在空气中运动的声源,可以影响声速吗?——因为这个问题涉及麦克斯韦电磁波速问题,我感到很有必要讨论。 一:伽利略速度合成是惯性参照系之间的事情,首先应该具备两个以上的惯性参照系!如果没有惯性参照系,皮之不在,毛何存矣?显然,建其企图认可地面、空气、声源、观测者都是惯性系,其实,不是这么简单!对于声音来说,声源在空气中运动(假如不是封闭的列车内的铃铛),观测者在空气中运动,都有不同大小的风力,不是惯性系,则声源、观测者在这里我以为既不能代表惯性参照物,更不能代表惯性系!谈伽利略速度合成,恐怕前提就不存在! 二:大家知道,铃铛(声源)在空气中发出的声波是向四面八方传播的——这是矢量吗?显然不是!因为矢量有一个固定的方向,向四面八方传播,鬼才知道它的方向呢!所以,我们通常说,空气中的声速是标量,不是矢量!也就是说,在“w=u+v”中,u应该是标量;同时,在空气中运动的铃铛、观测者有明显的方向,则v属于矢量!矢量和标量能进行速度合成吗?举两个明显的例子:例1:圆形操场中心有一铃铛,在操场圆周上均匀站着一周人,铃铛向北瞬时速度为V,声音在空气中的传播速度是U。当铃铛在操场中心朝北运动的瞬间,发出一个声脉冲,问:周围的听众会不会同时听到声音?我的答案是:同时听到,只不过在北方向操场边缘的人听到刺耳声音,而在南边操场上听到缓和的声音——即:频率和波长变,波速不变,没有w=u+v一说!例2:同样上述例子:在正北操场边缘的一个听众朝南运动,速度是q,问此时有合成速度吗?有的人会说,有啊!速度应该是w=u+q,我看,这也许是这个向南运动的听众速度小于声速时的情况!如果这个听众向南以600米/秒的速度运动,那么,他可以在不同时听到两个同一个时间发出的声脉冲,一个是相向而行问题,一个是追击问题——因为操场中心铃铛发出的声脉冲向四面八方传播,朝北的声脉冲相对于那个南行的人就是相向而行问题,可是朝南的声脉冲相对于这个人就是追击问题,所以此时用w=u+q公式计算速度合成,显然是失灵的!因为明显有两个合情合理的答案!上述两个例子清楚说明,在空气中传播的声音和声源速度由于两个速度一个属于标量,一个属于矢量,难以进行速度合成!尤其是伽利略速度合成在这里失效! 三:如果是列车内的声速和列车速度、地面观测者之间,则另当别论!这时,属于介质整体运动的波速合成问题,列车相对于地面,可以处理成两个惯性系之间的事情,这时的波速应该服从速度合成! 四:我们知道:麦克斯韦电磁以太遍布于整个空间,不可能有“列车”载着整体运动(不是随动以太观),那么,就如同无边无际的空气中的声源,不可能有伽利略惯性系和速度合成的条件,所以,许多学者经过仔细研究后发现:麦克斯韦方程组不符合伽利略速度合成,光速不服从伽利略变换、光速与源速无关——这正是狭义相对论承袭的,所以,狭义相对论光速不变原理本质上是承认无限范围以太,是麦克斯韦方程组的推论!本质上是否定相对性原理的! 五:如果把铃铛换做机关枪,发射的子弹流在忽略空气阻力下服从w=u+v就是非常合乎情理的了!因为:子弹流速度方向明显,进行伽利略速度合成理所当然!而声波不可能忽略空气阻力(因为声波就是靠空气传播)。 六:我以为上述介质波速是否服从伽变的问题,也涉及到相对论光速“不变”根本,值得讨论!也欢迎更多的人参与! |