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解答 “不起眼”的提问
[楼主] 作者:ccxdl  发表时间:2000/12/08 00:53
点击:546次

解答 “不起眼”的提问

“不起眼”问:

(1)(2)式中的x与x'不知有什么不同?

(1)(2)却与(3)式中的x与x'有不同的含义,区别在于(3)式中的x与x'是(1)(2)中一个特例。引用这个特例是为了求出k值。我不觉得着有什么不妥。

例如解关于匀加速运动的微分方程:
V'=a
积分得:
V=a*t+C
为了求出积分常数C,令 t=0 且此时的速度为V0

则 V0=a*0+C=C

最后得出: V=V0+a*t
你觉得这有什么不妥吗?

CCXDL回答如下:

关于求解匀加速运动微分方程的思路是,先解出一般式,再用特例计算出其中的起始项。这是正常的分析方法。

但是在推导狭义相对论的数学变换过程中,还没有获得一般式子的情况下,就用做坐标原点这个X0 = 0的特例来替代其它任意空间点,首先已经违背了求解方程的分析程序。各位知道,在对数函数中:y=loga X ,必须加上是用条件:a≠1、 a>0 ;在数论中,0和1是非常特特殊的数值,使用它闷进行数理推导时,一定要防止出现无法确定结果的情况出现。对于1来说,能等于1的式很多,三角函数中有这些例子。譬如:
SinX×SinX+ConX×ConX=1 , SinY×SinY+ConY×ConY=1
却不能由此得必然出X=Y的结果。

对0这个数来说,有-0 =+0 的特点和不允许用0做分母,等式两边不能同时乘以0,不能用0/0不定式推测某个量值。在推导狭义相对论的数学变换过程中,丝毫不管0与其它数值之间的差异,不住意数学式子的应用条件,是未经正规培训的野路子自学成才者最大的特点。(民间科学家的素质特点就表现在这些方面。)许多学习不用功,基础不扎实的大中小学生也常在着些看起来小,实际影响全局的应用条件上面胡里胡涂。

具体到程守珠、江之永先生主编的高校教材《普通物理学》第1册(1978年9月第三版)第240页上,白纸黑字的写着:

对于O这一点来说,由坐标系K来观察,不论在什么时候,总是x=0,但是由坐标系K′来观察,在时刻t′的坐标是x′=-vt′,亦即x′+vt′=0。由此可见,在同一空间点上,数值x和x′+vt′是同时变为零的。这就自然而然地使人认为在任何时刻x和x′+vt′都有一个比例关系,设这个比例常数是k,那么
x=k(x′+vt′) (1)

那么,根据不论在什么时候,总是x=0和x′=-vt′,亦即x′+vt′=0的前提,式子(1)左边的x和右边的x′+vt′都等于0。式子(1)事实上就成了:
0=k×0

这是赖也赖不掉的事实!按照guest 替程守珠、江之永先生的辩解,说这是程守珠、江之永先生先用x系中的0点在两个坐标系中的关系引申出两个参考系中任意点应该有(不是证明,而是让学生容易更理解下面两式):
x=k(x′+vt′) (1)
x′=k′(x-vt) (1a)

首先,如果真是guest所说那样,程守珠、江之永就应该直接把这个意思写出来,而不应该让读者产生歧义。数学不是语文,不能搞什么“引申出”之类非数学逻辑语言的联想式推测。它们之间是什么关系,就准确的用式子表示出来。其次,在还没有论证出存在非伽理略变换的时候,认为相对于K系静止的任意空间点A的坐标X1(X1=a),与该点相对于K′系(K′系相对于K系以v运动)确定出来的坐标X1′之间具有(1)式的关系,在逻辑上已经显得很霸道了。为什么k一定是某个与A位置无关、与时刻也无关的系数呢?你怎么可以一厢情愿认为k是只与v和c相关的系数呢?

就假定已经存在爱因斯坦所宣称的那种变换,狭义相对论的数学推导应该这样表述:

第一步:

在K系中处以静止状态的任意空间点A,在K′系中是运动点。人们在K系中观察,总是x1=OA=a 。在t′=0的时刻,K′系中的OA ≠ a 。这也就意味着t′=0之时,K′系中的OA′与K系中的OA并不相等,x1′=OA′=a′,。我们必须通过一个系数k,才能将二者表示成:
a=k a′ ,也即:x1=kx1′, a=kx1′, x1′=a /k ;

这样,对于t′≠0的时刻,(1)式应该为:
a=k(x1′+vt′)=k(a / k +vt′)=a+k vt′ (1-3)

将的到:
k vt′=0 (1-3-1)

第二步:

同样道理,在K′系中处于静止状态的另一个任意空间点B,在K系中是运动点。人们在K′系中观察,才总是x2′=OB′=b′ 。在t=0的时刻,但在K系中,OB≠b 。这也就意味着,K系中的OB与K′系中的OB′并不相等,x2=OB=b。我们必须通过一个系数k′,才能将二者表示成:
b′=k′ b ,也即:x2′=k′x2, b′=k′x2 、x2=b′/ k′ ;

这样,对于t≠0的时刻,(1a)式应该为:
b′=k(x2-vt)=k′(b′ / k′ -vt)=b′-k′vt (1-4)
将的到:
k′ vt=0 (1-3-2)

先说明一下,在以上推导过程中,在K系中处于静止状态的任意空间点A,与在K′系中处于静止状态的另一个任意空间点B,完全是两个不同的空间点。在a=b′ 的特殊条件,t′与t都为0的时刻,按照狭义相对论提出的变换要求,在K系中观察,A点到原点的距离是a ,B点到原点的距离是b 。a=b′,a=k a′,b′=k′ b,a=b′=k′ b,a′=a / k=b′/ k=b 。因此:a ≠ b 。即:处于静止状态的任意空间点A与处于运动状态的空间点B不重合。同样道理,在K′系中观察,处于静止状态的任意空间点B与处于运动状态的空间点A也不重合。

只有在a=b′=0,a′=a / k=0,b=b′/ k′=0 特殊条件下,也就是同时为两个坐标原点,空间点A与空间点B才会重合。一旦过了t′与t都为0的时刻,空间点A与空间点B的情况将与上面所述一样。

(1)式与(1a)式的物理意义分别对应上述第一步中的A点和第二步中的B点。 A点在K系中处以静止状态,在K′系中处于运动状态;B点在K′系中处以静止状态,在K系中处于运动状态。如此清楚的对应关系,难道还分辨不出在(1)式与(1a)中,用同一个变元符号x同时表示A点和B点在K系中的坐标,用同一个变元符号x′ 同时表示A点和B点在K′系中的坐标,完全是在瞎胡闹吗?那位先生如果连完全是独立分析,互不干涉相干的第一步和第二步都理解不了,那就只好请他重新去学学初中代数和怎样求方程组的解了。

事实上,程守珠、江之永先生所写出来的(1)式和用同样方法得出的(1a),只不过是为后面引出“根据狭义相对论的相对性原理,K和K′是等价的,上面两个等式的形式就应该相同(除正负号外),所以两式中的比例常数k和k′应该相等。即有:k=k′”的这个推论做出逻辑上论证铺垫。假如相对性原理成立的话,这个推理成立。

而假设光信号在O与O′重合的瞬时(t=t′=0)就由重合点沿OX轴前进,那么在任何一瞬时t(由坐标系K′量度则是t′),光信号到达点G的坐标相对应。与G点在K系、K′系中的坐标x、x′联系的速度是c,不是v !同时G点是有明确规定,它必须在t=0、 t′=0时,正好处于坐标原点上。而任意空间点A与另一个任意空间点B,并不一定在t=0、 t′=0时必须处于坐标原点上。A、B、G三个点根本不是同一个意义下的坐标值。按照“不起眼”的理解,程守珠、江之永先生在教材中写出来的(3)式是(1)(2)中一个特例,我只能说,“不起眼”从根本上就没有弄懂爱因斯坦引入光波到狭义相对论中来干什么用途的真正意义。看来“不起眼”的数学工夫远不如李映华先生好。我不知道,真的是“不起眼”先生把李映华问倒了?还是李映华先生“秀才遇到兵,有理说不清!” 李映华先生的物理基础不扎实,但数学功夫还过得去。

按照“不起眼”理解,(3)式是(1)(2)中一个特例,这是显而易见的误解。坦率的说,当年我读大学时,就没有弄懂程守珠、江之永先生写的狭义相对论数学推导过程,因为不考试,没有认真的要求,我也就没有去管它。对相对论研究很深的西安黄得民先生,最近告诉我,他以前也不清楚程守珠、江之永先生写的狭义相对论数学推导过程是怎么回事,还以为式子中的k线性方程的斜率。所以,“不起眼”有此误解也算不上是丢丑。自己应动动脑筋,根据“由坐标系K来观察,不论在什么时候,总是x=0,但是由坐标系K′来观察,在时刻t′的坐标是x′=-vt′,…”与(3)式中的x′=ct′一起求解,将得出c=-v ;

而根据得到(1a)式子的同样方法中所含有的式子“x=vt”,与(3)式中的x=ct一起求解,将得出c=v 。


得到(1a)式子的同样方法全文如下:

对于O′这一点来说,由坐标系K′来观察,不论在什么时候,总是x′=0,但是由坐标系K来观察,在时刻t的坐标是x=vt,亦即x-vt=0。由此可见,在同一空间点上,数值x′和x-vt是同时变为零的。这就自然而然地使人认为在任何时刻x′和x-vt都有一个比例关系,设这个比例常数是k′,那么
x′=k′(x-vt) (1a)

在c=-v与 c=v,都要成立的情况下,只有让:c=v=0 ;这样一切就原形毕露了!

既然c=v=0,代入(3)式将得出:x=x′=0 ;

(1)、(2)式还是:0=k×0 ,0=k′×0 ;

搞笑到此结束。

由于v=0,意味着K′系与K系永远重合,也就没有所谓的变换事情发生,因此v必须不允许等于 0。根据上面第一步分析得到的(1-3-1)式子和根据第二步分析得到的(1-3-2)式子,在v≠0的条件下,只能是:

或者k、k′同时为0;或者t′、t同时为0 ;或者k、k′、t′、t同时为0 ;

k、k′同时为0 ,或k、k′、t′、t同时为0 ,它们对应的物理意义是:与参照系保持禁止状态的任意空间点,在相对作匀速(也可以是变速)运动的参照系中观察时将全部收缩到坐标原点上。

t′、t同时为0 ,它们对应的物理意义是:与参照系保持静止状态的任意空间点,在相对作匀速(也可以是变速)运动的参照系中观察时,只要有任何时刻变化,它们将全部收缩到坐标原点上。而在t′、t同时为0的时刻,与参照系保持静止状态的任意空间点,在相对作匀速(也可以是变速)运动的参照系中观察,你高兴把它们变换成多大空间范围,或缩小到坐标原点上,悉听尊便!这就是宇宙可以从一个点爆炸产生,又可以全部塌陷收缩为一个点的来由。只是所有的存在,仅是在t′、t同时为0的一个时刻上。由于任何一个物理过程都必须要有相应的时间积累和空间积累,按照狭义相对论的变换方式所描述出来的时空根本就不可能在现实中出现。

不仅如此,爱因斯坦设想出来的所谓变换,还是具有病毒性质的玩艺。本来,经典的伽利略变换对两个互相作相对运动的参照系保持成立。但在改为爱因斯坦设想出来的所谓变换后,在令k=k′=1时,它们对应的物理意义应该与伽利略变换相同。然而,在(1-3)式与(1-4)式中,由于在t′、t同时为0时,初试值的性质已经发生改变,x1′=a /k ,x2=b′ / k′ ,尽管k=k′=1,从(1-3)式与(1-4)式都只能推导出vt′=0、vt=0,t′=t=0 。再也回不到伽利略变换式子去了!爱因斯坦制作出来的这种病毒,我们特称之为AYST病毒。

AYST病毒能够像CIH病毒那样,修改人们进行正常思维的BOIS系统,是人们原先正常的思维出现混乱。霍金就是感染AYST病毒后的典型表现者。


下面再回答“不起眼”的另一个提问

“不起眼”问道:

(1)你说
[根据牛顿第二定律的微分公式:
Fdt = d(MV) = VdM + MdV ]

其实Fdt = d(MV) = VdM + MdV正是相对论修正后的结果,在牛顿力学当中,质量是绝对的,所以dM=0,你窃取了相对论的结果,还说他是错的,真不明白。

(2)你说
[当物质的运动速度V已接近于光速,例如V在〔0.999999C , 0.999999999C〕范围中进行变化,取V0 = 0.999999999C,此时将有:dV ≈ ( V-C )。我们根据牛顿第二定律的微分式子和质能换算关系可推导出:
CC dM =VVdM + VMdV e (C + V )(C-V ) dM=VMdV
(C + V ) dM ≈ -VM e dM ≈-VM / (C + V ) ≈ -0.5M 。
从此式子来看,V0越接近于C,速度改变得越少,质量减少一半的推测越准确。这显然是错误的结论!它表明牛顿第二定律在物质的运动速度接近光速时已不再保持成立。]

这里你错误地认为[dV ≈ ( V-C )],才导致了荒唐的结果。无在动量与速度还是质速关系中V=C处都是一个极点。把一个变量的值与他在极点的值的差作微分,你不觉得可笑吗。更可笑的是,速度由V增加到无限接近于C,(切不论其意义是否正确)应该是 dV≈C-V,你是怎么的出 dV ≈ ( V-C )的?!!!!!!!!!!!!!!。

CCXDL回答如下:

(1)牛顿第二定律的微分公式Fdt = d(MV) = VdM + MdV 并非是爱因斯坦的杰作。

当人们发现物体的质量不是永远不变的恒定值,物体的质量会因为受到相互作用,整体具有的能量与外物进行交换而发生想应的改变后,由d(MV)推出VdM + MdV,只是微积分里现成的微分公式应用。难道说:微积分里现成的微分公式d(XY) =XdY+YdX也成了爱因斯坦的杰作?我非常不愿意说出爱因斯坦在剽窃别人研究成果的话,既然“不起眼”说出我窃取了相对论的结果,那么我就必须澄清事实真相:

首先,我并不认为由质能换算关系式E=MCC和牛顿第二定律微分公式求解出质速关系式属于我的功劳。原因就在于质能换算关系式和牛顿第二定律微分公式的得来,都不是我研究出来的成果。我还没有某些人那么脸皮厚,把别人辛辛苦苦做实验获得的成果,用自己胡编的的变换公式硬往上面联系,然后就认为那是自己的成就。究竟是谁在剽窃汤母孙(J.J.Thomson)、考夫曼(W.Kaufmann)、哈孙隆耳(F.Hasenöhrl)、Rogers的研究成果,历史会作出评判。我只不过是为历史的真相平反昭雪而已!如果没有爱因斯坦插进来胡搅一通,如此简单的求解连立方程小事情,早在几十年前就搞出来了。当然,仅因为查实这个式子的来由,给出正确的思路和推导过程,我已经在它上面花去了7年时间。

“不起眼”小朋友孤陋寡闻,尚不知晓现在的基础物理学早已不是50年前的水平状况了。现代基础物理学中所说的惯性系已经不是牛顿所说的与绝对空间保持作匀速直线运动的理想惯性系概念。现代基础物理学中所说的惯性系,只有“孤立系”与“局部系”。有关这方面的内容话题太长,不在这里谈。我只是要提请诸位知道:物理学的发展,是由许许多多科研人员经过不懈地努力,前赴后继,一点一点的总结,走向成功的。并不是某一个人独自完成的全部工作。尤其是出现认识上的反复之时,总结工作就常常会让“不起眼”这样的小朋友大出所料了。

对于“不起眼”提出的第(2)个问题,那就是在已经求出一般式子后,用特例来研究式子的应用应受那写使用条件限制的具体实际例子。

“当物质的运动速度V已接近于光速,”着句话并不含有物体从低速加速到接近光速的过程意思。看来“不起眼”的语文理解能力还很成问题,应该重新扑一扑语文放面的欠缺。

例如V在〔0.999999C , 0.999999999C〕范围中进行变化,取V0 = 0.999999999C,此时将有:dV ≈ ( V-C )。我们根据牛顿第二定律的微分式子和质能换算关系可推导出:
CC dM =VVdM + VMdV e (C + V )(C-V ) dM=VMdV
(C + V ) dM ≈ -VM e dM ≈-VM / (C + V ) ≈ -0.5M 。

这是纯粹数学分析,以理论上的特例对公式进行验证。
在给出V在〔0.999999C , 0.999999999C〕范围中进行变化,取V0 = 0.999999999C,就有
dV ≈ ( V-C )

“不起眼”说:“无在动量与速度还是质速关系中V=C处都是一个极点。把一个变量的值与他在极点的值的差作微分,你不觉得可笑吗。”

请记住:在给出V在〔0.999999C , 0.999999999C〕范围中进行变化的条件后,V永远不等于C!!在取V0 = 0.999999999C的情况下,dV = ( V-V0 ) ≈ ( V-C ),这是显而易见事实,如果认为V0 = 0.999999999C,尚不够具备V0≈ C,
你还可以取V0 = 0.9999999999999999999C。

在给出〔0.999999C , 0.999999999C〕变化范围内,你可以选择其中的一个点,
譬如取V=0.9999999C,这个时候,
dV = ( V-V0 ) = 0.9999999C -0.999999999C = -0.000000099C
而( V-C ) = 0.9999999C -C= -0.00000001C
此时-0.000000099C与-0.00000001C仅相差0.000000001C,
[dV-( V-C )]/ dV=-0.000000001C /(-0.000000099C)= 0.01
也就是说,用( V-C )代替dV,计算误差仅有百分之一。
作着种近似应用,是工程数学中的常识。“不起眼”如果只学个理科方面的知识,我不怪你。但是,总学过微积分吧?你根据那一本数学书,规定dV只能等于C-V,就不能等于V-C了?明明已经告诉前提条件是V0 = 0.999999999C,
V0已经取在〔0.999999C , 0.999999999C〕变化范围内的右边大数值上,因此V比V0要小,
dV = ( V-V0 ) ≈ ( V-C ) ;在那一本数学书上,规定了变量只能在给定值的大数值一方才能使用微分公式?

我建议“不起眼”先重新学习数列与极限,把微积分的基本概念搞懂,再把语文中的语言逻辑弄得像样一些。不要什么都似是而非,胡乱放炮。

CCXDL 2000年12月8日
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