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相对论基本问题测试题(之二、关于运动)
[楼主] 作者:hudemi  发表时间:2008/04/19 17:33
点击:1376次

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[楼主]  [2楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/19 17:34 

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。
 [3楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2008/04/19 17:45 

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 [4楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2008/04/19 17:53 

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.






[楼主]  [5楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/19 19:14 

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 [6楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/04/19 19:58 

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.
 [7楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/04/19 20:17 

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 [8楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2008/04/19 22:11 

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[楼主]  [9楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/19 23:53 

吴先生:
相对论的运动观与牛顿理论的运动观是不同的,尤其是在关于加速运动是否绝对性上.牛顿理论认为加速运动具有绝对性,而相对论并不这么认为.
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。
2、牛顿曾用“水桶实验”论证转动运动的绝对性,遭到了马赫的批判,此后,爱因斯坦继承了马赫的思想,进一步用相对时空的观点确立了转动运动也是相对的观点。
3、引力场中的自由落体运动是一种加速运动,如果加速运动是绝对的,就无法认为它与惯性运动等效,也就无法出现“等效原理”。等效原理的出现实质上打破了“加速运动是绝对的”观点。
4、爱因斯坦也论证过,对于一加速向上运动电梯内的观察者,该观察者有权认为自己是静止的,只不过它是受到了一种引力而已。

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?

所有这一切都表明,相对论的运动观和牛顿理论的运动观是不同的,打破了“加速运动是绝对的”观点。

[楼主]  [10楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/19 23:59 

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 [11楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2008/04/20 01:14 

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.

 [12楼]  作者:张崇安  发表时间: 2008/04/20 05:31 

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 [13楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2008/04/20 09:42 

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[楼主]  [14楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/20 12:23 

[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。
 [15楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2008/04/20 15:07 

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 [16楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/04/21 17:18 

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 [17楼]  作者:59.33.223.*  发表时间: 2008/04/21 18:54 

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 .
 [18楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/04/21 20:11 

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[楼主]  [19楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/24 12:31 

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[楼主]  [20楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/24 12:38 

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。
[楼主]  [21楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/24 12:46 

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 [22楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/04/24 15:55 

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。
 [23楼]  作者:马国梁  发表时间: 2008/04/24 16:10 

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 [24楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/04/24 16:11 

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。
[楼主]  [25楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/24 18:11 

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[楼主]  [26楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/24 18:20 

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 [27楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/04/24 18:22 

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。
 [28楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/04/24 18:34 

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[楼主]  [29楼]  作者:hudemi  发表时间: 2008/04/24 18:45 

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 [30楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2008/04/24 18:48 

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。

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