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设有两相对运动的参考系A、B（A、B分别为两坐标系的原点），当两参考系原点重合的瞬间，自A（B）点处发出一闪光。试问，经过一段时间后，静止在A系中的观察者能够观察到的光波阵面是以A点为球心的球面（如图1所示，已将三维简化为二维，下同），还是以B点为球心的球面（如图2），抑或是这两个球面（如图3）？ 请正反两方面的人士严格按照相对论观点和逻辑明确回答。如果您认为有另外选择，请作图说明。（需要说明的是，上图是示意性的，没有考虑实际观察中的时延问题，观察者实际观察到的是"球面"还是"随球面"不是我们要讨论的，请不要在这方面做文章，我们要讨论的是能观察到几个波阵面及其中心位置。）
（欢迎转载，但务请注明出处）
黄德民
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静止在A系中的观察者能够观察到的光波阵面当然是以A点为球心的球面, 因为A点是发光点,是光源放光一刹那的位置;
静止在B系中的观察者能够观察到的光波阵面当然是以B点为球心的球面,因为B点是发光点,是光源放光一刹那的位置; 这个问题不是早已讨论过了吗? 此外, 光源在A系与B系都有它自己的运动方程. 所以光源如果后续再发光,那么会有新的光波阵面产生,具有新的中心. |
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对【5楼】说： 建其： 你不要心急！目前说的问题确实是我们已讨论过的（你也认可过的），但毕竟我们还未完全达成一致。我只不过是以此共同点为起点往下讨论。最终你将发现，还有几个更惊奇的结论在等着我们。让我们共同努力。 另外，并不是只我们两人在讨论，还有其他也在一起讨论，我希望是大家一起达成共识，而不仅仅是我们两。例如，宋协刚先生是很有水平的人，但他目前就还不认同我们的观点，我希望从头讨论起，让他明白。 后面，我计划将我们每次形成的共识和结论用大号红体字明确标出。根据我们目前的讨论，我简单归纳一下形成如下结论： 观察者观察到的光都是他自己（参考系）时空中呈现出来的光，他观察不到其他时空中呈现的光。 不知你还有没有不同意见。若没有不同意见。后面我将以红体字的形式作为结论给出。
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在相对论中，观察者只能看到各自参照系中呈现出来的光。这是相对论光速相对任何参照系不变的必然推论。沈先生当然会同意这个讨论结论。
这也是我经常开玩笑说相对论中的光是聪明的，它知道有多少不同运动状态的参照系，所以它能够表现出任意多种不同的传播状态。 |
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宋先生：
您说：“在相对论中，观察者只能看到各自参照系中呈现出来的光，这种观点是错误的。” 您的本意是“相对论的这种观点是错误的”还是“……这样理解相对论是错误的”？ 我会同意您说的：“每个观察者都可以“看到”光相对自己的情况，也可以看到光相对其它参照系的情况”，但不是在相对论中。在相对论中，我们都知道光速相对任意参照系都不变，那么如果一个观测者是如何看到光速相对自己不变，并且也相对其它参照系不变的？所以我还是坚持，“在相对论中，观测者看到的其它观测系的现象，不是那个观测系自己看到的现象，如“同时性的相对性”等……” 我想回答这个问题，必须严格地按相对论的思路去理解，这也是黄德民先生事先的约定。先不讨论相对论的对错，先确定对相对论的理解是否准确，然后才能和相对论者对话。用我经常使用的一句话说，就是要约定一个讨论的底线。 |
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对【10楼】说： 宋先生： 我的主题贴交待得很清楚，请您严格按相对论的思想和逻辑回答，不要加入自己的假设！！！ 既然您不同意建其、久明和我的看法，那么请您明确回答主题贴的答案应该是图1、图2还是图3，如果3个备选答案您都不同意，请您阐述理由，作图说明。 |
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[楼主] [13楼] 作者:hudemi 发表时间: 2008/05/09 23:00 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除对【10楼】说：
宋先生： 我的主题贴交待得很清楚，请您严格按相对论的思想和逻辑回答，不要加入自己的假设！！！ 既然您不同意建其、久明和我的看法，那么请您明确回答主题贴的答案应该是图1、图2还是图3，如果3个备选答案您都不同意，请您阐述理由，作图说明。 --------------------------------------------------- 你的这种图以前在新华网上我做过类似的分析。我们谈“球面”的时候，通常隐含了一个前提，那就是以某个坐标系的“同时”为出发点，所画得个点，包括时空点和光线的轨迹点都是某一坐标系的“同时”组合。在这种前提下，相对论不能把两个坐标系中的“同时”球面画在一起，包括有些教材都因此出现错误。 以此为前提来说，如果你认为图3是某个坐标系“看到”的两个“同时球面”，这是错误的，图1、图2则是正确的。 要想同一坐标系中画出两个球面，则需要改变前提。所画的时空点不能全部表示某坐标系的“同时”组合，可以以光线轨迹来画，这样同一光线的不同轨迹点有不同的“时间”，这需要有一定的想象力。 比如以A系为基础来画这个图，那么，以光的产生点为基准点，光线以放射的形式代表，“时间”大小沿着每条放射线增大。在此基础上，你可以画出无数的不同“球面”。凡是以基准点为球心的“圆球面”都是A系的同时组合面，也就是我们通常理解的A的“波阵面”。但是，我们也可以不按A的“同时”来组合“球面”，如此组合的球面也是千千万万的，这种球面不是我们通常思维所理解的“波阵面”，而其他坐标系所“看到”的“同时组合球面”都属于其中的一员。 大家可以自己来画这种“球面”，这里我就不画了。 |
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fuj0 : 你改的不妥！请你仔细体会一下“一个物体、各自呈现”或“一个事件、各自呈现”的说法。虽然这句话是我个人说的，但是严格按照相对论思想和逻辑总结的，目前已得到沈建其等人的认同。 “一个物体、各自呈现”：比如，一个物体，它在各个不同的参考系中呈现的长度是不同的，但物体只有一个 “一个事件、各自呈现”：比如，一个闪光事件，它在各个不同的参考系中分别呈现出各自的闪光点和波阵面，但事件只有一个； 你将“各个参考系时空中呈现的光”改为“光事件”，就会出现各个参考系各有一个“光事件”这样的理解，事实上，A、B参考系共同拥有的是一个闪光事件。 但你最后改的“观察者观察到的是光事件在他自己（参考系）时空中的呈现，他观察不到光事件在其他时空中的呈现。”倒是对的，与我原来的说法没有区别。 |
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对【18楼】说： 黄先生， 我认为你没有认真看我的帖子。 我完全同意“一个物体、各自呈现”或“一个事件、各自呈现”，“观察者观察到的是光事件在他自己（参考系）时空中的呈现，他观察不到光事件在其他时空中的呈现。” 你的原文如下： 观察者观察到的光都是他自己（参考系）时空中呈现出来的光，他观察不到其他时空中呈现的光。 你的原文有3个光字。如果光只有两个意思1光呈现2光事件。你能告诉我你的三个光是怎么解释吗？
另外黄先生，我觉得很奇怪，你老是强调他观察不到光在其他时空中呈现。 其实这个说法大家一点疑义都没有。这个说法不仅相对论，连牛顿运动学也承认。 你是不是有以下想法：？ 不同的呈现是不同的研究对象。因此呈现只能一个一个单独研究，不能把两种呈现放在一起研究。如果把两种呈现放在一起研究就像是同时研究两件事，或者就像是把两个相悖的命题放在一起做推导，结果必然是错的。 |
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德民的这个问题我认为应该先核实光源是捆绑在A系还是B系,物理学不是数学,是要有物理条件在先的! 不过,我上述的看法完全是牛顿思想为立足点的,如果按照相对论既否定以太,又否定光速与源速相关的思想,那么,德民的这个主帖必然让相对论患者难以回答!因为两个参照系会有矛盾的结论,而且无法判定是非! 无法判定是非的理论还有价值吗?大概只有实用主义价值了!——因为实用主义那里，谎言也是有价值的！ |
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[23楼] 作者:张崇安 发表时间: 2008/05/10 11:07 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除德民的这个问题我认为应该先核实光源是捆绑在A系还是B系,物理学不是数学,是要有物理条件在先的!
不过,我上述的看法完全是牛顿思想为立足点的,如果按照相对论既否定以太,又否定光速与源速相关的思想,,那么,德民的这个主帖必然让相对论患者难以回答!因为两个参照系会有矛盾的结论,而且无法判定是非! 无法判定是非的理论还有价值吗?大概只有实用主义价值了! ================================ 崇安兄： 欢迎参与讨论！ 不过目前此贴还暂时不能让相对论现出矛盾。因为按相对论的观点完全可以回答为：A系的观察者“能且只能”观察到的光是以A点为闪光中心的波阵面；B系的观察者“能且只能”观察到的光是以B点为闪光中心的波阵面。这并不矛盾，本身就是相对论的思想。 |
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[27楼] 作者:fuj0 发表时间: 2008/05/10 11:44 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除黄先生， 我觉得很奇怪，你老是强调他观察不到光在其他时空中呈现。 其实这个说法大家一点疑义都没有。这个说法不仅相对论，连牛顿运动学也承认。 你是不是有以下想法：？ 不同的呈现是不同的研究对象。因此呈现只能一个一个单独研究，不能把两种呈现放在一起研究。如果把两种呈现放在一起研究就像是同时研究两件事，或者就像是把两个相悖的命题放在一起做推导，结果必然是错的。 =========================== FUJO： 只要你承认“他观察不到光在其他时空中呈现，其实这个说法大家一点疑义都没有”就行了！ 但你后半句话是错误的，这种观点只适用于相对论，不适用于牛顿力学。因为只有在相对论中，才有“各个不同的观察者有各自不同的时空”的说法。在牛顿力学中，只有一个大家认同的统一的空间，不存在你的空间我的空间的说法。 至于你后面的说法，仅是你的猜想，我不会这样做。只要你承认“观察者观察不到光在其他时空中的呈现”，其妙用自然在后面的讨论中会出现（第二阶段的讨论），这也是我重点强调的原因。 |
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黄先生，
我有一个很不好的毛病，就是研究问题太认真，非把问题说清楚不可。 我知道自己有这个毛病，所以刚来的时候不愿意参加具体问题的讨论。可是后来还是陷进去了。 我不用说服这个词，毕竟还有面子问题。 咱们就把问题搞清楚就行了。我刚研究相对论时，也是满脑子的疑问。 你把光解释成光呈现。这与我的理解不一样，但是先放下，也许只是名词之争。 请你先回答我上贴的问题 谢谢 |
