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网友们,此段关于爱因斯坦的描述是否存在?
[楼主] 作者:刘武青  发表时间:2002/04/20 11:36
点击:352次

网友们,此段关于爱因斯坦的描述是否存在? 梁良良/主编,创新思维训练,ISBN 7-80109-385-2/G。103,第113页。 《最有意思的是爱因斯坦,大数学家希尔伯特曾经很幽默地评价爱因斯坦,他说:“我们这一代人一直在探讨关于时间和空间的问题,而爱因斯坦说出了其中最具独创性、最深刻的东西。你们可知道这里的原因吗?那就是因为,有关时间和空间的全部哲学和数学,爱因斯坦都没有学过。”希尔伯特的话当然有些夸张,但是爱因斯坦不为专业知识所困,能够对好几个相近学科的知识进行惯通性的思考,却是人所共知的事实。》 刘武青,三个效应,http://go.163.com/cqfyl 2002/04/19

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刘武青
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 [2楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2002/04/20 13:14 

回复:TO ZEROTOM
我的帖子已经用总冲量矩为零的角度研究了电场中杠杆问题,至少证明杠杆问题并不存在矛盾。但是,还存在瞬时平衡问题。对于这进一步问题,要用瞬时杠杆平衡信号传播速度有限等来研究。我还没有研究。 下面,我要看你的证明了,看看我的目前证明(总冲量矩为零的角度)是不是比你肤浅? 你这个人与Physicist,Cavalleria不一样,缺少数学推导的习惯,我估计你根本就没有重复一下我帖子中的数学推导(这导致我们交流起来困难)。你先把我的数学推导仔细检查一下,我呢自然有兴趣推导一下你的数学,这样我们彼此就有体会了:谁比谁的理论好?OK??
 [3楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2002/04/20 13:19 

重新贴杠杆问题:电场中的杠杆问题的解决(证明在动系中看来,两个小球施加于杠杆的冲量矩(角动量
电场中的杠杆问题的解决(证明在动系中看来,两个小球施加于杠杆的冲量矩(角动量 )相等,因此杠杆仍旧平衡) 附:杠杆问题 1. 垂直于地面有匀强电场,有一水平杠杆(支点在中间),某时刻从支点向两边同 时抛射两个一摸一样的小球,速度相同,沿杠杆表面运动,杠杆仍旧平衡。现在有一个 运动参考系,运动方向与杠杆水平方向一致。在运动参考系看来,杠杆也应该平衡。可 有人说 是用相对论计算,竟然不平衡。存在矛盾,如何解决? 2. 将上题中"电场"改为"引力场"。也存在矛盾。如何解决? 致"挑战相对论"网站网友: 【1】黄新卫先生提出了杠杆问题(引力场中的杠杆问题),大家进行了许多天的热烈争 论。我一开始用引力磁场,引力Lorentz力等概念证明了即使在动系中看来,两个小球的 受力仍旧是相等的(注意,在电磁场中,这个结论不成立)。黄新卫先生(好像还有NI ZI,ZEROTOM等)等人认为"引力磁场"属于修修补补的概念,认为不可信,关于这一点, 我不想多说了,只说一句:引力磁场是一个普普通通的概念,凡是经坐标变换,就会从 引力场中产生引力磁场。黄德民先生等人认为两个小球不同时下落(也就是力臂不等) ,所以杠杆仍旧不平衡。Physicist认为这可以通过杠杆平衡条件信息速度的有限性来解 决。他们二人都是有道理的。 我认为黄新卫的引力场中的杠杆问题属于广义相对论问题,应该在广义相对论框架中解 决。但是对于匀强引力场,由于广义坐标变换刚好退化为Lorentz变换,所以可以在狭义 相对论中解决。但是,由于黄德民提醒说两个小球不同时下落(也就是力臂不等),所 以我就考虑起弯曲空间中的杠杆力臂问题来。由于弯曲空间中两点之间空间坐标之差并 非两点之间距离,所以对于力臂的定义不能照搬原来的平直空间中的定义。弯曲空间中 两点之间空间坐标之差与两点之间距离的关系是: 距离L=sqrt[(g_ij-g_0i*g_0j/g_00)dx^idx^j] (北大教材广义相对论引论,俞永强, P.64)。如果采纳这个定义,就能解决引力场中的杠杆问题。 【2】黄新卫的原始杠杆问题本来就是想证明相对论对于杠杆问题有矛盾。由于从上面看 来引力场中杠杆问题比较复杂,所以我考虑起电场中的杠杆问题(Physicist也在考虑这 个问题)。电场中的杠杆问题是一个彻底的狭义相对论的问题,只要这个问题解决了, 那么杠杆问题也就算解决了。下面我可以证明:电场中的杠杆问题在狭义相对论中不是 一个佯谬。 如果电场中的杠杆问题在狭义相对论中是一个佯谬的话,意味着角动量守恒定律在狭义 相对论中不成立,但这是不可能的(角动量守恒定律在狭义相对论中严格成立,这是可 以证明的)。 黄德民对于同时性考虑较多,也是有道理的,但是同时性的佯谬是不存在的。不过考虑 杠杆定律成立的同时性的确是一个麻烦的事,因为存在Physicist所说的杠杆平衡条件信 息速度的有限性问题,实话实说,这的确是一件棘手事情。虽然棘手,但不是说在狭义 相对论中解决不了(只是好像没有人去解决过,可能这个已不算基本问题了。这个方向 可以作为大家日后的研究方向)。由于存在杠杆平衡条件信息传播速度的有限性问题, 使得问题复杂。但我可以绕过这一问题,用另一种方法来解决:只要证明在动系中看来 ,两个小球施加于杠杆的冲量矩(角动量)相等,因此杠杆仍旧平衡。 我们证明在很短的杠杆上,两个小球施加于杠杆的冲量矩(角动量)相等,因此杠杆仍 旧平衡。用数学归纳法,可以证明任意长杠杆,两个小球施加于杠杆的冲量矩(角动量 )相等,杠杆仍旧平衡。 【3】设在杠杆看来,两个朝相反方向运动的小球的速度(方向为x)分别为u,-u. 一个 运动参考系与杠杆的相对速度为v,方向与小球速度平衡。静系中的电场强度为E_z (沿 z方向,z方向为竖直方向),那么有Lorentz变换,动系中的电场E"_z=E_z/(1-vv/cc)^( 1/2), y方向磁场为B"_y=-(v/cc) E_z/(1-vv/cc)^(1/2) (参看:南京大学书 孙景李 编P.64) (注意:凡是经时空变换,总会出现磁场。对于引力,也是如此,出现引力磁 场。只不过广义坐标变换下,引力磁场复杂得多。不过,对于匀强引力场,由于广义坐 标变换刚好退化为Lorentz变换,所以,因此引力磁场公式刚好与上面的公式相同。所以 ,引力磁场不是修修补补的东西,而是相对论的基本组元之一) 带电小球电场力F=QE"_z+Q((u+v)/(1+uv/cc))B"_y =Q E_z(1-vv/cc)^(1/2)/(1+uv/cc), 注意:这一表达式与Physicist的公式一样,从 Physicist昨天的帖子就看出他的理解是对的。 【【【【【【【【【【【【附Physicist昨天帖子 公式F' = F * sqrt(1-vv/cc) / (1-uv/cc) 只是垂直于动系运动方向的力(也即橫向力 )的变换公式,平行于坐标系运动方向的力(纵向力)的变换完全不一样。 简单地说, 这个变换中与速度有关的部分,就是所谓的"磁场"。如果比较静系中以速度v和0运动的 两个电子在动系中的受力(速度分别为0和v),可以发现两者的差别正好就是电子在动 系中所受的洛仑兹力(在动系中会有感应磁场)。也就是说,磁力不过是电力的相对论 变换效应。】】】】】】】】 受力公式有了{F= Q E_z(1-vv/cc)^(1/2)/(1+uv/cc)},力臂L=[(u+v)/(1+uv/cc)-v]t =[u(1- vv/cc)/(1+uv/cc)]t, 这样每一时间间隔dt小球加给杠杆的冲量矩dI=FLdt=(Q E_z(1-vv/cc)^(1/2)/(1+uv/ cc))×[u(1- vv/cc)/(1+uv/cc)]t*dt,对它积分,得到I= {Q E_z×u*(1-vv/cc)^(3/ 2)/(1+uv/cc)^2}*(t^2)/2, t=?, t=(L/2)*(1-vv/cc)^(1/2)/ [(u+v)/(1+uv/cc)-v]= (L/2u)*( 1+uv/cc)/ (1-vv /cc)^(1/2), 这样,一个小球的总冲量矩I= Q E_z×(L^2/(8u))×(1-vv/cc)^(1/2), 这一结果与u的符号(+u和-u)无关,所以两个小球在下落之前赋予杠杆的总冲量矩相等 (方向相反,一个顺时针,一个逆时针)。既然如此,即使在动系中看来两小球不同时 下落,但是杠杆仍旧平衡(因为它得到的总冲量矩为零)。总而言之,我们前几天的讨 论是企图比较瞬时力矩是否相等作为杠杆是否平衡的依据,是办不到的(因为信号传递 的有限性和同时的相对性等原因的存在)。我们现在能讨论的就是杠杆总冲量矩是否为 零作为杠杆是否平衡的依据。 以上证明了电场中杠杆问题不是一个矛盾。 【4】附带讨论一下引力场中的杠杆问题: 以上问题(在电场中),动系中两个小球的受力不相等,与u的符号正负有关(F= Q E_z (1-vv/cc)^(1/2)/(1+uv/cc)); 但在引力场中,由于质量与速度有关,我以前证明两小 球在动系中受力仍旧相等(与u的符号正负无关)。所以在求总冲量矩时,可以把力F提 取出来,不去关心它。再计算冲量矩,似乎问题很简单。实际上不是如此,因为力臂的 定义还要考虑(由于弯曲空间中两点之间空间坐标之差并非两点之间距离,而是要考虑 距离L=sqrt[(g_ij-g_0i*g_0j/g_00)dx^idx^j] (北大教材广义相对论引论,俞永强, P.64)。我认为只要考虑力臂的定义,再计算总冲量矩,就一定可以证明,引力场中的杠 杆问题也不是一个矛盾。(我目前没有时间去考虑,但我相信这个结论,至少"电场中杠 杆受到的总冲量矩为零"已证明) 【5】以上通过计算总冲量矩,来研究杠杆问题是一个方法。至于研究瞬时力矩和瞬时杠 杆平衡,的确是一个值得研究的方向,但一定很复杂。我准备去研究。黄新卫的杠杆问 题可以说,就是一只生蛋的母鸡,引出了这么多话题,它是我们挖掘相对论内部更多宝 藏的铁锹,而不是相对论的羁绊。 【6】杠杆问题的讨论是大家群策群力的结果。 我对于杠杆问题的研究的内容主要有: 1. 证明了重力场中动系看来,两小球受力仍旧相等;2.认为重力场中力臂的定义要考 虑清楚(弯曲空间中两点之间空间坐标之差并非两点之间距离);3. 杠杆受到的总冲量 矩是否为零也是杠杆是否平衡的依据。4。待研究的是:研究瞬时力矩和瞬时杠杆平衡( 考虑同时的相对性,信息速度的有限性)。 【7】关于引力磁场。这个东西如果大家还在怀疑是"补丁",实在是说不过去了。在杠杆 问题中,它已经不是重中之重了(只是一个很自然的小螺丝而已)。研究引力磁场也比 较有趣。我在瑞典(Phys.Script)和德国(General relativity & gravitation)刊物上 中了两篇文章(下一期和9月份刊出),讨论的就是引力磁场的一些有趣的性质。所以, 引力磁场是一个普普通通的东西,大家以"引力磁场"作为我的论断的咋舌,实在是显得 对广义相对论了解不够。说它是补丁,更显得无知(任何非爱因斯坦引力理论,都有引 力磁场)。 JQSHEN,2001.4.17
 [4楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2002/04/20 13:22 

一旦网上有数学理论出现,我总是去把它检查一遍。这可以避免许多误解和误会。我喜欢用数学说话。

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