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相对论基本问题测试题(之一、关于时空观)
[楼主] 作者:hudemi  发表时间:2008/04/12 23:59
点击:2041次

 

相对论基本问题测试题(系列)

    讨论一个问题,首先要理解它,并且立足在大家共同认可的基础上,讨论才有可能形成共识。否则,只会越讨论问题越多,越讨论分歧越大。在相对论问题上,我希望大家先就一些基本问题上达成共识,然后再进一步讨论,否则一切深入的讨论都是徒劳,都是空设靶子空放炮。下面我将分次推出一组相对论基本问题测试题,请您严格依据您所理解的相对论的基本观点或逻辑做答,切忌引入自己的假设。

 

一、关于时空观

1、相对论的时空观是:      (    )

a.绝对时空观      b.相对时空观

2、相对时空观认为:        (    )

a.存在一个大家共同认可的统一的时空

b.各个不同的观察者有各自不同的时空,不存在大家共同认可的统一的时空。

3、按照相对时空观的观点,所有物体或物理现象: (    )

a.都是在大家共同认可的统一的时空中呈现的

b.是在各个观察者自己所在的时空中呈现的,不是在某个大家共同认可的时空中呈现的

4、依据相对时空观,观察者:    (    )

a. 观察到的任何物理现象都是在他自己时空中呈现出来的,他无法也不可能观察到其他观察者时空中呈现的物理现象

b. 能观察到其他观察者时空中呈现的物体或物理现象

 

(未完,待续)

(欢迎转载,但务请注明作者)

 

黄德民

本帖地址:http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-107131-1.html[复制地址]
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[楼主]  [2楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/13 00:12 

欢迎正反两方面的人士踊跃发言。作答时建议直接复制测试题,在红()内填上a或b。如果您对两者都不同意,可以写出其它答案,但务请阐述理由。
[楼主]  [3楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/13 16:17 

不知大家是不愿回答、不想回答还是不敢回答?这些问题是非常重要的,要想说服相对论的支持者,突破口就在这些问题中。
 [4楼]  作者:马国梁  发表时间: 2008/04/13 20:44 

答:1.b 2.b 3.b 4.a
[楼主]  [5楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/13 21:16 

很好!感谢马先生参与!
不知大家有没有异议?尤其是相对论的支持者!这些题更多的是出给相对论的支持者的。
莫看这些问题基础,但最终能说服维相者的突破口就在这些问题中,请维相者们慎重作答。
 [6楼]  作者:张崇安  发表时间: 2008/04/13 21:34 

[4楼] 作者:马国梁 发表时间: 2008/04/13 20:44 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除答:1.b 2.b 3.b 4.a
===================================
马国梁先生回答的应该就是相对论观点,同意!
 [7楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/04/14 14:01 

如果只能非此即彼, 那么我的答案与马国梁先生回答一样.
但我认为3,4两个问题问得有歧异.

我认为"物理现象"与"物理量数值"是要区分的. 如3中的a的"他无法也不可能观察到其他观察者时空中呈现的物理现象", 我认为应该改为"他无法也不可能观察到其他观察者时空中呈现的物理量数值"更合适.
因为无论有多少观察者与多少时空,物理现象只有一个.一个参考系观察到爆炸,另一个观察者也应该有爆炸;一个观察者看到相撞击,另一个观察者也会观察到相撞击.
同样,3的"是在各个观察者自己所在的时空中呈现的",也有歧异. 物理现象只有一个,所以我认为不存在"在哪个参考系统中展现"的说法.

其实,我认为黄德民先生的问法可以简化,把"空间"拿掉,只问"时间". 如: 把原问法"存在一个大家共同认可的统一的时空"改为"存在一个大家共同认可的统一的时间",这样问,可以直接抓住重点. 因为对空间观的分歧,实际上牛顿与爱因斯坦之间没有多少区别. 牛顿与爱因斯坦之间的空间观的区别,实际上是由时间观导致的, 所以从本质上讲,牛顿与爱因斯坦之间的空间观无区别.

但是,从逻辑上讲,牛顿的绝对时间观也是没有错的.他也是我的"三参考系"做法的一个解.我认为牛顿的绝对时间观与爱因斯坦时间观都没有错,各自没有内部矛盾. 无论是站在相对时间观批判牛顿绝对时间观,还是站在牛顿时间观批判相对时间观,都是不对的思路.
 [8楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/04/14 14:16 

最后补充:

从逻辑上讲,牛顿的绝对时间观也是没有错的.他也是我的"三参考系"做法的一个解(见我的“不用光速不变原理推导Lorentz变换”以及“Galileo变换与Lorentz变换是兄弟变换,各自内部自恰,好比经典力学与量子力学各自自洽一样”).我认为牛顿的绝对时间观与爱因斯坦时间观都没有错,各自没有内部矛盾.

从这个角度讲,黄德民的问题我很难能回答。事实上,我也不是相对论支持者,我认为Galileo变换与Lorentz变换都是内部无矛盾的。我更欣赏Edwards变换,但我已经推广了Edwards变换。不过Edwards变换是线性的,我认为非线性变换才是最终真理。这也许可以解释高能宇宙射线能量截断之谜。我的意思是,在放开一些条件之后,在“有三个参考系A,B,C,保证AB参考系之间的变换乘上BC参考系变换得到AC参考系变换,与AB参考系变换数学结构一样”的前提下,我们提出广义的变换,我们到底能走多远?

“有三个参考系A,B,C,保证AB参考系之间的变换乘上BC参考系变换得到AC参考系变换,与AB参考系变换数学结构一样”这个条件是理论自洽性的前提。如果一个理论无法做到这个前提,那么这个理论必然是错误的;如果能达到这个条件,这个理论是好理论的候选者。







 [9楼]  作者:qstt  发表时间: 2008/04/14 15:55 

只除1外,其余都与马国梁先生回答相同。现象可看作总概念,则现象也包括描述它的物理量数值。
1的相对论的时空观a和b都不是;因为一般意义的相对空间观,只是说一定体积空间可相对另一定体积空间运动,不包括相对论的涨缩扭曲空间观!
[楼主]  [10楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/14 20:38 

我在第二贴中说过,该套测试题不仅仅是个选择题,也可以做成简述题或论述题,建其在这方面开了一个很好的头,至少,让我们知道了大家在一些最基础的问题上的分歧所在。
但是,我个人认为,建其并没有深入贯彻相对论相对时空的观点。你说“问法可以简化,把"空间"拿掉,只问"时间"”,但是,我认为恰恰空间不能简化,甚至可以只问空间,空间才是最重要的!!不错,“物理现象只有一个”,就象我们说物体只有一个一样。但是,“所有的物体或物理现象都是在时空中呈现的”(我想,这句话你应该不会反对)。既然各个不同的观察者有各自不同的时空,那么观察者眼中的物体或物理现象就是在各自时空中分别呈现的。这就象有一个物体,按相对论的观点在甲参考系测量是4米,在乙参考系测量是2米,在乙参考系测量是1米,而长度是对空间的一种最直观反映,非常显然,各个观察者有各自不同的空间,否则,“同一物体”,不可能出现不同的长度。因此,我认为,空间非常重要,不能拿掉空间。如果拿掉空间,我认为你是没有深入贯彻或者说领会相对论的思想。
我的以上说法,不知建其同不同意。如果同意,请你再次确认你的说法。如果的其它任何疑义,请再次提出来。
[楼主]  [11楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/14 20:40 

建其:
为了便于交流,我想把你7、8楼的内容转贴到百度论坛,希望你能同意。如果不同意,请及时告诉我。
[楼主]  [12楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/14 20:43 

[9楼] 作者:qstt 发表时间: 2008/04/14 15:55 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除

只除1外,其余都与马国梁先生回答相同。现象可看作总概念,则现象也包括描述它的物理量数值。
1的相对论的时空观a和b都不是;因为一般意义的相对空间观,只是说一定体积空间可相对另一定体积空间运动,不包括相对论的涨缩扭曲空间观
==========================
QSTT先生:
我想第1题不应该有什么疑义。因为“相对时空观”就是特指相对论的时空观,只是一名词而已。你所说的“一般意义的相对空间观,只是说一定体积空间可相对另一定体积空间运动,不包括相对论的涨缩扭曲空间观”我还是第一次听说。
 [13楼]  作者:余本鲲  发表时间: 2008/04/14 23:07 

对【7楼】说:
基本上同意沈博士的发言,不过想追加一句:黄先生为第四个问题设置的选择性答案有“诱供”之嫌。
 [14楼]  作者:wangyanqiang  发表时间: 2008/04/14 23:23 

哈哈!老朽也来凑个热闹。

一、关于时空观

1、相对论的时空观是: (随着物体的线性运动,以及物体质量的不同,时空尺度会发生非线性变化的时空观。)

a.绝对时空观 b.相对时空观

2、爱因斯坦认为:( b ), 维相者认为( a )

a.存在一个大家共同认可的统一的时空

b.各个不同的观察者有各自不同的时空,不存在大家共同认可的统一的时空。

3、按照相对论时空观的观点,所有物体或物理现象:爱因斯坦认为:( b ),维相者认为( a )

a.都是在大家共同认可的统一的时空中呈现的

b.是在各个观察者自己所在的时空中呈现的,不是在某个大家共同认可的时空中呈现的

4、爱因斯坦认为:(观察到的任何物理现象都是在他自己时空中呈现出来的,其它惯性系的观察者不可能观察到与他的观测结果相同的物理现象), 维相者认为(b)

a. 观察到的任何物理现象都是在他自己时空中呈现出来的,他无法也不可能观察到其他观察者时空中呈现的物理现象

b. 能观察到其他观察者时空中呈现的物体或物理现象

 [15楼]  作者:qstt  发表时间: 2008/04/15 11:33 

黄先生问到我所说的一般意义的相对空间观,几句话难以说明,只能说点意思。
我较同意14楼wangyanqiang先生的答复;我如此说就是认为空间并非具绝对静止性!物理描述基本上必须有相对运动,位置,(时间);由于篇幅所限,这里放弃真空本质讨论,除真空以外的物质,它们的运动,就是在空间的相对运动,而且它们的相对运动,并不引起它们之间的空间缩短,(但“可能”部分或全部拽引它们之间的空间[废弃累赘的以太]);还可将空间概念泛化为“凡具有体积者”(包括真空)称为广义空间,简称“空间”,它们之间的相对运动,就是相对空间观,例如,潜艇和水都具有(体积)空间,一艘潜艇在水中的相对运动,就是一般意义的相对空间观。
以伽利略坐标变换讲,仅从二惯性系去看,它们的相对运动具等价性,或者说具数学等价性,这就是伽利略坐标变换的空间相对性,或者说就是其相对空间观;如果从二个以上的惯性系去看,则绝对多数不具物理数据的等价性,但是却具有相对运动的空间性,这也就是其一般意义的相对空间观。
 [16楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/04/15 11:45 

To HUDEMIN:

我同意转贴到百度。请转贴。
我再补充一些:HUDEMIN的四个问题的选择支主要反映牛顿力学与相对论两个时空观的差别。如果不谈实验检验,再稍微将“物理现象”与“物理数值”区分一下,仅仅从思辩角度讲,这四个问题中的所有a,b都对,或者说无法肯定也无法否定,就好比我们无法从思辩角度肯定与否定非欧几何与欧氏几何的命题一样。我也可以对非欧几何与欧氏几何出类似的几个问题,我想没有一个数学家愿意做这种选择题,即使他做了,那也是有前提的。
 [17楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/04/15 12:15 

HUDEMIN: 我个人认为,建其并没有深入贯彻相对论相对时空的观点。你说“问法可以简化,把"空间"拿掉,只问"时间"”,但是,我认为恰恰空间不能简化,甚至可以只问空间,空间才是最重要的!!

【【【SHEN RE: 严格地说, 相对论的空间与牛顿力学的空间都参与坐标变换,所以相对论的空间与牛顿力学的空间并没有多少区别。要说有区别,这种区别都是由于时间观上的区别带来的。 用群论语言讲,Lorentz变换中包含一个SO(3)空间转动群,而牛顿力学就包含SO(3)空间转动群,所以相对论的空间与牛顿力学的空间并没有多少区别。

我认为:你是把由时间观不同导致的空间不同,当作是主要的不同了。 但我认为这是衍生出来的不同,不是主要的不同。你说“可以只问空间,空间才是最重要”,那么你就无法解释为何两者都有SO(3)转动群了。 】】】

不错,“物理现象只有一个”,就象我们说物体只有一个一样。但是,“所有的物体或物理现象都是在时空中呈现的”(我想,这句话你应该不会反对)。既然各个不同的观察者有各自不同的时空,那么观察者眼中的物体或物理现象就是在各自时空中分别呈现的。这就象有一个物体,按相对论的观点在甲参考系测量是4米,在乙参考系测量是2米,在乙参考系测量是1米,而长度是对空间的一种最直观反映,非常显然,各个观察者有各自不同的空间,否则,“同一物体”,不可能出现不同的长度。因此,我认为,空间非常重要,不能拿掉空间。如果拿掉空间,我认为你是没有深入贯彻或者说领会相对论的思想。

【【【【【SHEN RE: 我也恰恰想拿这个例子来证明时间观的区别才是主要的。 因为这个长度不同,正是我上面所说的“由时间观不同导致的空间不同”。 为什么这么说,因为这里的长度不同,都是起源于一个因子k。 观察者与参考系一旦定了,那么尺子长度定了,如上面说的由4米变为“2米”,那么这个2米是不是与尺子空间坐标(位置)有关呢?没有关系。 如果这个2米与空间位置坐标有关,那才叫“空间非常重要,不能拿掉空间”。
所有相对论的教材与科普书,开篇就是讲“时间”,连爱因斯坦自己的回忆录中也是专门谈时间,说明“时间非常重要,不能拿掉时间”。
当然,您以上说“空间非常重要,不能拿掉空间”,也不是说一定说不通。 如果站在相对论角度,很多空间变化效应可以转化为时间变化效应,时间变化效应可以转化为空间变化效应,甚至在广义相对论中,连时间与空间都无法区分开来。类似地,好比200年前的分析力学里面,正则动量甚至可以是能量,正则能量甚至可以是动量,事情都可以被颠倒过来,也能说得通。
但以上是站在相对论角度讲。但我们不能用相对论来比较相对论。我们必须采用其他角度,这个角度就是牛顿力学。我们应该站在牛顿力学来看待相对论,那么我们就会发现,时间观不同,才是核心的;空间上的区别,只是一个衍生物。所以,所有相对论的教材与科普书,开篇就是讲“时间”。】】】】】

我的以上说法,不知建其同不同意。如果同意,请你再次确认你的说法。如果的其它任何疑义,请再次提出来。
[楼主]  [18楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/15 22:47 

我再次强调一下:

请大家严格依据您所理解的相对论的基本观点或逻辑做答,切忌引入自己的假设!!!!

否则,大家的讨论将是发散的.
 [19楼]  作者:拉方  发表时间: 2008/04/15 22:58 

赫赫!
你的问题本身就似是而非的空想!
所有学者都必须老老实实的回到中国挑战相对论物理学会长的“明确时空观”上来。具体说,就是首先回到地球引力中心坐标系统上来!

道理很简单:人类所有的物理学定律/规律都是在地球引力中心坐标系统上做出的。
不要脱离实际空想!
你所有正反命题都是空想。


※※※※※※
世界科学苑,高科技开发中心,欢迎各界朋友:
[楼主]  [20楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/15 23:08 

沈建其、余本鲲先生:

您们承不承认:所有物体或物理现象都是在时空中呈现的!?
如果不承认,那我没有办法说。
如果承认,那么结合题2中的你们认同的b.“各个不同的观察者有各自不同的时空,不存在大家共同认可的统一的时空”,必然可以推出题3中的b.以及题4中的a.请注意是“必然”结论!!!似乎没有其它答案可供选择。

除了上述不同参考系观察同一物体有不同长度的例子外,再举一个例子,设有N个不同的参考系,当它们的参考系原点重合时,原点处发出一闪光,经过一段时间后,各参考系原点不再重合。此时,从各个参考系看,光的波阵面是均是以原点为球心的球面。N个参考系就有N个球心、N个球面,对应N个不同的空间。但是,任何一个参考系的空间都只能看到一个球面,一个球心,而不是同时看到N个球面,N个球心。这也就是题4所说的:“依据相对时空观,观察者a. 观察到的任何物理现象都是在他自己时空中呈现出来的,他无法也不可能观察到其他观察者时空中呈现的物理现象”。很显然,这儿的光波球面是一个“物理现象”而不是建其说的“物理数值”。


[楼主]  [21楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/15 23:19 

说句实话,虽然相对论推出了相对时空观,但似乎没有任何一个相对论学者象我这样对相对时空观作过更深更细的分析。如果进一步追究,必然会出现题3和题4的问题,因此这并非余先生所说的“诱供”之嫌,而是对相对时空观深究的必然结果。
[楼主]  [22楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/15 23:20 

拉芳小姐:
本楼不欢迎你作答,言尽于此。
 [23楼]  作者:qstt  发表时间: 2008/04/16 11:15 

黄先生 ,我本不想深入讨论此问卷,可你先怀疑说第一次听到“一般意义的相对空间观”,我只好略作解释;你却又说,“切忌引入自己的假设!!!!”。
那么我直接告诉你,在空间观(存在状态)上,我不赞同两个极端!即“一个绝对,一个鬼怪式相对”;如果我们都是否定相对论空间观者,以你两个极端的第1 问答就必须否定相对空间观,赞同绝对空间观!于是,以你的两个极端空间观,我只好回答b,因为我否定相对论空间观!所以也就等于让我赞同绝对空间观!可我反对绝对空间观!你说我能赞同你的第1 问答的a和b必选其一吗?
 [24楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/04/16 12:38 

沈建其、余本鲲先生:
您们承不承认:所有物体或物理现象都是在时空中呈现的!?
如果不承认,那我没有办法说。
如果承认,那么结合题2中的你们认同的b.“各个不同的观察者有各自不同的时空,不存在大家共同认可的统一的时空”,必然可以推出题3中的b.以及题4中的a.请注意是“必然”结论!!!似乎没有其它答案可供选择。
----------
SHEN RE: 我同意从“结合题2中的你们认同的b”可以“推出题3中的b.以及题4中的a”。是不是‘“必然”结论’,这个暂且不论。我对您的包含‘必然’两字的论证方式不苟同。我认为,只有公式或者符号逻辑,我们才可以做演绎,并推出‘必然结论’来。对于文字逻辑,我认为不适合推出‘必然结论’。这就是我说的“黄德民先生的一步一步“拆分问题”法讨论,我认为只有对于数学是合适的,对于其他学科均不合适”。尽管大家一步步沿着黄先生的问题走,一步步达成所谓的“一致”,但是在后续问题出来后,对原初问题的回答出现反复是必然的。
 [25楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/04/16 12:52 
 [26楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/04/16 12:57 

To 黄德民与23楼QQST问题:

除了常见的Galileo变换与Lorentz变换,我还可以提出第三个‘古怪’但合理的变换(我多年前提过)。我这里把这三个变换主要特征介绍一下:

(1)Galileo变换,空间参与变换;时间绝对,不参与变换;
(2)Lorentz变换,空间与时间平等,都参与变换;
(3)‘古怪’变换:时间参与变换;空间绝对,不参与变换。数学略。

第三个古怪变换的确古怪,但是,仅仅从思辩角度讲,其实一点都不古怪,很合理。这可以说是23楼QQST问题的一个体现。这里,黄先生让我们在(1)与(2)中选择,他先替我们排除了(3)中的‘古怪变换’。但实际上,我也许更主张(3)中的‘古怪变换’。然后,我在主张(3)的合理基础之上,再吸收(1)的合理因素,我就可以变为主张(2)。但黄先生却将我的这条路子堵住了。虽然黄先生不提倡‘诱供’,但难道不会有无意识的‘诱供’?沿着黄先生替我们设计好的‘迷宫’(黑箱)路线,可能最终的确会导致我们自己观点内部的一些‘矛盾’,但也只能说,这些‘矛盾’是黄先生因为堵住了我们的某些中途出口,才让我们走了死路。
 [27楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/04/16 12:59 

沿着黄先生替我们设计好的‘迷宫’(黑箱)路线,可能最终的确会导致我们自己观点内部的一些‘矛盾’,但也只能说,这些‘矛盾’是黄先生因为堵住了我们的某些中途出口,才让我们走了死路。所以,我不主张拆分问题讨论法。
 [28楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/04/16 12:59 

沿着黄先生替我们设计好的‘迷宫’(黑箱)路线,可能最终的确会导致我们自己观点内部的一些‘矛盾’,但也只能说,这些‘矛盾’是黄先生因为堵住了我们的某些中途出口,才让我们走了死路。所以,我不主张拆分问题讨论法。
[楼主]  [29楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/16 13:08 

[23楼] 作者:qstt 发表时间: 2008/04/16 11:15 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除

黄先生 ,我本不想深入讨论此问卷,可你先怀疑说第一次听到“一般意义的相对空间观”,我只好略作解释;你却又说,“切忌引入自己的假设!!!!”。
那么我直接告诉你,在空间观(存在状态)上,我不赞同两个极端!即“一个绝对,一个鬼怪式相对”;如果我们都是否定相对论空间观者,以你两个极端的第1 问答就必须否定相对空间观,赞同绝对空间观!于是,以你的两个极端空间观,我只好回答b,因为我否定相对论空间观!所以也就等于让我赞同绝对空间观!可我反对绝对空间观!你说我能赞同你的第1 问答的a和b必选其一吗?
======================================

qstt 先生:

我在主贴中已说得很清楚:“请您严格依据您所理解的相对论的基本观点或逻辑做答”,请您自己看看,您的回答是否是相对论的基本观点或逻辑。
[楼主]  [30楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/16 13:15 

建其:
我在主贴中已说得很清楚:“请您严格依据您所理解的相对论的基本观点或逻辑做答”,请您自己看看,您所说的‘古怪变换’等是否是相对论的基本观点或逻辑。在相对论的观点和逻辑下,是否还有“某些中途出口”。
至于你说的“只有公式或者符号逻辑,我们才可以做演绎,并推出‘必然结论’来。对于文字逻辑,我认为不适合推出‘必然结论’”。三段论是一种最基础的逻辑,大多数情况下都不是公式或者符号逻辑,即使在物理中也是物理逻辑为先,数学逻辑在后,文字逻辑怎么就不适合推出‘必然结论’呢?

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