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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。 二、关于运动 1、相对论的运动观是： （ ） a.绝对运动观 b.相对运动观 2、在相对论中，运动被认为： （ ） a.既具有绝对性，也具有相对性，是绝对与相对的统一 b.完全是相对的 3、判断一个物体在做匀速运动还是在做变速运动： （ ） a.只与观察者有关，与其它因素无关 b.具有一定绝对性
（未完，待续） （欢迎转载，但务请注明作者）
黄德民 |
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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。
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中国科技论文在线发表了我著名为"一种非对称性的相对运动力学模型"文章,欢迎各位提出意见 |
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二、关于运动 1、相对论的运动观是： （ b ） a.绝对运动观 b.相对运动观 2、在相对论中，运动被认为： （ b ） a.既具有绝对性，也具有相对性，是绝对与相对的统一 b.完全是相对的 3、判断一个物体在做匀速运动还是在做变速运动： （ a ） a.只与观察者有关，与其它因素无关 b.具有一定绝对性 上面的回答适用于牛顿力学方程(描述力学现象),但不符合牛顿的初衷. |
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吴先生：
你为什么说“上面的回答适用于牛顿力学方程(描述力学现象)”？那么对应相对论的答案是什么呢？ |
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3、判断一个物体在做匀速运动还是在做变速运动： （ ）
a.只与观察者有关，与其它因素无关 b.具有一定绝对性 -------------- SHEN re: 是说'运动本身'还是'运动描述'? 任何物理现象描述肯定都与观察者有关. 如果运动本身,那么当然与观察者是否存在无关了. '运动本身'还是'运动描述'是有很大区别的. |
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我还是那个观点:无论回答a还是b,都不会导致矛盾,Galileo变换与Lorentz变换都是自洽变换的两个'次级'体系.
但是,上面的问题有没有对那个'古怪'变换溜出了空间呢? 很难说. 补充一点: 关于运动观,牛顿理论到底是哪个观呢? 从牛顿力学理论体系看,牛顿力学其实百分之一百的相对运动观,可是牛顿的初衷(或者哲学观念)却是绝对运动观. Galileo其实是持完整的相对运动观的,从哲学上讲,牛顿似乎是退步了一点,但他的牛顿力学所体现的运动观没有退步. 结论:一个人的哲学观与他的理论所体现出来运动观可以是不一样的. 我们很难用这些文字命题来界定一个理论与他的观点之间的联系,有时两者之间可以完全无关.即使我们对基本概念达成一致了,也可能是彼此离题万里. |
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吴先生：
你为什么说“上面的回答适用于牛顿力学方程(描述力学现象)”？那么对应相对论的答案是什么呢？ \\\\\\\\\\\\\\\\\\\ 相对论的运动观来自于牛顿.就力学现象,把题目“相对论”改为“牛顿力学”，其答案一样。 ※※※※※※ 中国科技论文在线发表了我著名为"一种非对称性的相对运动力学模型"文章,欢迎各位提出意见 http://www.paper.edu.cn/paper.php?serial_number=200801-828 |
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吴先生: 5、爱因斯坦曾多次说过，任何观察者都有权认为自己是静止的。如果认为加速是绝对的，一个作加速运动的观察者有权认为自己是静止的吗？ |
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建其：
我的第3题中的运动主要指你所说的“运动本身”。在相对论中，是匀速运动还是变速运动，这种“运动本身”是否具有绝对性？ |
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回复:hudemi 发表时间: 2008/04/19 23:53
牛顿认为“加速运动是绝对的”观点是哲学观念.按马赫的批判,牛顿方程也是说加速运动是相对的. |
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回复:hudemi 发表时间: 2008/04/19 23:53 我以为：物体惯性的根源是来源于空间的同一性和静止性！而力的根源来源于实物的各异性和运动性！惯性（内力）和力（外力）是一对并存的矛盾！ |
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牛顿力学是以牛顿力学方程为核心.牛顿力学方程说:
一切力学现象都没有为绝对运动或绝对参考系留下判据. ※※※※※※ 中国科技论文在线发表了我著名为"一种非对称性的相对运动力学模型"文章,欢迎各位提出意见 http://www.paper.edu.cn/paper.php?serial_number=200801-828 |
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[11楼] 作者:吴沂光 发表时间: 2008/04/20 01:14 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除回复:hudemi 发表时间: 2008/04/19 23:53
牛顿认为“加速运动是绝对的”观点是哲学观念.按马赫的批判,牛顿方程也是说加速运动是相对的. [13楼] 作者:吴沂光 发表时间: 2008/04/20 09:42 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除牛顿力学是以牛顿力学方程为核心.牛顿力学方程说: 一切力学现象都没有为绝对运动或绝对参考系留下判据. ================================================ 吴先生: 请您说说关于运动,牛顿的哲学观念与物理观念有何不同,为什么说牛顿认为“加速运动是绝对的”观点是哲学观念? 有什么证据表明“牛顿方程也是说加速运动是相对的”？ “一切力学现象都没有为绝对运动或绝对参考系留下判据”，只表明均速运动与静止不可区分，绝对参考系不存在，并没有说匀速运动与加速运动不可区分，这是完全不同的两个概念。希望您更一步理解好牛顿的理论和思想。 |
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既然一切力学现象都没有为绝对运动或绝对参考系留下判据,即绝对参考系不存在,那么惯性系怎么样定义?正是牛顿力学面临着这样的矛盾,爱因斯坦走上了引力场的道路.
另,牛顿当然而没有说匀速运动与加速运动不可区分.同时,牛顿还认为力学绝对系是存在的.但这些只是他的初衷.当我们用它的方程深究这一问题时,就会发现,封闭加速电梯中观察者想要分别它究竟是作加速运动,还是在引力场中静止(或是匀速运动)?牛顿的方程会说:我们没有经验上的方法,也没有理论上的方法. ※※※※※※ 中国科技论文在线发表了我著名为"一种非对称性的相对运动力学模型"文章,欢迎各位提出意见 http://www.paper.edu.cn/paper.php?serial_number=200801-828 |
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同意“一切力学现象都没有为绝对运动或绝对参考系留下判据”。
TO HUDEMIN： 吴先生似乎没有在谈论“匀速运动与加速运动不可区分”，而是在说牛顿力学方程中“相对运动与绝对运动不可区分”，以及牛顿力学方程中“加速运动与绝对加速运动不可区分”。 |
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补充一点: 关于运动观,牛顿理论到底是哪个观呢? 从牛顿力学理论体系看,牛顿力学其实百分之一百的相对运动观,可是牛顿的初衷(或者哲学观念)却是绝对运动观.
------------------------------------------ 牛顿力学是相对运动观, 牛顿的时空观是绝对时空观 . |
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同意17楼。
既然理论与哲学观有时是两回事，HUDEMIN何以认为这么有必要用拆分法来谋求基本概念的一致呢？ |
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[15楼] 作者:吴沂光 发表时间: 2008/04/20 15:07 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除
既然一切力学现象都没有为绝对运动或绝对参考系留下判据,即绝对参考系不存在,那么惯性系怎么样定义?正是牛顿力学面临着这样的矛盾,爱因斯坦走上了引力场的道路. 另,牛顿当然而没有说匀速运动与加速运动不可区分.同时,牛顿还认为力学绝对系是存在的.但这些只是他的初衷.当我们用它的方程深究这一问题时,就会发现,封闭加速电梯中观察者想要分别它究竟是作加速运动,还是在引力场中静止(或是匀速运动)?牛顿的方程会说:我们没有经验上的方法,也没有理论上的方法. ================================== 吴先生： 在牛顿力学中“惯性系怎么样定义”？谁说的？都是那些无知又盲从相对论的人说的，请不要跟他们一个腔调！事实上，公认的说法是：只有狭义相对论中惯性系才无法定义！！ “封闭加速电梯中观察者想要分别它究竟是作加速运动,还是在引力场中静止(或是匀速运动)?牛顿的方程会说:我们没有经验上的方法,也没有理论上的方法”？？？请您说说，在相对论没有出现之前，有谁对这些问题不清楚？ 我希望您还是好好温习一下牛顿力学，并认真理解一下牛顿力学的思想。 |
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建其：
我已在10楼明确说了主贴所指的运动就是你所说的“运动本身”，你怎么还是不敢大胆回答主题贴的问题？ 另外，请你不要用“理论与哲学观有时是两回事”不岔开话题，我们这里是在谈物理而不是哲学。而且我从严没有看见牛顿的爱因斯坦在时空和运动观上表现出“理论与哲学观有时是两回事”，否则请你拿出证据。 |
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为了防止某些人对牛顿力学的曲解，我在这里简单谈谈牛顿力学对运动的看法。
在牛顿理论中，运动被认为是绝对与相对的统一。 牛顿的第一定律和第二定律阐明了“运动本身”是绝对的，匀速运动与静止状态不可区分，但匀速运动（静止）与加速运动是可区分的。其判别标准是“受力情况”。惯性系的定义也可以建立在“受力分析”上，即保持惯性运动的物体系被认作为惯性系。 但对物体运动的“观察”是相对的，是观察者自身的运动状态有关。 因此，在牛顿理论中，运动被认为是绝对与相对的统一。 但在相对论中，情况就不一样了，这里我不再多说，还是请大家回答主贴中的内容。 |
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关于“理论与哲学观有时是两回事”，这里大家已经谈了很多了，包括牛顿力学里出现的“一切力学现象都没有为绝对运动或绝对参考系留下判据”。可是牛顿本人却是提倡绝对参考系的存在的，但是牛顿理论本身却不需要绝对参考系，或者牛顿理论本身无法肯定与否定绝对参考系。这就是“理论与哲学观有时是两回事”。
黄先生说：在牛顿力学中，匀速运动与静止状态不可区分，但匀速运动（静止）与加速运动是可区分的。对物体运动的“观察”是相对的，是观察者自身的运动状态有关。 因此，在牛顿理论中，运动被认为是绝对与相对的统一。 那么，在狭义相对论中，以上条件也全部满足。这些不是牛顿力学（不包括非惯性系）与狭义相对论的区别。 我认为，扣除两者理论的数学形式与某些物理结果不同，狭义相对论与牛顿力学（不包括非惯性系）其实没有什么本质上的区别。 狭义相对论其实并不革命，严格地说，它也不算近代物理范畴。 真正革命的是量子力学与广义相对论。 黄先生的选择题对两种时空观做了区分并要我们做选择。从大致上说，我同意这些区分，但是如果咬文嚼字的话，我并不很认同做这样的区分，由此演绎下去，会出很多分歧。 |
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对吴沂光的观点的补充，兼回黄德民：
我同意吴沂光的观点。在1905年之前，封闭加速电梯中观察者想要分别它究竟是作加速运动,还是在引力场中静止(或是匀速运动)?牛顿理论会说:我们不但有经验上的方法,也有理论上的方法. 这是因为我们的观念中相信有绝对参考系的存在，并且认为我们的这一观念与牛顿方程是可以互为推导的，至少是没有矛盾的。 可是，实际上，这都是错觉。绝对参照系观念与牛顿方程虽然没有矛盾，但是实际上它们可以是两回事，因为牛顿方程无法肯定也无法否定绝对参照系观念。既然无法肯定，也无法否定，那么绝对参照系如以太一样，是多余的东西。对于电梯问题，现在，牛顿的方程只能说:我们没有经验上的方法,也没有理论上的方法. 类似的问题在1956年弱相互作用宇称不守恒问题中也出现过。在1956年之前，大家都认为宇称守恒，并且使用宇称守恒，计算弱相互作用问题，发现理论与实验都符合，于是大家更加相信宇称守恒。李与杨二人发现，其实宇称是不是守恒，跟这些计算结果毫无关系，这些计算结果无法肯定也无法否定宇称守恒，于是就提出宇称不守恒的可能性。这个观念对大家触动很大。 |
对【22楼】说：
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对【24楼】说： 对吴沂光的观点的补充，兼回黄德民：
黄德民 |
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那么，在狭义相对论中，以上条件也全部满足（（（如何满足？？我说过，在牛顿力学中，判断物体是匀速运动（静止）还是加速运动是有判别标准的，在相对论中有这种标准吗？请你给出！！！）））。这些不是牛顿力学（不包括非惯性系）与狭义相对论的区别。
---------------- SHEN RE: 在狭义相对论中，判断匀速与加速，标准难道与牛顿理论中的标准不一样吗？ 如果粒子带电，受到电场力，在牛顿理论中与在狭义相对论中处理方式完全一样（除了数学公式稍微有不同）。 说明：在这里，为了问题简化，我们不考虑广义相对论，且黄先生的选择题主要还是对于狭义相对论而言的。 |
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（狭义）相对论和牛顿力学在时空观上是表面上的对立，但不是根本上的对立。
如果不咬文嚼字，说它们对立，我也同意。但是真的咬文嚼字的话，其实它们并不对立。Galileo相对性原理（Galileo在关于运动大船上的蝴蝶昆虫飞行的说明）与狭义相对性原理，在表述上没有区别，但是前者的原理在数学的实现上贯彻得很不彻底，后者才贯彻得比较彻底，但也不是完全彻底，只有Edwards变换才更彻底。 牛顿力学也是相对时空观，确切地说，是相对的空间观与绝对的时间观。狭义相对论与牛顿力学的区别在于：时间观上有不同。但是它们的空间观是一样的。也因为如此，几天前，我主张黄在他的选择题中把‘时空观’都改为‘时间观’，这样更不会导致歧义。 |
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对【27楼】说： 建其： 1、我们讨论问题并没有说局限在狭义相对论中，对于目前讨论的（匀速和）加速问题更是如此。 2、你说“在狭义相对论中，判断匀速与加速，标准难道与牛顿理论中的标准不一样吗？”如果你认为一样，请明确回答我在第9贴提出的相关问题（如下），尤其是4、5问题。 ========== 1、相对论中的时空完全是相对的。既然时空都是相对的，"加速运动是绝对的"，就无法立足了。 5、爱因斯坦曾多次说过，任何观察者都有权认为自己是静止的。如果认为加速是绝对的，一个作加速运动的观察者有权认为自己是静止的吗？ |
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牛顿本人是相信绝对参照系的。这在牛顿的著作中是有体现的，尽管我现在给不出他的文字证据。
但，无论牛顿哲学观中有没有绝对参照系，其实并不重要，因为在力学现象中，实验与理论都无法肯定或者否定绝对参考系。所以，在1860年之前，相不相信绝对参考系，都不会带来问题。 但是，1865年Maxwell电动力学建立之后，就出来问题了：Maxwell方程并不具有Galileo变换不变性，这样就与Galileo相对性相矛盾。此时，相信绝对参考系就成为了必要，因为只有这样才可以让Maxwell方程在这样的绝对参考系中生存，其他运动参考系有其他的Maxwell方程形式。我想，这是与黄先生说的“寻找绝对参考系是在近代光的"以太"波动说兴起后才开始的”是一致的。 我同意黄说的‘牛顿没有倡导绝对参考系’。 我认为，牛顿相信绝对参考系，但没有大力倡导（因为倡不倡导，都不会出麻烦），但Maxwell电动力学建立导致了绝对参考系概念的必要性（如果承认Galileo变换是对的话）。 以上，我没有否认黄德民，但我对自己的观点做了一些补充说明。 |