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上一主题:逆子,我又开始失去耐性了。 下一主题:科学的极限与局限
三谈相对论
[楼主] 作者:刘久明  发表时间:2002/05/08 19:08
点击:699次

刚才发错了位置,容易引起误会,只好再重发一片,望谅解。 我来到讨论区已经很长时间了,直到昨天才鼓起勇气支吾出我的看法,终于看到有人愿意用科学的态度对我这个行外进行坦率的批评,在此表示感谢。 我既然打开了话匣子,就会顺其自然的一门侃下去,可能会耽误大家的宝贵时间,望多加谅解。 在前一篇中cavalleria先生不无惋惜的批评我没有见过当代科学,很贴切,同样我对古代科学知道的也甚少,有待提高。 Mayingzuo先生专门为我讲解了c+c=c的概念涵义,我表示领情,尽管我本来也可以这样对别人讲,即使现在有人问我c+c=c是什么意思,我也愿意把他的原本意思讲出来,但这样并不能保证我同意这个观点,关于c+c 是否应该=c的问题,牵扯到光的属性到底是什么的问题(虽然这并不归我说了算),我会在以后专门讨论(不敢提论证)。我还是第一次见到代引号的“光信号”一词,由于以前没见过,可不要让我理解错喽,我想这与我对狭义相对论理解为研究测量方法的学问似乎还是吻合的。 我并不想在讨论区或者什么地方发表一个长篇的大论(实话说没那个能力),我不急,就这样一片一片的慢慢侃下来,或许得到大家的指正后还能加点专业的味道? 这一篇我将讨论的是——在高速运动的惯性系中时间会变慢吗? 很遗憾这又是一个曾经讨论的很多了的问题。 一个很影响的例子,是这样表述的(太小儿科,大家都知道,我就简单叙述一下吧):一列高速运行的火车上,有一个钟表,站台上的一个静止观察者能够看到钟表的时间,毫无疑问,他所看到的表针嘀嗒间隔会越来越长(关于原因各种观点的解释不同,以后再汇总吧)。一些(本人见识浅陋,不知道有多少人)相对论的支持者就这样告诉我(当然是在“科普读物”上看到的)由于运动使得时间变慢了。 我开始是接受了这个观点的,可是再仔细想一想,又不对啦,火车上的时钟还在那里嘀嗒嘀嗒地忙碌着,只是钻台上的人看着变慢了,你用简单的光信号传递加以校正(暂且不管光速是否可变,随你便用哪个光速),就不会得出时间变慢了这样的结论来的。
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 [2楼]  作者:cavalleria  发表时间: 2002/05/08 21:12 

回复:这个实验的准确描述应该是:
站台上有一列经过校准的钟,当火车上的中经过站台上的钟的时候,对两者的瞬时指示的时间做一个比较,则火车上的钟慢.这个实验中的比较已经排除了信号传播带来的延迟,是同一地点两个钟比较各自参照系里的当地时间. 相对论从来没有说c+c=c,速度变换有速度复合的公式,速度变换不等于相加.有些人连这个也不懂,以为相对论违背加法公式,或者分不清参照系变换时的速度复合与同一参照系里的矢量相加,最好还是去多做做习题.
[楼主]  [3楼]  作者:刘久明  发表时间: 2002/05/08 22:05 

关于火车上经过校准的钟,与地面上的钟的瞬间比较问题,用哪个参照系的瞬间来度量的(并不是我想把时间指定到参照系)?用什么方法排除了信号传播带来的延迟(在同一地点吗?)?如果把参照系定在火车上,让站台相对于火车高速运行,是否也会得出相同的结论,做过习题之后,你自己没有一点点想法吗?
 [4楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2002/05/08 22:12 

回复:c+c=c就是罗巴切夫几何(锐角几何)。
c+c=c就是罗巴切夫斯基几何(锐角几何)。Euclid几何是平角几何;Riemann几何是钝角几何。罗巴切夫斯基几何也叫双曲几何。Euclid几何是罗巴切夫几何的小尺度极限(近似),即很容易理解为什么高速时速度叠加公式是(u+v)/(1+uv/cc),在低速时它的极限就是Euclid几何中的u+v。 在罗巴切夫几何中,凡是矢量合成都满足(u+v)/(1+uv/cc)公式,而不是u+v。 (u+v)/(1+uv/cc)实际上就是类似常见的三角函数中的公式 tg(a+b)=[tga+tgb]/[1-(tga)(tgb)],可惜分母中有减号,不是加号。但是巴正切函数改为双曲函数中的th,则 th(a+b)=[tha+thb]/[1+(tha)(thb)],这就与(u+v)/(1+uv/cc)完全一样了。所以狭义相对论的时空几何就是罗巴切夫斯基几何。 有一个人曾做了以上研究,宣称发现了新的东西。实际上就是这些形式的东西而已,我也早已注意到了,不算什么发现。但他的以上“发现”正是对的。
[楼主]  [5楼]  作者:刘久明  发表时间: 2002/05/08 22:30 

关于c+c=c的问题我还想强词夺理的为自己辩解一下,尽管我是个行外(不是专业),但我还不至于把相对论关于光速在各惯性系同速这样的描述方法当做数学法则来看待。当然如果光速相对于光源速度不变(我还没有提出过这样的主张)这个命题成立的话,它也应该符合数学法则。
 [6楼]  作者:cavalleria  发表时间: 2002/05/08 22:40 

回复:如果在火车上看,对测量过程的描述与在地面上的不同.
现在有两种对测量过程的描述.1.地面上的观察者选用了不同地点的钟,与火车上同一个钟在互相重合的时间比较.2.火车上的观察者对此实验的描述是用同一个钟与地面上不同的运动时钟比较.大家会得到相同的结果,是火车上的钟慢了.并没有矛盾,因为大家描述的是同一件事情. 但是如果火车上的观察者采取与地面上同样的测量方式,即用火车上不同地点的钟与地面上的一个钟比较,那么他的结论是地面上的钟慢了.这与地面上的结论也没有矛盾,因为大家描述的是不同的事情! 看来你的习题没有做对,再用点功夫吧.
 [7楼]  作者:cavalleria  发表时间: 2002/05/08 22:44 

回复:光速不变就是严格的数学法则,去看jqsphy的话吧.
 [8楼]  作者:逆子  发表时间: 2002/05/08 22:56 

别扯远了。
1+1=1与c+c=c这是一个道理。何苦转多少个弯来理解呢?逆子也不至于笨到如此程度吧。你的水平更不至于吧。你是否有自已的见解来看待相对论。我不想再看书本上的的。切记!网络中是真正是[jqsphy],而不是虚幻的。

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逆子
[楼主]  [9楼]  作者:刘久明  发表时间: 2002/05/08 22:56 

索性再请你帮我做个习题,A站台与B站台以及火车(为什么还是用火车?)上分别放有三个校准的钟,火车高速从A站台驶相B站台,火车进站了…… 1、让A钻台的观察者看看(测量一下)B钻台的钟与火车上的钟哪个慢了?(必然有一个吗?) 2、上火车上的观察者看看B站台的钟哪个慢了?
 [10楼]  作者:逆子  发表时间: 2002/05/08 23:10 

[cavalleria]你想说明什么?
从逆子的眼光看来你的水平差之甚远,一般的情况下逆子是不给你回贴的,从这一点察觉出你在此讨论区的地位。当然了,不是逆子可以确定一个人的水平,或者说一个人在讨论区的地位。[cavalleria]不妨自问一下,你在这里是收获是什么?一点没有吗?如果没有你到里想干什么?是想消耗对方的精力,还是对相对论有深层次的认识? 从逆子的眼是看来,你什么都不是,仅是一个盲从者而已,相对论的事我见多了,不是象你所理解的逆子。说实在的,这并不想与你这样的争论,这一直是处于这个一种态度的。与你的争论是一种时间浪费。这不愿这们。所以我一般是不与你争论的。不是我没有这个能力,而是我不原意与这种人与争论物理学中的问题。你真的是我认识中最无聊的人。

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逆子
 [11楼]  作者:逆子  发表时间: 2002/05/08 23:17 

笑话!光速不变何以成为了数学法则了。
[cavalleria]你学过物理吗?光速,何为光速,不就是光的传播速度吗?是不是?如果说光速不是光的传播速度逆子就无言以对了。如果光速就是光的传播速度问题。你可曾知速度下词从何而来,只是数学中的问题吗?物理学中是否有速度一词。既然是物理学中的有速度定义。速度何讲。你讲讲看,不要光说不练喽!

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逆子
 [12楼]  作者:cavalleria  发表时间: 2002/05/08 23:23 

回复:澄清问题加回答问题
你的意思是A,B的时钟在一个参照系里同步吧.这样的话我的解释是A参照系里的观察者无法直接测量火车进站B时的时间.时间膨胀是这么测量的,观察者位于B站,他知道火车经过A时火车上的时钟与A站上的时钟同时指在0.在火车经过B时,他可以观测到火车和B站的时钟,(不一定是看,火车完全可以用其他方式在站台上留下记号代表时间,总之信号延迟可以避免.)这时他观察到火车上的钟的读数是站台上的钟读数的sqrt(1-v^2/c^2)倍.所以观察者得出结论火车上的钟慢了.这个数字可以直接用洛伦兹变换得到. t' = (t-xv/c^2)/sqrt(1-v^2/c^2) x = vt t' = t sqrt(1-v^2/c^2)
 [13楼]  作者:cavalleria  发表时间: 2002/05/08 23:26 

回复:看不懂?因为你太蠢!
 [14楼]  作者:逆子  发表时间: 2002/05/08 23:30 

现在有两种对测量过程的描述?是这样的吗?
不是大家不知,你应相信大家对相对论的认识比你深。逆子对相对论的见解是比较深层次的,不信的话!只有你见解与相对论唱反调,逆子是不会的。 如反驳相对论的话,逆子是从相对论的角度出发来反驳,因为相对论充满着自矛盾之中。这是不可能从中得到解脱的。

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逆子
 [15楼]  作者:cavalleria  发表时间: 2002/05/08 23:30 

回复:你还没到这个层次,差得远呢,不要闹笑话!
 [16楼]  作者:逆子  发表时间: 2002/05/08 23:37 

[jqsphy]你的思想哪里去了?
你应有自已的头脑,用自已的头脑去考虑问题,什么是数学中的问题,什么样的问题应是物理学中问题。有些很为明确的问题无需一个业余学者来说明的。你应是有层次的人群的的一员。何以落到如此地步。逆子为你而难过。

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逆子
 [17楼]  作者:cavalleria  发表时间: 2002/05/08 23:39 

回复:到底谁在唱反调可以拿出书籍文献来查证.
还不知道你要查书的东西你找到了没有?不要拿科幻科普来搞笑,本人不看这些东西的.
 [18楼]  作者:逆子  发表时间: 2002/05/08 23:43 

逆子蠢也蠢个明白,不知蠢在哪里?
[cavalleria]五年以年再论。与你这们的人对话,我太累了。你可知什么叫时间的浪费吗?我真相得到爱氏的时间膨胀,你得到了吗?

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逆子
 [19楼]  作者:cavalleria  发表时间: 2002/05/08 23:48 

回复:补充
如果火车上的观察者观察到站台B上的钟,他同样会发现自己的钟指示的时间小于B站的钟,但是他不会得出B站的钟慢的结论,因为A站的钟和B站的钟时两个钟,他只测量了B站的钟一次,不可能得出任何结论. 如果他要做与地面上的人同样的测量,那么必须将此时火车参照系里经过A站的钟与A站的钟比较才行,这样得出的结论是A站上的钟慢了,所以钟的快慢是相对的.
[楼主]  [20楼]  作者:刘久明  发表时间: 2002/05/09 00:04 

多亏你及时补充,更正了部分遗漏,否则我下面的片子法过去,又够你忙一会。 (和我以前所犯的错误一样,在做习题时遗漏了关键步骤,我本来是让你自己去思考的,但我只好再提醒你一次,根据相对论其实A是可以测量火车进B站时间的!你完全可以按照相对论的方法去思考吗。 我的实际命题是什么?是让你思考,火车停下来以后如何弥补由于时间变慢所失去的时间,这并不需要真正的测量和计算,只是相对论不愿意提及罢了。) 不过你真的应该在稍微回顾一下相对论这几个简单的习题,否则到后来我谈到更深层次时,咱们怎么沟通(尽管我很愿意听听你的见解)?相对论是避开涉及火车停下来以后再比较时间的!关于双生子问题也只是用来敷衍我们这些行外人的。
 [21楼]  作者:逆子  发表时间: 2002/05/09 00:05 

逆子算听了你一句真心话,原来钟的快慢是相对的。
不是真心话,只能说这是逻辑导的结果。我能听到相对论者如此之言,这算是认识上的一大进步了。因为,相对论者之中真的还是有人才的,还是有自已头脑的人大有人在。最起码说你就是其中之一了。你对相对论的这种见解我们算是唱到算一曲了,总算有一个和声了。

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逆子
 [22楼]  作者:逆子  发表时间: 2002/05/09 00:09 

差得远呢?[cavalleria]逆子与你差多远?你说说看。
是骡子是马拉出来溜溜。是龙也得有天空来显示自已的才能,就看你的了。

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逆子
 [23楼]  作者:逆子  发表时间: 2002/05/09 00:15 

你看的是什么书,是爱氏是真迹吗?
现有的卖价是不可估量的,你有吗?如有爱氏的真迹我为你找一个拍卖行。不可低价出售喽!

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逆子
[楼主]  [24楼]  作者:刘久明  发表时间: 2002/05/09 00:26 

1、如果光相对于介质(姑且称以太)传播速度是恒定的,多普勒效应直接可以应用。 2、如果光相对于光源的传播速度是恒定的,加利略变换再合适不过了(需要加校正)。 3、如果光在各惯性系中是同速的,洛伦兹变换就无可挑剔。 4、如果叫个公式就能拿来证明问题,a+b=b+a也能说明相对论的错误和伟大。 给你看过这么多推断以后,你还会用不相干的公式来送给我吗? 当计算光速时,想火车等低速是可以忽略的,同样在计算火车的速度时,光传播所专用的时间也可以忽略,重要的是在高速运动系中光速的影响是不能消除的,是吧?所以我们才谈论光的本质是什么,光速的本质是什么。
 [25楼]  作者:cavalleria  发表时间: 2002/05/09 00:30 

回复:爱因斯坦1905年狭义相对论手稿
影印版,原文手写德语,加英语翻译,售价$196美元,不算很贵吧?要不要? 不过只有收藏价值,其中的公式推导除了电动力学部分的符号与现在不一样,其他的大同小异.其他相对论的书多了,也很便宜,多看几本,取长补短还是可以的.
 [26楼]  作者:cavalleria  发表时间: 2002/05/09 00:39 

回复:粗略估计一下
500道经典力学习题,500道量子力学习题,500道电动力学习题,500道统计力学习题,几千道数学分析,高等代数,数学物理方程,复变函数论,实变函数论,群论,微分几何习题,还不包括数值计算的大量计算机程序.算是比较可以量化的.你过五年也不一定能缩小这个差距.
 [27楼]  作者:cavalleria  发表时间: 2002/05/09 00:42 

回复:记住,狭义相对论谈的是惯性系.
 [28楼]  作者:mayinzuo  发表时间: 2002/05/09 01:10 

回复:为什么1+1=1?因为一只老虎吃了一只兔子就剩下了一只老虎。
我为什么说c+c=c?我因为我在嘲笑那些“数学拜物教”的人。不能从数学公式中寻找物理。而是有了比较确定的物理意义后,才可以寻找数学的表达。如果仅从数学为出发点,我可以随便编个数学公式再可以想出任意个物理意义,创造出任意个物理理论,管它有没有实践意义。
 [29楼]  作者:guojia_new  发表时间: 2002/05/09 09:42 

火车停下来的过程中时间如何得到弥补,这不是狭义相对论解决范畴内的问题。
如果你如果能够跟爱因斯坦一样地聪敏,那么你就可能从你的这个疑问中得到广义相对论。可惜,你遇到了困难只会退缩而已。 火车停下来经历了一段相对加速过程。在这个过程中,火车上的时间进程,跟运行时火车的时间进程是不同的。 guojia
 [30楼]  作者:guojia_new  发表时间: 2002/05/09 09:47 

如果你在校正火车上和地面上时钟的时候用的是“光信号”,那么你不得不考虑光速不变原理。比如你就不能够用声音(声速)来校正。
至于光速为何不变,请参阅电磁理论。

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