程 x=(bc/a)t 如果我们将K'的原点相对于K的运动的速度称为v,我们就有 v=bc/a (6) 同一量值v可以从方程式(5)得出,只要我们计算K'的另一点相对于K的速度,或者计算K的一点相对于K'的速度(指向负x轴)。总之,我们可以指定v为两坐标系的相对速度。 还有,相对性原理告诉我们,由K判断的相对于K’保持静止的单位量杆的长度,必须恰好等于由K’判断的相对于K保持静止的单位量杆的长度。为了看一看由K观察x'轴上的诸点是什么样子,我们只需要从K对K'拍个“快照”;这意味着我们必须引入t(K的时间)的一个特别的值,例如t=0。对于这个t的值,我们从(5)的第一个方程就得到x'=ax. 因此,如果在K'坐标中测量,x'轴上两点相隔的距离为Δx'=1,该两点在我们瞬时快照中相隔的距离就是 Δx=1/a (7) 但是如果从K’(t'=0)拍快照,而且如果我们从方程(5)消去t,考虑到表示式(b),我们得到 x'=a(1-v²/c²)x 由此我们推断,在x轴上相隔距离1(相对于K)的两点,在我们的快照上将由距离 Δx'=a(1-v²/c²) (7a) 表示。 但是根据以上所述,这两个快照必须是全等的;因此(7)中的Δx必须等于(7a)中的Δx',这样我们就得到 a²=1/(1-v²/c²) (7b) 方程(6)和(7b)决定常数a和b。在(5)中代入这两个常数的值,我们得到在第11节所提出的第一个和第四个方程: x'=(x-vt)/√(1-v²/c²) t'=(t-vx/c²) /√(1-v²/c²) (8) 这样我们就得到了对于在x轴上的事件的洛仑兹变换。 它满足条件 x'²-c²t'²=x²-ct² (8a) 再把这个结果加以推广,以便将发生在x轴外面的事件也包括进去。此项推广只要保留方程(8)并补充以关系式 y'=y z'=z (9) 就能得到。 这样,无论对于坐标系K或是对于坐标系K',我们都满足了任意方向的光线在真空中速度不变的公设。这一点可以证明如下。 设在时间t=0时从K的原点发出一个光信号。这个光信号将按照方程 r=√(x²+y²+z²)=ct 传播,或者,如果方程两边取平方,按照方程 x²+y²+z²-c²t²=0 (10) 传播。 光的传播定律结合着相对性公设要求所考虑的信号(从K'去判断)应按照对应的公式 r'=ct' 或 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 (10a) 传播。为了使方程(10a)可以从方程(10)推出,我们必须有 x'²+y'²+z'²-c²t'²=σ(x²+y²+z²-c²t²) (11) 由于方程(8a)对于x轴上的点必须成立,因此我们有σ=1。不难看出,对于σ=1,洛伦兹变换确实满足(11);因为(11)可以由(8a)和(9)推出,因而也可以由(8)和(9)推出。这样我们就导出了洛伦兹变换。 由(8)和(9)表示的洛伦兹变换仍需加以推广。显然,在选择K'的轴时是否要使之与K的轴在空间中相互平行是无关重要的。同时,K'相对于K的平动速度是否沿x轴的方向也是无关紧要的。通过简单的考虑可以证明,我们能够通过两种变换建立这种广义的洛伦兹变换,这两种变换就是狭义的洛伦兹变换和纯粹的空间变换,纯粹的空间变换相当于用一个坐标轴指向其他方向的新的直角坐标系代换原有的直角坐标系。 我们可以用数学方法,对推广了的洛伦兹变换的特性作如下的描述: 推广了的洛伦兹变换就是用x,y,z,t的线性齐次函数来表示x’,y’,z’,t’,而这种线性齐次函数的性质又必须能使关系式 x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² (11a) 恒等地被满足。也就是说:如果我们用这些x,y,z,t的线性齐次函数来代换在(11a)左边所列的x',y',z',t',则(11a)的左边与其右边完全一致。 从爱因斯坦依据同一发光事件,将任意点在两个系的坐标,分别在各自参照系运用光速不变假设x-ct=0, x'-ct'=0,从而得到x'=ax-bct 和 ct'=act-bx ,爱因斯坦充分运用了他作的光速不变假设的“光在‘静止’参照系里总是以一确定的速度 C 传播着”,在依据特殊条件求解待定系数a、b的过程中,再次运用了基于光速不变假设的相对性同时性理念,来确定静长度和动长度的关系,最终导出洛伦兹变换,导出洛伦兹变换后,还特别强调,它满足条件x'²-c²t'²=x²-ct² ,而这x'²-c²t'²=x²-ct² 正是光速不变假设得来的所谓相对论的间隔不变性,后面还用相对性原理,从一个系的波动方程x²+y²+z²-c²t²=0直接推及另一个系的波动方程 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 。最后再次强调由光速不变假设得到的间隔不变性的另一种通用形式x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² 。 从这一系列推导己阐述不难看出,相对论的同时性相对性,间隔不变性,洛伦兹变换,以及钟慢尺缩等相对论基本结论完全依赖于爱因斯坦的光速不变假设。 在这里,相对论从前提假设,到理论推演,在得出结论有不有问题呢? 答案是肯定的,因为我们知道有个最基本的物理规律,那就是矢量合成,因为速度是矢量,速度的矢量合成不仅在物理上而且在数学上也被普遍运用,速度的矢量合成有一个常用的地方,那就是直接用于参照系变换,借用上面的图,如果参照系K’在 x轴方向相对于参照系K以速度v运动,而一束光相对于参照系K’速度为c,那么,按矢量合成规律,相对于参照系K,他的速度就为c+v,怎么可能像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c? 但由于相对论的名头非常大,估计很多的物理研究者都不愿相信相对论会犯这种低级错误,由于相对论的伟大不是一挥而就的,我们不妨从相对论的一点一滴谈起。 由于有矢量合成规律,在相对论出现以前,谁也不会相信像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c。直到现在,矢量合成规律还写在物理和数学课本上被普遍运用,那为什么有一部分人(应该是极少数,因为即便是支持相对论的人,占很大一部分也不了解相对论到底是什么样的理论。)被逐渐爱因斯坦策反了呢? 就以《论动体的电动力学》上面介绍的极少部分为例,爱因斯坦宣传工作做得好,例如: 1、 他反复强调,在“静系”中,要让光从A 到B,再从B反射回A,并tB-tA=t’A-tB,来实现对钟,实际上,我们就被多次暗示,相对于参照系,光速总是c。 2、 “根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”,在这宣称经验的说词中,没有参照系,但稍有物理基础的人都知道,要研究运动,就必须选参照系,因此,我们被再一次暗示,无论如何选参照系,相对于任意参照系,光速总是c。 3、 他前后两次讲了他的光速不变假设,只讲光速是确定的速度c,同样绝口不提参照系,实际上,我们又前后两次被暗示,无论如何选参照系,光速总是c。 4、 前后两次讲了他的光速不变假设,第二次表述将postulate(假设)换为principles(原理),借助这一语言攻势,我们被暗示,这个假设并不是那么假。 5、 在“静系”中他的tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v),实际上也在暗示,相对于所在的参照系,光速一定为c。 6、 多次提到测量,将“静系”中“量得”杆长命名为rA B,与动系中的杆长A B于区别,有意无意地暗示杆在两个系长度不同。 在《狭义及广义相对论浅说》中,对于光速不变假设,爱因斯坦也有更强的语言攻势,多次将自己的假设说成定律: 1、 首先,他列出了一个大标题“光的传播定律与相对性原理的表面抵触”,直接把自己的假设说成定律。 他给出的理由是【在物理学中几乎没有比真空中光的传播定律更简单的定律了,学校里的每个儿童都知道,或者相信他知道,光在真空中沿直线以速度c=300,000公里/秒传播。无论如何我们非常精确地知道,这个速度对于所有各色光线都是一样的。用力如果不是这样,则当一颗恒星为其邻近的黑暗星体所掩食时,其各色光线的最小发射值就下会同时被看到。荷兰天文学家德西特(De Sitter)根据对双星的观察,也以相似的理由指出,光的传播速度不能依赖于发光物体的运动速度。关于光的传播速度与其“在空间中”的方向有关的假定即就其本身而言也是难以成立的】。 水星之魅在理论物理吧屏蔽我的《相对论之误》,他的理由是【相对论错误一眼就可以看出来】,不需要我长篇大论《相对论之误》指出,所以,他要屏蔽我的这一帖子,有不有吧务相反,以【相对论正确一眼就可以看出来】为借口封我的号呢?如果有,他两可以联手封堵反相的声音,靠吧权呵护相对论,让相对论靠吧权的细心呵护而伟大。 我是就事论事,但并没有辱骂吧务,请吧务不要以辱骂吧务为借口封我的号,拜托了。
教相对论的丽雅Leah凭啥屏蔽我的《【原创】相对论之误》 水星之魅在理论物理吧屏蔽我的《相对论之误》,他的理由是【相对论错误一眼就可以看出来】,不需要我长篇大论《相对论之误》指出,所以,他要屏蔽我的这一帖子,原相对论吧吧主、自称教相对论物理的丽雅Leah在此一而再再而三屏蔽我的《相对论之误》,是不是也认为【相对论错误一眼就可以看出来】呢? 对广大的观众朋友们来说,其实真正了解相对论的人并不多。不太了解相对论的观众朋友们可以试想一下,如果相对论真有传说中的那么伟大,用得着靠一个教相对论的老师靠违规使用小吧权利阻止反相的声音来呵护么。
驳斥一种广泛流传的维相老套路 有一种广泛流传的,试图用来支持爱因斯坦光速不变假设维相老套路。这种东西维相完全站不住脚,因为: 1、光行差(或称为天文光行差、恒星光行差)是指运动的观测者观察到光的方向与同一时间同一地点静止的观测者观察到的方向有偏差的现象,正是光速符合物理学上速度矢量合成的表现。 2、稍有物理常识的人都知道,光线进入大气层要发生折射,不仅方向会改变,光速也会改变。也就是光从恒星发出到人的眼睛观察到恒星的过程中,连一个系的光速不变都没有得到保证,而爱因斯坦的光速不变假设却假设光相对于不同参照系都为同一个值c,用它支持爱因斯坦的光速不变假设自然也就是隔靴搔痒。 3、迈克尔逊-莫雷试验至多说明地面附近的光相对于地球光速不变,也至多属于一个系的光速不变,正因为如此,该实验的当事人迈克尔逊认为他的实验并不支持爱因斯坦的光速不变假设。 4、博士生导师,中国科学院高能物理研究所研究员,中国科学院粒子天体物理重点实验室主任张双南【有没有实验证据表明光速的确是不变的呢?遗憾的是,目前还真的没有】。
【原创】相对论之误 【关键词】:相对论、光速不变假设、定律。 【摘 要】:爱因斯坦作光速不变假设,把它称为光速不变原理甚至光的传播定律,把它当做定律导出洛伦兹变换等一系列相对论结论,由此构建出整个相对论的理论体系。 阿尔伯特·爱因斯坦的第一篇相对论论文《论动体的电动力学》1905年6月30日投稿在《物理年鉴》,该论文首先以“堵如此类的例子,以及企图证实地球相对于“光媒质”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假设: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。由这两条假设,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”, 谈到了光速不变假设在相对论中的核心地位,表明了他当初创建相对论的原因及其目的。 在这段文字中,也首次提到了光速不变假设: 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。 该论文又提出了在一个系依据光,来确定处于A 、B两个位置静止的两只钟同步的办法,让光从A 到B,再从B反射回A,说 “如果tB-tA=t’A-tB, 那么,这两只钟按照定义是同步的。我们假定,这个同步性的定义是可以没有矛盾的……这样,我们借助于某些(假想的)物理经验,对于静止在不同地方的各只钟,规定了什么叫做它们是同步的,从而显然也就获得了“同时”和“时间”的定义。一个事件的“时间”,就是在这事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示,而这只钟是同某一只特定的静止的钟同步的,而且对于一切的时间测定,也都是同这只特定的钟同步的……根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”。 从上面《论动体的电动力学》这段文字不难看出,他是在认定这个参照系各向光速不变,来定义时间的同时,因为tB-tA=A B/c, t’A-tB, =A B/c,一定有tB-tA=t’A-tB,相反地,如果前后光速存在差异并非同一个值c,则tB-tA=t’A-tB不成立。 其实,就理论而言,我们定义同时无需光崇拜,并不一定要依赖光,如果我们知道一种甚至两种在参照系中前后运动速度相同v1=v2的物理信号,也可以因为A B /v1 = A B / v2,依据tB-tA=t’A-tB来定义同时,因此,他这时间同步定义所依据的“(假想的)物理经验”就是他的光速不变假设,有了这一假设,才有前后光速相等,但必须注意,他这样靠推理来定义同时,并不能说明存在【相对于任何一个参照系,各向光速不变】这样的物理经验,而且,也没有任何物理经验证实相对于不同参照系光速为同一个值c。他的同时定义与他的光速不变假设虽然存在互动,存在相互照应,但由于所谓的物理经验仅仅是没有实证的假想,故最多算一种自圆其说的“自洽”,仅此而已。 随后又对光速不变假设作了第二次略有变化的表述,将原来所说的假设改称为原理: 光速不变原理:光在‘静止’参照系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。 通过这一表述,进一步阐明了相对论中,相对于任意惯性参照系光速始终为c的观点,值得一提的是,虽然先后两种表述将postulate(假设)换为principles(原理),但其本质仍然是一个假设。 在两次介绍光速不变假设后,以光速不变假设为前提,提出了相对论的同时性相对性观点: 一杆相对于另一个物体运动,光在杆上 A 、B两点往返,相对于杆,按光速不变假设,相对于杆前后光速不变,光速均为c,光传播事件光往返的时间就该相等tB-tA=t’A-tB。 如果相对于另一个物体,也按光速不变假设,相对于地面前后光速不变,光速均为c,故光从A 到B,再从B反射回A,相对于杆光的速度分别为c+v和c-v。 因此同一个光传播事件在另一个物体所在的系却不同时:tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v)。由此说明基于光速不变假设就会得到同时性的相对性。(爱因斯坦在这里两个系表示长度所用的字母A B 和rA B不同,仅仅是要与他的所谓长度相对性说法一致。) 当然,上述另一个系的结论也可由(tB-tA ) c=rA B-(tB-tA)v,(t’A-tB ) c =rA B +(t’A-tB ) v得到。实际上这就是,由于杆上的点A 和B为动点,对地面系而言,光在杆上移动的距离A B’<B’ A ’,再按光速不变假设,相对于另一个系也光速不变,光速均为c,自然有A B’/ c <B’ A ’ / c,即tB-tA< t’A-tB另一个系不同时,光以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 对这一分析过程,我们其实不用搞光崇拜,一杆相对于另一个物体运动使,就理论而言,完全可以让一个物理信号在杆上 A 、B两点等速的往返,相对于杆,该物理信号往返的时间就该相等tB-tA= t’A-tB。 相对于另一个物体,还可以有另一个物理信号在A 、B两点等速的往返,由于杆上的点A 和B为动点,对另一个系而言,另一个物理信号在杆上移动的距离A B’<B’ A ’, 另一个物理信号以相同速度通过距离不等的两个路程,所需时间当然不同。 由于是两个物理信号在A 、B两点等速的往返,而非同一个物理信号,分属两个不同的物理事件,所以,这并不能锁定同时性存在相对性。 那为什么爱因斯坦根据光所做的分析能得到同时性存在相对性呢?完全在于他认为光信号相对于杆前后光速相同,这一光信号相对于另一个参照系也同样前后光速相同,人为设定同一物理事件光信号传播有这样的特性,也就是他的光速不变假设。由于爱因斯坦除了“(假想的)物理经验”,并没有给出物理事实来证明他的光速不变假设属于物理经验,他这同时性相对性推演并不能在物理上能立足。 随后同样是在设定光的传播满足光速不变假设的条件下,推出相对论的洛伦兹变换,以及相对论的速度合成公式,其间,这篇文章还简略的分析了相对论的钟慢尺缩结论。 与《论动体的电动力学》相比,爱因斯坦在《狭义与广义相对论浅说》中,做了相对来说更简单的推导: 洛伦兹变换的简单推导按照图2所示两坐标系的相对取向,该两坐标系的x轴永远是重合的。在这个情况下我们可以把问题分为几部分,首先只考虑x轴上发生的事件。任何一个这样的事件,对于坐标系K是由横坐标x和时间t来表示,对于坐标系K’则由横坐标x’和时间t’来表示。当给定x和t时,我们要求出x’和t’。 沿着正x轴前进的一个光信号按照方程 x=ct 或 x-ct=0 (1) 传播。由于同一光信号必须以速度c相对于K'传播,因此相对于坐标系K'的传播将由类似的公式 x'-ct'=0 (2) 表示。满足(1)的那些空时点(事件)必须也满足(2)。显然这一点是成立的,只要关系 (x’-ct’)=λ(x-ct) (3) 一般地被满足,其中λ表示一个常数;因为,按照(3),(x-ct)等于零时(x'-ct')就必然也等于零。 如果我们对沿着负x轴传播的光线应用完全相同的考虑,我们就得到条件 (x’+ct’)=μ(x+ct) (4) 方程(3)和(4)相加(或相减),并为方便起见引入常数a和b代换常数λ和μ,令 a=(λ+μ)/2 以及 b=(λ-u)/2 我们得到方程 x'=ax-bct (5) ct'=act-bx (5a) 因此,若常数a和b为已知,我们就得到我们的问题的解。a和b可由下述讨论确定。 对于K'的原点我们永远有x'=0,因此按照(5)的第一个方程 x=(bc/a)t 如果我们将K'的原点相对于K的运动的速度称为v,我们就有 v=bc/a (6) 同一量值v可以从方程式(5)得出,只要我们计算K'的另一点相对于K的速度,或者计算K的一点相对于K'的速度(指向负x轴)。总之,我们可以指定v为两坐标系的相对速度。 还有,相对性原理告诉我们,由K判断的相对于K’保持静止的单位量杆的长度,必须恰好等于由K’判断的相对于K保持静止的单位量杆的长度。为了看一看由K观察x'轴上的诸点是什么样子,我们只需要从K对K'拍个“快照”;这意味着我们必须引入t(K的时间)的一个特别的值,例如t=0。对于这个t的值,我们从(5)的第一个方程就得到x'=ax. 因此,如果在K'坐标中测量,x'轴上两点相隔的距离为Δx'=1,该两点在我们瞬时快照中相隔的距离就是 Δx=1/a (7) 但是如果从K’(t'=0)拍快照,而且如果我们从方程(5)消去t,考虑到表示式(b),我们得到 x'=a(1-v²/c²)x 由此我们推断,在x轴上相隔距离1(相对于K)的两点,在我们的快照上将由距离 Δx'=a(1-v²/c²) (7a) 表示。 但是根据以上所述,这两个快照必须是全等的;因此(7)中的Δx必须等于(7a)中的Δx',这样我们就得到 a²=1/(1-v²/c²) (7b) 方程(6)和(7b)决定常数a和b。在(5)中代入这两个常数的值,我们得到在第11节所提出的第一个和第四个方程: x'=(x-vt)/√(1-v²/c²) t'=(t-vx/c²) /√(1-v²/c²) (8) 这样我们就得到了对于在x轴上的事件的洛仑兹变换。 它满足条件 x'²-c²t'²=x²-ct² (8a) 再把这个结果加以推广,以便将发生在x轴外面的事件也包括进去。此项推广只要保留方程(8)并补充以关系式 y'=y z'=z (9) 就能得到。 这样,无论对于坐标系K或是对于坐标系K',我们都满足了任意方向的光线在真空中速度不变的公设。这一点可以证明如下。 设在时间t=0时从K的原点发出一个光信号。这个光信号将按照方程 r=√(x²+y²+z²)=ct 传播,或者,如果方程两边取平方,按照方程 x²+y²+z²-c²t²=0 (10) 传播。 光的传播定律结合着相对性公设要求所考虑的信号(从K'去判断)应按照对应的公式 r'=ct' 或 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 (10a) 传播。为了使方程(10a)可以从方程(10)推出,我们必须有 x'²+y'²+z'²-c²t'²=σ(x²+y²+z²-c²t²) (11) 由于方程(8a)对于x轴上的点必须成立,因此我们有σ=1。不难看出,对于σ=1,洛伦兹变换确实满足(11);因为(11)可以由(8a)和(9)推出,因而也可以由(8)和(9)推出。这样我们就导出了洛伦兹变换。 由(8)和(9)表示的洛伦兹变换仍需加以推广。显然,在选择K'的轴时是否要使之与K的轴在空间中相互平行是无关重要的。同时,K'相对于K的平动速度是否沿x轴的方向也是无关紧要的。通过简单的考虑可以证明,我们能够通过两种变换建立这种广义的洛伦兹变换,这两种变换就是狭义的洛伦兹变换和纯粹的空间变换,纯粹的空间变换相当于用一个坐标轴指向其他方向的新的直角坐标系代换原有的直角坐标系。 我们可以用数学方法,对推广了的洛伦兹变换的特性作如下的描述: 推广了的洛伦兹变换就是用x,y,z,t的线性齐次函数来表示x’,y’,z’,t’,而这种线性齐次函数的性质又必须能使关系式 x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² (11a) 恒等地被满足。也就是说:如果我们用这些x,y,z,t的线性齐次函数来代换在(11a)左边所列的x',y',z',t',则(11a)的左边与其右边完全一致。 从爱因斯坦依据同一发光事件,将任意点在两个系的坐标,分别在各自参照系运用光速不变假设x-ct=0, x'-ct'=0,从而得到x'=ax-bct 和 ct'=act-bx ,爱因斯坦充分运用了他作的光速不变假设的“光在‘静止’参照系里总是以一确定的速度 C 传播着”,在依据特殊条件求解待定系数a、b的过程中,再次运用了基于光速不变假设的相对性同时性理念,来确定静长度和动长度的关系,最终导出洛伦兹变换,导出洛伦兹变换后,还特别强调,它满足条件x'²-c²t'²=x²-ct² ,而这x'²-c²t'²=x²-ct² 正是光速不变假设得来的所谓相对论的间隔不变性,后面还用相对性原理,从一个系的波动方程x²+y²+z²-c²t²=0直接推及另一个系的波动方程 x'²+y'²+z'²-c²t'²=0 。最后再次强调由光速不变假设得到的间隔不变性的另一种通用形式x'²+y'²+z'²-c²t'²=x²+y²+z²-c²t² 。 从这一系列推导己阐述不难看出,相对论的同时性相对性,间隔不变性,洛伦兹变换,以及钟慢尺缩等相对论基本结论完全依赖于爱因斯坦的光速不变假设。 在这里,相对论从前提假设,到理论推演,在得出结论有不有问题呢? 答案是肯定的,因为我们知道有个最基本的物理规律,那就是矢量合成,因为速度是矢量,速度的矢量合成不仅在物理上而且在数学上也被普遍运用,速度的矢量合成有一个常用的地方,那就是直接用于参照系变换,借用上面的图,如果参照系K’在 x轴方向相对于参照系K以速度v运动,而一束光相对于参照系K’速度为c,那么,按矢量合成规律,相对于参照系K,他的速度就为c+v,怎么可能像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c? 但由于相对论的名头非常大,估计很多的物理研究者都不愿相信相对论会犯这种低级错误,由于相对论的伟大不是一挥而就的,我们不妨从相对论的一点一滴谈起。 由于有矢量合成规律,在相对论出现以前,谁也不会相信像爱因斯坦假设的那样,同一束光相对于两个参照系都是c。直到现在,矢量合成规律还写在物理和数学课本上被普遍运用,那为什么有一部分人(应该是极少数,因为即便是支持相对论的人,占很大一部分也不了解相对论到底是什么样的理论。)被逐渐爱因斯坦策反了呢? 就以《论动体的电动力学》上面介绍的极少部分为例,爱因斯坦宣传工作做得好,例如: 1、 他反复强调,在“静系”中,要让光从A 到B,再从B反射回A,并tB-tA=t’A-tB,来实现对钟,实际上,我们就被多次暗示,相对于参照系,光速总是c。 2、 “根据经验,我们把2A B/( t’A -tA)=c 当作一个普适常数( 光在虚空空间中的速度)”,在这宣称经验的说词中,没有参照系,但稍有物理基础的人都知道,要研究运动,就必须选参照系,因此,我们被再一次暗示,无论如何选参照系,相对于任意参照系,光速总是c。 3、 他前后两次讲了他的光速不变假设,只讲光速是确定的速度c,同样绝口不提参照系,实际上,我们又前后两次被暗示,无论如何选参照系,光速总是c。 4、 前后两次讲了他的光速不变假设,第二次表述将postulate(假设)换为principles(原理),借助这一语言攻势,我们被暗示,这个假设并不是那么假。 5、 在“静系”中他的tB-tA=rA B/(c+v), t’A-tB,=rA B/(c-v),实际上也在暗示,相对于所在的参照系,光速一定为c。 6、 多次提到测量,将“静系”中“量得”杆长命名为rA B,与动系中的杆长A B于区别,有意无意地暗示杆在两个系长度不同。 在《狭义及广义相对论浅说》中,对于光速不变假设,爱因斯坦也有更强的语言攻势,多次将自己的假设说成定律: 1、 首先,他列出了一个大标题“光的传播定律与相对性原理的表面抵触”,直接把自己的假设说成定律。 他给出的理由是【在物理学中几乎没有比真空中光的传播定律更简单的定律了,学校里的每个儿童都知道,或者相信他知道,光在真空中沿直线以速度c=300,000公里/秒传播。无论如何我们非常精确地知道,这个速度对于所有各色光线都是一样的。用力如果不是这样,则当一颗恒星为其邻近的黑暗星体所掩食时,其各色光线的最小发射值就下会同时被看到。荷兰天文学家德西特(De Sitter)根据对双星的观察,也以相似的理由指出,光的传播速度不能依赖于发光物体的运动速度。关于光的传播速度与其“在空间中”的方向有关的假定即就其本身而言也是难以成立的】。
教相对论的丽雅在反相吧靠吧权呵护相对论 相关细节见https://tieba.baidu.com/p/7694253812
首页
4
5
6
7
8
9
下一页