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上一主题:请教两个基本的问题 下一主题:曹谊先生的作品实仍相对论与倒相...
逆子,沈建其
[楼主] 作者:liangjz  发表时间:2002/07/05 14:06
点击:262次

逆子,得民,马兄,久明,建其: 以前我曾发过类似问题的帖子,但似乎没有什么反应,希望能得到你们的答复特别是建其的答复。 设A和B为一数轴上的两个不同惯性参考系上的观察者,距数轴为L的地方放置一面镜使之与数轴平行。在A与B相遇的瞬间,从相遇的那一点由光源向面镜发出且仅发出一个光子,光子的方向与数轴垂直。由于从光源发出的光子与光源的运动状态无关,所以我们没有必要知道光源究竟是安装在哪个参考系上。光子从发出到返回需要一段时间,在这段时间里A与B分开了一段距离。 在数轴上A和B相遇的那一点上,A看到发射的光子是垂直自己所在的参考系的,所以A认为光子将返回到自己所在的位置。同理,B在这一点也看到光子是垂直自己所在的参考系发射的,所以B也有权认为光子将返回到他自己所在的位置。我们假设从光源发出且仅发出了一个光子,这个光子在返回时只能且只能出现在数轴上的某一个点上,它不可能在数轴上的两点同时出现,所以光子同时返回到A,B这种情况是不可能存在的。如果我们假设光子返回到A所在的位置,毫无疑问A将观测到垂直的光路而B会看到锯齿型光路,问题是各惯系参考系是平权的,我们没有理由认定光子一定返回到A而不是B所在的位置,所以这种情况有违各参考系平权原则。如果从各参考系平权角度出发,那么返回的光子应该落在数轴上A,B两点连线的中点处,这样A,B都将观测到锯齿型光路,但问题是如果存在第三个参考系的观察者C的话,为满足各参考系平权这一要求,返回的光子又将落在三者之间的什么位置呢?从以上分析我们似乎无法为返回的光子找到落脚的地方。 我个人认为在任何一个惯性参考系上,从光源发射的垂直惯性系并按原路返回的光子都不可能回到光源所在的位置。不知各位有何见解。
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 [2楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2002/07/05 17:59 

回复:您的问题如上次那样没有说清楚,A,B的运动方向是什么?
关于此类问题,我认为不会存在什么矛盾。 有关讨论,在一些教科书上也有(比如锯齿形光路),只是那里问题要简单一些。
 [3楼]  作者:hudemi  发表时间: 2002/07/05 18:42 

你一定要清楚,垂直不是绝对的!!
LIANGJZ:你好! 我的回复在((()))中 逆子,得民,马兄,久明,建其: 以前我曾发过类似问题的帖子,但似乎没有什么反应,希望能得到你们的答复特别是建其的答复。 设A和B为一数轴上的两个不同惯性参考系上的观察者,距数轴为L的地方放置一面镜使之与数轴平行。在A与B相遇的瞬间,从相遇的那一点由光源向面镜发出且仅发出一个光子,光子的方向与数轴垂直(((垂直没有绝对性,如光行差现象,在一个参考系看来是垂直发出的光线,在另一个参考系看来必不垂直。)))。由于从光源发出的光子与光源的运动状态无关,所以我们没有必要知道光源究竟是安装在哪个参考系上。光子从发出到返回需要一段时间,在这段时间里A与B分开了一段距离。 在数轴上A和B相遇的那一点上,A看到发射的光子是垂直自己所在的参考系的,所以A认为光子将返回到自己所在的位置。同理,B在这一点也看到光子是垂直自己所在的参考系发射的,所以B也有权认为光子将返回到他自己所在的位置(((同理,两者不可能都看到光子是垂直发出的,只可能相对于其中一个是垂直的,或者都不垂直。)))。我们假设从光源发出且仅发出了一个光子,这个光子在返回时只能且只能出现在数轴上的某一个点上,它不可能在数轴上的两点同时出现,所以光子同时返回到A,B这种情况是不可能存在的。如果我们假设光子返回到A所在的位置,毫无疑问A将观测到垂直的光路而B会看到锯齿型光路,问题是各惯系参考系是平权的,我们没有理由认定光子一定返回到A而不是B所在的位置,所以这种情况有违各参考系平权原则(((这涉及到如何理解相对性原理,事实上这种现象并不违背相对性原理,比如,从火车上看来早垂直向下甩下的石子,在车站系看来是抛物线两者观察结果不同并不表明违背了相对性原理。我的理解:相对性原理的核心是,惯性系中不可能发现绝对运动。)))。如果从各参考系平权角度出发,那么返回的光子应该落在数轴上A,B两点连线的中点处,这样A,B都将观测到锯齿型光路,但问题是如果存在第三个参考系的观察者C的话,为满足各参考系平权这一要求,返回的光子又将落在三者之间的什么位置呢?从以上分析我们似乎无法为返回的光子找到落脚的地方。 我个人认为在任何一个惯性参考系上,从光源发射的垂直惯性系并按原路返回的光子都不可能回到光源所在的位置。不知各位有何见解。
[楼主]  [4楼]  作者:liangjz  发表时间: 2002/07/06 10:21 

回复:是我没说清楚,还是你回答不了。
A,B沿数轴方向运动,光子的发射垂直于数轴。
[楼主]  [5楼]  作者:liangjz  发表时间: 2002/07/06 12:46 

得民:你好! 我们从日常的生活经验中知道,垂直向上发射的光无论你是在静止的地面还是在匀速行驶的火车上,从光源发出的光遇镜面(镜面的法线与光线平行)反射后将返回到光源所在地方,这就象我们垂直向上抛出的石子一样,对此我们从来没有怀疑过。 在匀速行驶的火车上,垂直向上抛出的石子之所以能回到抛石者手中,是因为石子在水平方向上叠加了火车的速度。而光却不同,从迈克尔逊干涉实验结果中我们知道从光源发出的光与光源的运动状态无关,在沿火车运动的水平方向上光的速度为零,光从发出到返回需要一段时间,在这个时间里光源已经移动了一段距离,所以按原路返回的光子是不能回到光源所在的位置上。
 [6楼]  作者:hudemi  发表时间: 2002/07/06 16:25 

没有什么问题
liangjz:你好! “垂直向上发射的光无论你是在静止的地面还是在匀速行驶的火车上,从光源发出的光遇镜面(镜面的法线与光线平行)反射后将返回到光源所在地方”,你说的没错,但不准确,严格来说,应分开讲:从地面垂直向上发射的光能返回到发射点;从车箱垂直向上发射的光能返回到发射点。你一定要清楚,上面是分别说的两束光。如果你只发射“一束光”,它要么与地面垂直,要么与火车垂直(甚至与两者都不垂直),但绝不可能与两者同时垂直,这就是垂直性的相对性。这种相对性与相对论无关。不知你注意过没有,当你跑动(骑车或开车)时,你看到垂直向下的雨是斜的,就是这个道理。因此,你以前说的光既应返回地面发射点,又应返回车箱发射点的情况是不可能出现的。 如果把光看作是粒子,则它应与石头一样,在水平方向上叠加了火车的速度,所以能原路返回;如果把光看作波且发射光源相对于介质运动,则只需将发射角前倾一定角度,光也能原路返回,所以,不管迈克尔逊干涉实验结果说明了什么,不管你把光相象成是波还是粒子(甚至其它情况),都不影响光能原路返回。 但迈克尔逊干涉实验结果是否真的证实了从光源发出的光与光源的运动状态无关,却是值得探讨的。 黄德民
 [7楼]  作者:逆子  发表时间: 2002/07/06 16:26 

可用两种推证方法。
我认为,我们还是延用光路往返系统来分析为好。其它情况就会出现垂直的相对性,就如黄先生所谈到的一样,比如说,运动的火车上发出一束垂直于地板的光线,由于地板与地面平行,所以人们会得出这束光会垂直于地面的结论来,考验到光行差差效应,这束光是不会垂直于地面的。不过黄先生只说对了一半。不妨有兴趣者可以采用逆子的思想来推导一下。这也算是一种比较法,从比较中来找原因。 1、假说光路往返系统处于静止,让观测者相对于光路系统而运动,如何才能推导出锯齿形的光路,如果能推导出的话,只能说是用观测去否定客观事实。因为,光可以返回到光源处是一个实验的结果,是客观事实,难道可以让一个运动观测者的观测结果给否定了吗?光源能不能返回到光源处是看观测者的脸色行事的吗? 2、延用爱氏的推导法,让光路往返系统相对于观测者而运动,假定光路往返系统中的速度U正好是它相对于以太的速度,也就是说光路往返系统相对于以太运动时导致的结果是什么?逆子可以讲,这样的推导结果与爱氏的推导结果会丝毫不差的,也会出现齿形形的光路,光不能返回到光源处。拿来这个推导结果再到爱氏的推导原理相比,我们会找到其中的原因的。 从比较中可以看出,爱氏的推导思路还是一种以太思想,没有摆脱绝对运动思想的束缚。或者说把光路返往系统相对介质运动时,才可发生光不能返回到光源处的结果,否则的话,我们是不能否定这个实验结果的。

※※※※※※
逆子
 [8楼]  作者:hudemi  发表时间: 2002/07/06 16:41 

对这个问题我真不知道逆子你是怎么想的?
在我看来是个很简单的问题不知你和LIANGJZ为何越说越复杂。简单地,以向上抛出的石头为例,从地面向上抛出的石头落回原点,则从火车上看就是锯齿形路线(严格说是抛物形路线);反过来,从火车向上抛出的石头落回原点,则从地面上看就是锯齿形路线(严格说是抛物形路线),这有什么问题。其实,不管发射是否垂直,只要石头能回到原点,则必然一个看到是直线,另一个看到是锯齿形路。光的问题与石头问题完全一样,我们完全不必追究光是粒子还是波只要知道它能回到原点即可。 另外你说的“假说光路往返系统处于静止,让观测者相对于光路系统而运动,如何才能推导出锯齿形的光路,如果能推导出的话,只能说是用观测去否定客观事实”。究竟是说用什么样的观测否定了什么样的事实呢?看不明白。 黄德民
 [9楼]  作者:逆子  发表时间: 2002/07/06 17:14 

光是可以返回的事实。
如诞用你的推导方法,你一定会坚信这束光是不可以返回到光源处的。你也会认为,实验也会支持你的判断。实际上,是可以不用实验来证实的,只有你把自身处于运动的角度来推导,静止的光路系统可能发生的现象。就会发现,由于自身处于角度不同,会得到不同的推导结果。因为对于一个静止的光路往返系统而言,无论它在空间行进的规迹如何,总之一点是不可否认的,它最终还是返回到光源处,也就是说,光能返回到光源处是一个客观事实,是一个实验结果。 再着说,你可以把爱氏推证过程中光路往返系统的运动速度U理解成是它相对于以太的速度为U,来重新推证一下时间膨胀关系式,无论是定性的还是定量分析与相对论的推导会一丝不差的,这是为什么?从中可以找到原因的。请相信逆子的洞察力。

※※※※※※
逆子
 [10楼]  作者:逆子  发表时间: 2002/07/06 17:20 

另,你处于光路往返系统时,会看到什么?
如果说处于光路往返系统系也能看到锯齿形的光路,这个实验不就会证明以太的存在了吗?只有测定返回光的偏离距离,就可以推导出光路系统相对于以太的速度。 如果说,光路系不会看到以上锯齿形光路的结果。观测者不何不顾事实来滥猜测对方的结果呢?

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逆子
 [11楼]  作者:逆子  发表时间: 2002/07/06 23:36 

反向思维可以解答你的问题。
光子的速度是否应叠加,在爱氏的的推导中难以有一个满易的解答,按他惯用的方法也是得不到解答的。你可以把这个光路系统设想为静止于地面,而你对于这个系统运动,这样来推导光子的速度该不该叠加。从中可以自已找到结果,光可以返回光源处是一个客观事实,是一个实验结果,无论用何种思路来推导,不能否认这个事实。如果推导与事实不符,说明其推导方法中的问题。 结果是:无以太(可光介质)的存在时,光子的速度该叠加进去,有以太存在(推导以光介质的存在为前提的话)时,光子的速度不应叠加,就会出现锯齿璩形光路。

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逆子
 [12楼]  作者:hudemi  发表时间: 2002/07/07 15:58 

请注意区分:
你说“有以太存在(推导以光介质的存在为前提的话)时,光子的速度不应叠加,就会出现锯齿璩形光路。”,你要清楚,这里暗指光是垂直向上发出的。如果不是垂直向上发射,而是前倾一定角度发射,光线同样能垂直往返!!另外,你还要清楚,这是从发射系来看的。 如果从另外的参考系来看,锯齿形光路有可能被观察为垂直往返光路,相反,垂直往返光路则有可能被观察为锯齿形光路。 上述情况要注意区分。 黄德民
 [13楼]  作者:hudemi  发表时间: 2002/07/07 16:18 

要在发射系统看到锯齿形的光路太容易了,只要斜着向上发射并经反射镜反回即可。如果说是垂直发射的,且光能垂直往返,则只能说明以太不存在或者以太是随动的。
 [14楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2002/07/07 19:26 

回复:这下我更糊涂了,我还以为光线与数轴水平呢?数轴有x,y,z三条,是哪一条?
[楼主]  [15楼]  作者:liangjz  发表时间: 2002/07/08 08:28 

回复:这不象是你的作风,别让我太失望。
A,B在X轴上运动,光线发射垂直X轴,换句话说平行Y或Z轴。
 [16楼]  作者:引力子  发表时间: 2002/07/08 15:01 

垂直于x轴=平行于y或z轴吗?
 [17楼]  作者:刘久明  发表时间: 2002/07/09 16:31 

黄先生说得对,光在光源运动系统内垂直于镜面发射是能返回到发射点的。 逆子在此问题上说谈及的“以太”仍然是绝对不动的以太,这种以太是不会存在的,所以即使是在运动的火车上,垂直本运动系中的镜面发射的光也可以回到发射点。 无论是否存在运动的或者静止的以太,麦克尔逊实验都观察不到干涉条纹,这我以前已经分析过,也见过其他这方面的文章,属于实验原理性错误。 我们现在应考虑光介质在运动系局部是随光源一起运动的,这样可以解释光能够返回发射点这样一个观测事实。

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