非常遥远天体的例子
假设,对准一个一百亿光年远的天体,则100年内,该天体运动距离应该小于100光年。 两个距离的比例是亿分之一。 因此,100年内我们能看到的角度正切的变化,小于亿分之一。对应角度为0.00206秒。 如果那个天体的运动速度远小于光速,则我们可能测到得变化要小得多。 |
非常遥远天体的例子
假设,对准一个一百亿光年远的天体,则100年内,该天体运动距离应该小于100光年。 两个距离的比例是亿分之一。 因此,100年内我们能看到的角度正切的变化,小于亿分之一。对应角度为0.00206秒。 如果那个天体的运动速度远小于光速,则我们可能测到得变化要小得多。 |
汽车与人的相对加速度的问题,似乎是想说明在加速系中,f=ma不成立?
当然不可能有随便怎么套都正确的公式。但不能说明牛顿定律在此情况下有问题。 理论力学中有介绍如何解这样的问题,因为你的参考系有加速度,所有需要加一个牵连加速度。 参考系为什么有加速度?显然是受到力的作用。 也就是对应牵连加速度有一个惯性力,不受力的物体都会有一个相对你的加速度。 |
那么遥远的东东你都看见了,怎么眼前的东西就看不见呢? 地球要寻找一个相对静止的东西就很简单,你桌子上的所有东西都行, 看来你对所有物理量的相对性问题还是没搞清,暂时只好作罢了,点到为止吧, |
“牵连加速度”是什么意思呢? 跟我说的是一个意思,在“我”这个参考系内,f=ma没有解, 只有把“我”这个参考系的观察结果转换到“惯性系”内,f=ma才有解, 或者说,f=ma不适用于“非惯性系”内的观察结果,我没说错吧? 那么能否就因此说:这个“非惯性系”内的观察结果是错误的呢? |
匀加速系中,如何变换。书中都有。
怎么可能没解? 加速度差不多也是绝对的,与角速度相仿,只是不像角速度那么精确。 不要以为你没搞明白,就是有问题。只有你搞明白了之后,才有可能看出其中的问题。 相对运动,相对静止,一般可以理解为两者之间的相对关系。而绝对则是另外一种完全不同的概念。不能以为相对的反面就是绝对。 |
对【64楼】说: 只有把"我"这个参考系的观察结果转换到"惯性系"内,f=ma才有解, 观察结果是仅指运动状态。而不是受力问题。受力问题用观察结果是不定的。 我说过,f = ma,只有在牛顿的“各向同性”的空间背景里有效。在引力场内的强度方向上无效。(在地球的水平方向上有效)。非惯性系目前是说加速系与引力场两个,但是,这是有着根本不同的性质:加速系仅是运动学的意义,没有动力学上的意义;而引力场是有动力学意义的有物理性质的空间背景。所以在说非惯性系时,一定要是有前提是说引力场还是加速系。如果某坐标系代表牛顿的背景空间,可以说是惯性系。但是单纯地说静止或匀速直线运动的坐标系,就 是单纯的运动学里的坐标系了,其功能仅是描述“运动状态”用的,不是有动力学的功能。 {说:只有把"我"这个参考系的观察结果转换到"惯性系"内,f=ma才有解,} [[[我的回答:这才是正确的认识,]]]] 当我把我总结的广义惯性力定律与广义惯性运动定律结合后(内部的量消元了)变为公式: F = m(g - a )(1) 后,其中的F 是广义惯性力(包括重力,不是外力性质的引力,是物体本身对外力的反作用力);m是物体的质量(不分什么惯性质量与引力质量);g是物体的外部的引力场强度(在地球表面上的引力场强度的数值是10);a是物体的加速度。如果公式(1)其中的g = 0,其物理意义就是物体的外部空间背景就是牛顿的背景空间。所以,(1)式就成为: F = - ma(2) 这就是物体的惯性力。其中的负号是说明对外力的反作用力(去掉负号就是牛顿的第二定律)。如果此公式(1)公理性质的公式,是从此公式(2)来说,已经在说明(证明)牛顿第二定律仅是在牛顿的背景空间里(惯性系)的公式(有效),如果物体的在此背景空间里是加速系为参考系,就得变换回到“惯性系”来运用牛顿第二定律的原则。因为加速系也是由“惯性系”为参考系来确定的。 注:公式(1)是很实用的公式(是矢量公式)。特别是在计算“超重与失重”的情况,直接把数据带入,就可以计算了,而犯不上用教材的理解来复杂地分析什么“视在重力或什么等效重力”的多余的思维的环节了。尤其是在具体地运用时,得随时注意其中的运算的正负号,因为是代表的矢量。比如,如果公式(1)里的g与a是同方向,是表示物体的加速度的方向是向地面。但是,如果a>g,就表示是超重了,但是“超重力”的方向是与我们通常的重力方向相反。就是说,你是用的外力是向地心方向,而广义的惯性力---超重力的方向是向上。如此的举例,可以举一反三地处理其他的情况。
马英卓写。 |
[我说过,f = ma,只有在牛顿的“各向同性”的空间背景里有效。在引力场内的强度方向上无效。]
这种说法显然是错误的。引力当然是力,引力也是矢量f的一部分。加速系也是一样,没有力怎么能有加速系呢? 如果将各种因素都考虑进去,经典理论已经解释的很清楚。当然如果有更好的解释未尝不可。不过,很多尝试似乎只是将问题变得更复杂,更混乱。 牛顿力学首先是在惯性系中建立的,这没问题。正如几何总是从二维空间开始。 而加速度与力是不可分割的,没有力就没有加速系。f是矢量和。在匀加速系中,只需要将牵连加速度及对应的力考虑进去考虑进去,问题就都解决了。其他加速系也一样。 |
[我说过,f = ma,只有在牛顿的“各向同性”的空间背景里有效。在引力场内的强度方向上无效。]
这种说法显然是错误的。引力当然是力,引力也是矢量f的一部分。加速系也是一样,没有力怎么能有加速系呢? ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 在牛顿力学的框架内, 只有一个背景空间.在重力问题,是在此空间背景下来认识的,所以,重力就当作了“外力”。这好象很简单。但是,在原来牛顿力学的背景空间前提下,不能解释“失重”问题(静止在地面上与自由落体运动状态同时是在说引力在作用,这是矛盾的)。尤其是在处理“超重与失重”的现象方面,反而更麻烦。我就是根据爱因斯坦的弱等效原理,才总结的“公式”。而爱因斯坦的最合理的认识就是“把物体的惯性与物体的重性”归于同一的时候,在我说的公式里,就体现了“真实”的“简单”性。引力是“虚构”的作用。在爱因斯坦那里取消了“引力”就是如此的含义。 所以,加速系如果仅是坐标系怎么会有“力”作用?目前在参考系的问题上糊涂的根源就是如此。也带来了许多的理解上的麻烦。如果加速系是个具体的物体,有变化也仅是本身质量部分的变化(见我的文章《受力的物体内部到底发生了什么情况》的文章。)一个“升降机”里的空间不是升降机本身质量部分“占据”的空间。所以,不能“笼统地说升降机里的空间就是加速的空间。” 再就是“引力”虚构的,虚构的就不是“力”了。因为,“力是物体对物体的直接作用”,超距作用是不存在的。所以在引力的问题上才就有了另个研究方向,就是在超距的之间有什么“实物”在起“中介”作用?所以就产生了许多再“虚构”什么微粒子的“风”什么“碰撞”等的假说,来解释引力的超距作用,问题是,从牛顿时代起到今天,许多无数的此类的“假说”都没有站住,因为你必须真实的“发现”到哪个“粒子”。问题是没有发现到。也永远不会发现到。 最后,还是要回到爱因斯坦的此有价值的“观点”上来。问题是爱因斯坦本人对此没有认识到位。而弄了个什么“广义相对论”的糊涂理论来。其中糊涂的最主要的就是“参考系”问题没有清楚。加速系不是有物理性质的空间,而引力场是实在的有物理性质的空间。所以当把如此的两个空间当作“非惯性系‘来看待,就是错误的。而其用如此的“非惯性系”的错误来把加速系与引力场问题的“等效”,也是错误理解的根源。 所以,归根结底,爱因斯坦的此有价值的认识,没有最后解决好,才有了许多的“反相者”。 如此的好认识,的实质就是:物体的重的问题,是物体本身的属性与引力场空间物理的性质所决定的。所以,如果不考虑“重力”问题与引力场背景情况,牛顿的理论是个完善的理论系统。但是,只要涉及到“重力”(引力)。许多的麻烦就出现了。由于把重力问题归结与引力作用,也把牛顿的本来的有系统的状态也给搞乱了。比如什么“非惯性系里的加速系’出现了什么“虚构的惯性力”就是如此情况。 马英卓写。 |
接楼上(68楼): 我在楼上说的如此方面涉及到本论坛的“有没有速度计”的讨论 “加速系如果仅是坐标系怎么会有“力”作用?目前在参考系的问题上糊涂的根源就是如此。也带来了许多的理解上的麻烦。如果加速系是个具体的物体,有变化也仅是本身质量部分的变化(见我的文章《受力的物体内部到底发生了什么情况》的文章。)一个“升降机”里的空间不是升降机本身质量部分“占据”的空间。所以,不能“笼统地说升降机里的空间就是加速的空间。” ………………………………………………………… 就是因为,可以有加速度计,而没有单纯的速度计,就是如此的实质。因为,物体的受力状态反映在物体的内部变化,加速度计(准确的说受力计)本身也是“物体”,所以,可以用本身的内部的变化来得到“计量”。 而不受力的运动状态(牛顿的惯性运动与落体失重)就无法用加速度计来“计量”,因为不产生加速度计本身的内部的变化。所以单纯的“速度计”没有。就是说,用某物本身的“变化”来判断“运动”问题,是不存在的,所以,如此角度的“速度计”也不存在。 |
物体间内力的测量也不总是有效的,比如现在的加速度计全都测量不了万有引力引起的加速度,
因为万有引力对系统中的每个物体引起的加速度都相同,结果这些物体之间就是相对静止的, 想靠“惯性块”测量加速度就不可能了, 所以现在的飞船如果在浩瀚的宇宙中遇到“黑洞”的吸引而加速,宇航员根本测量不到这种加速效应, |
【因为万有引力对系统中的每个物体引起的加速度都相同,结果这些物体之间就是相对静止的,
想靠“惯性块”测量加速度就不可能了】 恭喜!你终于发现等效原理的问题了。 王飞 |
所以现在的飞船如果在浩瀚的宇宙中遇到“黑洞”的吸引而加速,宇航员根本测量不到这种加速效应,
…………………………………………………………………………………… 这就是爱因斯坦的弱等效原理的内容。 实际上爱因斯坦的等效原理有两个的角度的表述方式: ⒈在封闭的“箱子”里,无法区分是在引力场里的自由下落(加速)的状态 ,还是处在没有引力场内的空间里的静止或匀速直线运动状态。(不受外力的状态。) ⒉在封闭的箱子里,无法区分是在引力场里的静止或平动状态,还是在没有引力场内的加速状态。(受力状态)。 就是说,必须有如此的两个状态。而牛顿的体系里,涉及到重力或自由落体时都说是引力在作用就是牛顿力学的缺陷。 所以,我总结的原理公式(以此为出发点,也是新的前提)里 推出来的公式: F = m (g - a)(矢量公式,其中的矢量同方向) 的不同的情况就说明了如此的道理。(注,其中的g是表示引力场的强度,在地面上,此g = 10) ⒈在没有引力场的空间里,就是g = 0的情况下有两个问题:a)又a = 0,得F = 0。就是牛顿的第一定律。b)当a ≠ 0,就是牛顿的第二定律,既F =- ma。(负号是说明惯性力,是物体的对外力的反作用力) ⒉在有引力场里的空间里,就是g ≠ 0 的情况下,有两个问题:a))又a = 0,得F = mg,就是重力;b))又如果 a = g,(自由落体状态)得 F = 0 。就是没有外力作用。 其他情况,就是超重与失重的各种情况了。 其中⒈的a)与⒉的b)),就是在没有外力作用的等效原理;其中⒈的b)与⒉的a)),就是有外力的作用的等效原理。 最后,就是说明我总结的新的原理性质的“力学”定律,就是已经包含了爱因斯坦的等效原理明确的理论上的表达方式。也是“新的理论标准与前提出发点”。牛顿力学(重力引力除外)的定律仅是此公式引力场为零的空间背景(各向同性)里适用的定律。 牛顿的引力定律可以由此原理公式导出:当g = GM/rr时,又a = 0 时,带入该公式,得F = GMm/rr,这就是牛顿的引力定律。但是,原来没有限制条件,而实际上牛顿的引力公式,是仅在物体在引力场里的运动状态是静止或平动状态(既a = 0 )时,才成立。 马英卓写。 |
对【71楼】说: 恭喜你,不仅是发现了等效原理,最重要的还发现了“惯性块”。这是其他人没有意识到的。 这个“惯性块”是相当的有物理意义。 惯性块就是在表达物体内部的“受力与不受力”的状态问题,你的惯性块,就是表达物体(块)内部也有“各向同性”与否的情况。你的“惯性”块,就是表示了物体内部是我说的内部的量是零,(见我的文章里的ρ就是如此的量),就是表达、物体是处在“广义惯性’运动状态。在爱因斯坦的“度规”就是如此的意思,因为度规就是小的“平直的时空”(四维),就是表示“广义惯性”运动状态。度规的弯曲的短程线的总和就是弯曲时空。所以,爱因斯坦是在搞“玄”的数学来表达。(不是错误) 问题的关键就是,广义相对论里仅是描述了如此的“惯性”运动,而没有受力的方面的等效原理的相关的公式表述。这是不成熟理论的标志。所以,我已经补充上了。而不用复杂的数学工具。中学生都可以接受。 所以,对应的还有“受力块”。 马英卓写。 |
【在原来牛顿力学的背景空间前提下,不能解释“失重”问题(静止在地面上与自由落体运动状态同时是在说引力在作用,这是矛盾的)。尤其是在处理“超重与失重”的现象方面,反而更麻烦。】
怎么可能?这些都能很简单的用牛顿力学解释。 静止在地面上除了受到重力作用,还受到一个支撑力的作用,因此是平衡的。如果去掉支撑就是自由落体。不知道这么简单的问题,还有什么疑问?失重问题的解释一样简单,因为物体或人的每个质点在引力的作用下产生相同的加速度,而质点之间的力就都自然释放了,也就是失重了。这样的力不同于作用在点或面上的力,因为有了作用在点或面上的力,才有我们在地上或其他情况下的感觉如超重也包括某些失重,但要根据不同受力情况做具体分析。 牛顿力学与欧氏几何一样用建立起来的,当然也有一个从简单到复杂的过程。 似乎很多人认为简单的才是正确的,事实并非如此。 地心说到日心说是简单了。但从哥白尼到开普勒,则是从圆变为椭圆,椭圆无疑比圆复杂。 但实际情况就是复杂的,不能因为简单就认为圆的才对。 |
【恭喜你,不仅是发现了等效原理,最重要的还发现了“惯性块”。这是其他人没有意识到的。】
看了你是对的,但我认为仅在非电磁的力学上具有一定意义。 |
对【75楼】说: 【恭喜你,不仅是发现了等效原理,最重要的还发现了“惯性块”。这是其他人没有意识到的。】 看了你是对的,但我认为仅在非电磁的力学上具有一定意义。 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 也恭喜你!你的对的。“等效原理”与“惯性块”,就是仅在“质量力学或惯性力学”(牛顿力学,包括“引力”)才有意义,在电磁力学没有意义(电磁里的“东西”是抽象的电荷磁场等,没有质量)。 爱因斯坦在晚年哀叹地说自己没有建立一个有用的概念。而使他的理论不成型。如果早用“惯性块”的概念,及“受力快”(物体内部问题),就没有直到今天还有许多人在反对了情况了。
马英卓写。 |
就是说,
“惯性块”(与“受力块”的物理意义是在说,判断物体的真正的是否是处在“惯性运动状态还是处在受力的运动状态”判断标准就是“物体本身”内部的事,至于是什么运动状态,这要取决于在什么空间背景的事了。比较全面的描述,就是张量(各个分量就包括 了其中的各种运动状态)。 |
不要争辩了。《一般参照系中的牛顿运动方程》完全解决了参照系问题。这是第一个以真实力为基础建立的非惯性系力学理论体系,是真正的非惯性系力学,该理论废止了惯性力,确立了所有参照系(无论是惯性系还是非惯性系)平权的思想,该文2006年8月在《中国科技论文在线》网站上发表,2008年11月15日在《中国科技信息》第22期上发表。 |
【该理论废止了惯性力,确立了所有参照系(无论是惯性系还是非惯性系)平权的思想,】
贴出来呀,可有得争了。 |
不是不能贴出来,因为在网上很容易搜到。http://www.paper.edu.cn/paper.php?serial_number=200508-179> http://www.edu.cn/lun_wen_zhai_bao_1089/20060323/t20060323_137343.shtml> http://blog.readnovel.com/blog/htm/do_showone/tid_471146.html> http://www.paper999.com/paper_zb6q5u/>
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“惯性块”是现在各种加速度计里使用的词汇,尽管现在各种加速度计五花八门, |
对【82楼】说: 不好意思。我在惯性块与受力块的概念弄拧了。因为我没有你说的“惯性块”原来是用测量的技术知识。你说的惯性块与我理解的不是“一回事”。用你的“惯性块”知识角度,从我的角度,就没有什么“惯性块”与“受力块”的区分了。“弹簧”没有读数,就是惯性块,有读数就是“受力块”了。还是牛顿的知识。只不过是你是引力的问题上,还是“两条腿”走路。因为,你在前面说“黑洞”的时候,是在说明了等效原理。而在引力的时候有回到了牛顿的“引力”理解了。如此的两条腿的理解,是“不自恰”的。因为等效原理与引力是矛盾的。所以,在此方面就不争论了。 至于你在此楼里的第二段后说的许多话,我都觉得“累”。我很理解你的很“苦恼”的思维。 谢谢,我在你的发言里,我学到了对于我来说的新知识。 马写。 |
似乎对惯性系的理解还是有问题。不是因为质量大就可以是惯性系,匀速直线运动才是惯性系,当然在此定义下是没有真正的惯性系的。 实际上在接近惯性系的情况下,我们是可以使用惯性系的公式的,当然这里面会出现理论上的误差。 例如,在地球表面,匀速直线运动的轨道车,会因为运动的方向不同,而有附加离心力的不同,与哥氏力的不同。 只是这些力相对微小,可以忽略不计。在不计这样的各种微小影响时,地球表面的力学计算与惯性系一样。 但地球表现显然不是惯性系,而是旋转系。因此有ECI,地心惯性系。实际上地心惯性系只是平动参考系,不过它不是牛顿体系的时空参考系,而是相对论体系的时空参考系。因为它用了在ECI中光速是常数的假设。 在牛顿体系中,假设日心参考系中,光速为常数,则地心参考系的光速一定不是常数。 我们可以忽略那些由于不是惯性系,而造成的力学上的差异的时候。我们当然可以将地球表面当做惯性系使用,当然也可以将神舟号当惯性系使用,虽然质量可能只有若干吨。 不过显然理论上它们都不是真正的惯性系,而且我们可以算出其中的不同。 |
“匀速直线运动才是惯性系”这没错, 可“匀速运动”这个概念本身就是相对的,再就是是怎样才能尽量保持相对的匀速直线运动呢? 要么不受力,要么虽然受力,但质量无穷大, 比如一群自由下落的物体,虽然相对地球他们都不是惯性系, 可是相对它们自身就都是惯性系---相对静止, 怎样保持呢?显然质量越大的物体保持的越好(或者质量极小,难以发生碰撞---类似于不受力), 这就是惯性系的相对性,包括了运动和质量这两个方面的相对性, 绝对不受力或质量无穷大的物体只在理论上存在? 旋转的情况另外再说了, |
许多人把“物体自身的运动状态”与“观察者观察到的物体的运动状态”混为一谈。其实两者是大不相同的(是“物理量自身”与“该物理量观察结果”的区别)!!前者具有绝对性,是由物质的受力状态决定的。后者是绝对中的相对,是由物体自身的运动状态和观察者的运动状态共同决定的。我们不妨也学学相对论,暂且将前者命名为物体的“本征运动态”,后者命名为物体的“被观察运动态”。这样一区分就明白了!!!!(其实,几乎所有物理量都存在这种区别,如长度、重量等,一个是指“物理量自身”,一个是对该“物理量的观察结果”。)
伽利略和牛顿说:力是使物质运动状态发生改变的原因!我还要强调一下:力是使物质运动状态发生改变的“唯一”原因!!!但大家一定要清楚,这里的运动状态,是指物体的“本征运动态”!!! 只要明白了这个道理,所有关于力、运动、惯性系的概念迎刃而解!!!许多人犯错误,甚至指责牛顿力学,本质上是没有把牛顿力学弄清楚。 简单看了一下这里的讨论,只有久广先生把这些东西弄清楚了,大多数人是一遍混乱。 |
这个老黄乱七八糟说了些什么呀:一个是指“物理量自身”,一个是对该“物理量的观察结果”。......“本征运动态”!!! 无非就是从“惯性系”或“非惯性系”得到的观察结果嘛, 从惯性系和非惯性系得到的运动学观测结果都是有效的,无所谓对错, 但从惯性系得到的运动学观测结果满足f=ma, 非惯性系则不然,“惯性力”无非就是引入了惯性系的观测结果(加速度)而已, 对于直线运动,加速度的相对性是明显、肯定存在的,所以匀速运动当然就是相对的, 在一群具有相同直线加速度的物体中,要使相对加速度保持不变:a=f/m=0, 当然就只有f=0或m=∞,在相互的碰撞中(或万有引力作用下),f=0显然不可能, 所以就只有m尽量大的物体才比较接近惯性系了, 这也有疑问吗?这么简单、清楚的道理都不明白?自己乱七八糟还说别人?呵, 不过确实也是在争论中才能逐步清楚一点, |
老杨:
只能说你自己还没有理解!!! 你说来说去,只说了对运动状态的“观察结果”这一个方面,而忽视了更重要的另一方面----被观察对象自身!你想想,既然谈到观察,必须有被观察对象!既然有被观察对象,多数情况下,被观察对象会有其自身固有的特性,除非被观察对象是个纯观测量(如速度、距离)。你要知道,“运动状态”并不是一个纯观测量,它是由物体的受力状态决定的,有其客观性。这种客观性,不管有没有观察者,它都是存在的,这就如同一个物体的长度,不管有没有观察者,它的长度L总是存在的。只不过,不同的人用不同的尺子量,会得出不同的结果L’而已。对运动状态来说,道理也是一样!不管有没有观察者,其运动状态A是客观的。只不过,不同的观察者,会得出不同的结果A’而已。这里的A和A’通常可分为匀速运动状态和变速运动状态这两种。 再说直白点,一个物质是否在做匀速运动,还是在做变速运动,这种状态本身是与观察者无关的,只与物质的受力状态有关。不受力或受合力为0时,为匀速运动;受力不为0时,为变速运动。这就是该物体的“本征运动态”。但另外的观察者来观察该物体的运动状态,可能将匀速运动观察为变速运动,也可能将变速运动观察为匀速运动,这种变化是观察带来的(类似于即不同的人有不同的尺子),这种观察所得的结果就是“被观察运动态”。 |
速度和距离是“纯观测量”,可“运动状态”不是“纯观测量”?
无非就是说“运动状态”里包括了加速度? 由于加速度不是一个“纯观测量”,所以“运动状态”就不是“纯观测量”了? 那么加速度是怎么测量的呢?不就是靠测量速度得到的吗? 重要速度是相对的,那么加速度就肯定是相对的, 这里先就速度的大小改变而言,速度的方向改变另外再说, 一根木棍肯定是“客观存在”的,但它的长度呢?就是量出来的, 一个物体受力或不受力也肯定是“客观存在”的,但它的速度和加速度(运动状态)呢?就是量出来的, 加速度相同的物体之间,怎么互相测量都是匀速直线运动,它们互为惯性系,这难道也有问题吗? 当然这里是暂时不考虑它们之间的碰撞或万有引力的作用了, 只从运动学的角度看---“运动状态”具有相对性, |
单纯的从结果上来看,加速度与引力效应是相同的,但因此就抹杀了他们的界限,就应该引起注意了。我认为,效应相同只是在牛顿力学上,即便如此,我们也不能将二者等同,毕竟我们还有办法找到他们的区别。如果马和骡的速度相同,你可以不加区别吗?
还有个重要问题,我们一直提到直线运动,何谓直线运动?有谁知道? |