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浙大学者对一简单杠杆问题的正确解答
[楼主] 作者:zerotom  发表时间:2002/04/21 23:14
点击:249次

浙大学者对一简单杠杆问题的正确解答

杠杆问题: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(A、B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。这问题是想看看相对论是否自洽,所以实际上是要我们证明在任一惯性糸球同时下跌并杠杆一直平衡。 其实这问题并不复杂,一个纯狭义相对论的问题。解决相对论的问题最好的办法是先求出它的不变量,这问题亦不例外。现先说明杠杆一直平衡,这只需证明在任一惯性糸的某一时刻两边球质量与球所走距离的乘积相等就行了。至于同时性的问题,我们知道在一个与杠杆相对静止的惯性糸可测得A、B球走到终点的时刻它们所走的距离与所需的时间是一样的,那么就可得到在任一惯性糸A、B球走到终点所需的时间亦是一样的,也就是说A、B球是同时走到终点的,这里要注意的是A、B球走到终点这两事件是不同速度下的两事件。  下面是他前后两次解答: “这个问题的实质在于要考虑引力场强的Lorentz变换。下面的计算证明,在运动参考系看来,质量要变的,引力场强也是要变的,但两者的乘积却不变。所以杠杆仍旧平衡。 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。则可以计算得到在运动参考系看来,两个小球的质量分别为m0(1+uv/cc)/[sqrt(1-vv/cc)*sqrt(1-uu/cc)], m0(1-uv/cc)/[sqrt(1-vv/cc)*sqrt(1-uu/cc)]. 下面研究引力场的Lorentz变换: 在本例中,在杠杆看来,只有沿y方向的重力场;但在运动参考系看来,除了这个重力场大小要变以外,还有一个引力磁场要产生。设在杠杆看来沿y方向的重力场强为g,那么由Lorentz变换得到运动参考系中的的重力场强和引力磁场为 E_y=kg, B_z=—kv/cc*g, 其中E_y表沿y方向的引力场强,B_z表沿z方向的引力磁场强,k=1/ sqrt(1-vv/cc). 这里的公式可以参考郭硕鸿第二版电动力学p.271公式。 在运动参考系看来小球还要受到一个引力Lorentz力m[(u+v)/(1+uv/cc)] B_z, 它叠加在重力上。 E_y+[(u+v)/(1+uv/cc)] B_z=kg(1-vv/cc)/(1+uv/cc), 乘上质量m=m0/sqrt(1-ww/cc), 其中w=(u+v)/(1+uv/cc). m= m0/sqrt(1-ww/cc)= m0(1+uv/cc)/[sqrt(1-vv/cc)*sqrt(1-uu/cc)]. 得到乘积为kg(1-vv/cc)/(1+uv/cc)* m0(1+uv/cc)/[sqrt(1-vv/cc)*sqrt(1-uu/cc)]=m0g/ sqrt(1-uu/cc),它与u无关。 以上证明了:虽然质量要变,引力场强要变,但两者的乘积(还加上引力Lorentz力)却不变。 所以杠杆不倾斜。” “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)。 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。” 返回首页

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[楼主]  [2楼]  作者:zerotom  发表时间: 2002/04/22 01:55 

零子论早已在一些网站(有国外的)存档,从存档时间可看出我从未说过:"红移是基本粒子基本性质"
[楼主]  [3楼]  作者:zerotom  发表时间: 2002/04/22 02:12 

沈建其已是第三次刻意歪曲零子论原意,本人将毫不客气地予与还击,零子网亦保留追求法律责任之权利。
[楼主]  [4楼]  作者:zerotom  发表时间: 2002/04/22 02:19 

我长这么大还未见过如此无耻之徒,若有能力就应从科学上讨论问题,而不是刻意歪曲零子论原意。
[楼主]  [5楼]  作者:zerotom  发表时间: 2002/04/22 02:25 

沈建其是这样说的:“ZEROTOM把红移当作是基本粒子基本性质”
[楼主]  [6楼]  作者:zerotom  发表时间: 2002/04/22 02:29 

事不过三
 [7楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2002/04/22 10:50 

回复:呵呵,你认识到红移不是基本粒子这种基本性质那就好。我的目的打到了。
你认识到红移不是基本粒子这种基本性质那就好。
 [8楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2002/04/22 10:58 

你认识到红移不是基本粒子这种基本性质那就好。 虽然在你的原文中的确找不到一字不漏的几个字“红移是基本粒子的基本性质”,难道我们一点概括能力也没有(非得有一摸一样的这几个字才能算数)。你在你的零子论论文中,宣称在解决基本粒子和相互作用的统一问题(你不要说我又在歪曲你了),可是把什么“红移”也写进同一篇论文中去。这实在让我等啼笑皆非。就基本而言,红移根本就不算一个什么重要的性质,你却把红移写进你的零子论中去,好比一篇“统一场论”中把做饭洗衣写进去一样(当然后者更夸张,但你的与它属于同一性质)。
 [9楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2002/04/22 11:05 

1. ZEROTOM说两个小球同时走到终点,所犯的错误还是十几天前本人犯的错误(我是在黄德民和Physicist的多次提醒下才认识和证明了“两小球不同时下落“的。)你的解释的出发点就错了。黄德民和Physicist都会懒得驳你的。因为他们已经驳我过了,且成功了。ZEROTOM对杠杆问题的理解还留在我们大家十几天前的水平。很遗憾。
 [10楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2002/04/22 11:11 

2. ZEROTOM说“现先说明杠杆一直平衡,这只需证明在任一惯性糸的某一时刻两边球质量与球所走距离的乘积相等就行了。”他在这里犯了两个错误。第一个错误,他竟然认为引力场强的Lorentz变换不需要考虑(他说只要质量乘距离即可)(这一错误犯的有点幼稚了);第二个错误是他不懂在弯曲空间中,距离与空间坐标之差是有区别的。不过,第二个错误可以原谅。因为他认为在狭义相对论框架中就可以解决,那就不需要考虑这个区别。但是,既然您说您成功了,那我要看您的数学推导。这才是大事中的大事。
 [11楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2002/04/22 11:13 

本人点名批评别人的理论,对事不对人;请ZEROTOM不要用人身攻击(用讽刺的话)。你可以反批评。
 [12楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2002/04/22 11:32 

3. 你除了指出以上两点(“两小球不同时下落“问题以及你的“质量乘距离”)表示对我不苟同外,你没有给出您的完整解答。我需要的是您的完整的数学解答。我也知道您的解释与我的解释的区别之处了,而且也做了反评论。但是任何指责对方这里不行,哪里不对,打打嘴仗,很多程度上彼此自说自话,不得理解,我因此对这种讨论不感兴趣。还是请你拿出您的数学推导,与本人作比较。实际上,我也可以通过你的以上言论观点把您的数学推导做出来(我只要修改采纳其中与您的观点不同的地方即可),但是也许由于我对您的思想的把握的艰难,我把您的思想数学化并没有得到“杠杆一直平衡”的结论。由于5天期限已到,由于本人已多次贴出本人的详细数学推导,同时为了我们之间减少摩擦,以及让我认识到您认为我所存在的错误,本人郑重向您要求:请ZERO先生贴出您的完整的数学解答。我深信ZERO这么自信对我的挖苦(由本人的水平批到当前中国科技的低劣),我相信ZEROTOM的解释一定有过人之处(当然,在目前看到您的完整的数学解答之前,由于我的孤陋和浅见(我虽然还不承认我的孤陋和浅见),还是认为您的以上两点属于很低级的错误。)所以,请您,ZEROTOM,满足我的要求,此要求是您五天前许诺的。
 [13楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2002/04/22 11:33 

评论: 1. ZEROTOM说两个小球同时走到终点,犯的错误还是十几天前本人犯的错误(我是在黄德民和Physicist的多次提醒下才认识和证明了“两小球不同时下落“的。)你的解释的出发点就错了。黄德民和Physicist都会懒得驳你的。因为他们已经驳我过了,且成功了。ZEROTOM对杠杆问题的理解还留在我们大家十几天前的水平。很遗憾。 2. ZEROTOM说“现先说明杠杆一直平衡,这只需证明在任一惯性糸的某一时刻两边球质量与球所走距离的乘积相等就行了。”他在这里犯了两个错误。第一个错误,他竟然认为引力场强的Lorentz变换不需要考虑(他说只要质量乘距离即可)(这一错误犯的有点幼稚了);第二个错误是他不懂在弯曲空间中,距离与空间坐标之差是有区别的。不过,第二个错误可以原谅。因为他认为在狭义相对论框架中就可以解决,那就不需要考虑这个区别。但是,既然您说您成功了,那我要看您的数学推导。这才是大事中的大事。 3. 你除了指出以上两点(“两小球不同时下落“问题以及你的“质量乘距离”)表示对我不苟同外,你没有给出您的完整解答。我需要的是您的完整的数学解答。我也知道您的解释与我的解释的区别之处了,而且也做了反评论。但是任何指责对方这里不行,哪里不对,打打嘴仗,很多程度上彼此自说自话,不得理解,我因此对这种讨论不感兴趣。还是请你拿出您的数学推导,与本人作比较。实际上,我也可以通过你的以上言论观点把您的数学推导做出来(我只要修改采纳其中与您的观点不同的地方即可),但是也许由于我对您的思想的把握的艰难,我把您的思想数学化并没有得到“杠杆一直平衡”的结论。由于5天期限已到,由于本人已多次贴出本人的详细数学推导,同时为了我们之间减少摩擦,以及让我认识到您认为我所存在的错误,本人郑重向您要求:请ZERO先生贴出您的完整的数学解答。我深信ZERO这么自信对我的挖苦(由本人的水平批到当前中国科技的低劣),我相信ZEROTOM的解释一定有过人之处(当然,在目前看到您的完整的数学解答之前,由于我的孤陋和浅见(我虽然还不承认我的孤陋和浅见),还是认为您的以上两点属于很低级的错误。)所以,请您,ZEROTOM,满足我的要求,此要求是您五天前许诺的。 沈建其
 [14楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2002/04/22 14:27 

TONGZR你这个人就是喜欢在网上回避我的具体问题。不要三言两语答非所问就打发人。 你似乎很明白线性禁闭势?那就说说看,是怎么一回事? 我怕的是光凭字面意思,就宣称能解决。这是不负责任的。
 [15楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2002/04/22 14:45 

回复:我巴不得奉陪呢!求之不得。追究本人法律责任时,我们就邀请一些专家组成委员会,来评论评论你的理论。
我巴不得奉陪呢!求之不得。追究本人法律责任时,我们就邀请一些专家组成委员会,来评论评论你的理论。倒底问题出在谁人身上? 我求之不得呢!专家你我都可邀请,不过我懒得邀请,还是由你邀请,怎么样?到时让专家们看看你我的真面目。怎么样?请回复。不要回避。这个建议我去年就提过。
 [16楼]  作者:liuliuliu123  发表时间: 2021/11/05 06:09 

20年前的贴子,还没细看先作个记号。
 [17楼]  作者:王普霖  发表时间: 2021/11/05 10:14 

这里面问题多多。
 [18楼]  作者:王普霖  发表时间: 2021/11/05 10:23 

改变两小球的电量大小,比如原来两球各带电Q,现在让它们各带10Q,结果会如何?
 [19楼]  作者:王普霖  发表时间: 2021/11/05 10:36 

在运动参考系,两带电球受到重力改变引起的虚拟转矩被1个电量Q引起的洛沦兹虚拟转矩转矩所平衡,那么还能和10个Q引起的虚拟转矩平衡吗?
 [20楼]  作者:王普霖  发表时间: 2021/11/05 11:34 

在杠杆参考系中相对静止的电场和引力场,并没有跟随观察者所在运动参考系而运动。也就是说,在运动参考系中,杠杆参考系并没有在电场和引力场中有相对运动。
 [21楼]  作者:王普霖  发表时间: 2021/11/05 11:37 

在运动参考系中,在杠杆参考系中运动中的两带电小球受到的电场力和引力也都不变。
 [22楼]  作者:王普霖  发表时间: 2021/11/05 11:43 

沈先生其实在这里已经偷偷更换了条件:把有相对静止两场的杠杆参考系转移到有相对静止的两场新参考系中了,这时,杠杆参考系成了相对两场运动的了。这种偷换,别人很难看出。
 [23楼]  作者:王普霖  发表时间: 2021/11/05 11:49 

场是物质的,不是虚构的。
 [24楼]  作者:王普霖  发表时间: 2021/11/05 11:57 

在惟象物理学中,场是一种他们说不清、道不明的东西,是一种可以随时根据需要而编造出来的东西,而在本质物理学中不是这样。
 [25楼]  作者:王普霖  发表时间: 2021/11/05 12:37 

在地面上放置一个平行板电容器,一极板在上、一极板在下,接通直流电源后,就产生了垂直电场。极板尺度比杠杆尺度大很多时,杠杆就是在匀强垂直电场中。一辆汽车从旁边开过去,电场并没有跟着汽车走!
 [26楼]  作者:王普霖  发表时间: 2021/11/05 12:39 

在电场中的两个带电球在杠杆上运动,它们相对垂直电场的速度大小是一样的。
 [27楼]  作者:王普霖  发表时间: 2021/11/05 12:43 

在汽车参考系并没有一个相对它静止的电场。汽车参考系的速度对杠杆周围的电场、引力场没有任何影响。
 [28楼]  作者:王普霖  发表时间: 2021/11/05 12:46 

观察者参考系具有任何速度,都不影响两球切割电场、引力场的速度。
 [29楼]  作者:王普霖  发表时间: 2021/11/05 12:59 

平行板电容器并没有被观察者所在的汽车拉着跑。
 [30楼]  作者:王普霖  发表时间: 2021/11/05 13:05 

因此两球也没有相对电场的不同切割速度。

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