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发现一个问题——似乎没有对参考系的准确说明?
[楼主] 作者:jiuguang  发表时间:2009/03/11 14:31
点击:1618次

参考系与坐标系的不同可以理解为,一个参考系可以对应很多坐标系。例如GPS用的参考系 earth-centered, earth-fixed, reference frame (ECEF frame),实际上可以对应很多坐标系,如直角坐标系等。而GPS使用的坐标系是经度,纬度,海拔高度和时间。似乎是个椭球坐标系?不过我也没有仔细看,不能确定。

我与到的问题是,参考系本身。对参考系是如何严格规定的?我查了几本书,似乎找不到答案。只有对经典参考系的介绍。而爱因斯坦用的则是时空坐标系。时空参考系当然也是有人用的,例如GPS所用的参考系。但似乎找不到严格的说明。

是否因为大家都知道参考系是什么,没有再说明的必要了?不过我认为没有严格的说明,深究起来恐怕会有歧义。

实际上很多争论似乎都源于此,虽然大家都使用相同的词汇,但由于对这些词汇表示的概念理解不同,在相同词汇后面包含了不同含义。得出不同结论也就难免了。争论了半天实际上是用同样的词汇,说的却是不同的事,这样的争论也就没有了意义。

有谁看到过对参考系的准确说明?请提供一下,或准确的描述一下。我需要的是时空参考系的情况。

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 [2楼]  作者:202.120.224.*  发表时间: 2009/03/13 10:47 

你看下梁灿斌的微分几何与广义相对论就知道了
 [3楼]  作者:219.148.86.*  发表时间: 2009/03/13 22:41 

我认为,参考系就是人们在研究宏观物体的运动规律时,所选择的一个参照体系,参考系可以是一个具有某种运动状态的坐标系,也可以是一个具有某种运动状态的物体。在微观领域,几乎用不着其它参考系,均采用地面这一优越体系作参考系。
[楼主]  [4楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2009/03/14 13:03 

广义相对论的参考系不过是局域参考系。而固定于地面的参考系也不是局域惯性系。
在实验室中也可以用陀螺仪测到角速度,这就是它不是惯性系,当然也不是局域惯性系的原因。
我有一个新的发现,近日在本论坛公布,请各位注意。
[楼主]  [5楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2009/03/16 10:48 

看来多少人都是同意我的观点的。我们也不能从书中找到非常严格的时空参考系的定义。
是这样吗?
 [6楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2009/03/21 17:00 

在建立参考系之前要给予时间和空间以明确的定义,比如在牛顿和狭义相对论中假设了欧氏几何的正确性,而这个假设又来源于人们对于狭义相对性原理(或力学相对性原理)的信任.这样,牛顿及爱因斯坦可以用实体(三条互相垂直的刚丝(绝对刚体)组成直角坐标系,用欧氏几何学法则设置坐标格,牛顿用迁移时钟方法校准各地时钟,爱则用光速不变原理不校准各地时钟.

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中国科技论文在线发表了我著名为"一种非对称性的相对运动力学模型"文章,欢迎各位提出意见 http://www.paper.edu.cn/paper.php?serial_number=200801-828
[楼主]  [7楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2009/03/24 18:31 

其实更多的是源于假设。伽利略和牛顿考虑的更多的是天上的问题。这也是伽利略受宗教迫害的原因。
牛顿也是很自然的认为笛卡尔空间,欧氏几何与天上的空间和地球表面的空间都是一致的。他们也很自然的认为时间与空间无关。那是也不会有人认为可以将时钟移动到月亮上去。
问题出在光速30万公里/秒,如果可以用矢量加法来处理光速,则相对运动和方向的变化可以得到不同光速,应该可以测到。然而,人们却始终无法测到。
爱因斯坦正是通过严格定义参考系,才找到解决问题的方法的。那些假设的构建参考系的方法都是来自爱因斯坦的,而不会是牛顿的。不过爱因斯坦的规定仍然是有问题的。而且,不同的书里也没有统一的,严格的解释,甚至词汇、概念都不统一。在此提出这样的问题,就是希望诸位能够认真考虑其中的漏洞。
 [8楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2009/03/25 19:12 

爱因斯坦之前,物理概念与数学那种概念往往是混合一起的,物理学的参考系与数学的坐标系没有区别.爱因斯坦开创了可观测量和不可观测量分开的时代,提出概念判断的原则:一个概念不可测,则在物理学中不应有相应的位置.因此,数学的概念只有在物理学中找到相应的事实才具有物理内容.

另,爱用三条互相垂直的刚丝(绝对刚体)组成直角坐标系,后来又发现绝对刚体的定义存在逻辑反复,再加上惯性系定义逻辑反复,从而走向引力场道路,采用高斯坐标系.

[楼主]  [9楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2009/03/26 11:55 

牛顿开始都是用数学方法研究物理,包括爱因斯坦。只是经典物理时代,数学与物理结合的更好,更直接。不过还是有些问题解决不了。
现代物流则更多的是数学,与物理之间的联系已经不是很清晰了。当然也可以解决一些问题,但带来的问题可能更多。
我与沈建其讨论过这个题目,他说:“由于广义相对论中,坐标(包括其他物理量)原本就没有度量的意义(爱因斯坦本人就说,“为什么广义相对论的创立花了我十年时间?因为认识到坐标没有度量的意义,花了七年时间”)”
然而,没有度量的坐标怎么建立的?以GPS为例,我们当然认为首先有一个理想的有度量的坐标系包括时间,然后将坐标转换到地球上。如果没有度量,我们是无从建立坐标系的。而物理方程,微分方程都是需要坐标的。
这似乎是一个先有鸡,还是先有蛋的问题。
刚性框架应该是爱因斯坦描述经典坐标系,爱因斯坦的参考系是时空参考系,时间的表示就复杂了。虽然时空是四维的,我们还是可以去掉一维或二维空间,看出问题来。一维时间,在时空图中是一条线,代表一个钟,表示空间一点的时间。要表示其他空间点的时间会有问题的,因此需要有时空,及时空参考系。
有谁为时空参考系作了严格的规定吗?好像爱因斯坦说过,不过我找不到。他的说明不知道是不是很严格。但好像现在也没有规范的用法?
 [10楼]  作者:122.139.163.*  发表时间: 2009/03/26 13:05 

一、参考系的问题最根本的就是把参考系赋予了物理属性。所谓的惯性系或非惯性系都是赋予了物理属性(惯性或非惯性)

二、参考系是操作问题,是人为的。而物理属性是客观的。

三、参考系应该在物理的角度就是坐标系。而把坐标系的不同类型也赋予了不同的物理属性,也是个错误。这是目前物理认知的最大的弊病。比如欧氏坐标对应牛顿空间(惯性平直)把弯曲坐标对应引力性质等。这都是如此的错误。

所以,相对论作为总体来说,有此的认知,就是总体的不成功的理论。

应该有客观的有物理性质的背景空间的概念。把参考系与坐标系的物理属性取消,分离开来。这是回归到正确的物理认知的轨道上来的最根本的问题。在此方面没有太多的需要深究的道理。是我们思维的缺陷。把此思维的缺陷弥补 了,也就不糊涂了。

马英卓写。

 

 

[楼主]  [11楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2009/03/26 21:37 

数学中有坐标系而没有参考系。参考系是物理与数学之间的桥梁。
涉及空间与时间的方程,没有坐标的话,恐怕就没法解了。
为了将有dx,dy,dt等的方程用到物理之中,就需要有一个参考系,并建立物理量与数学符号间的对应关系。
爱因斯坦认为坐标系可以与度量无关?那么坐标系又是怎么来的呢?
所谓“背景空间”的观点,恐怕有问题。应该还是马赫的观点,有什么新进展吗?
 [12楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2009/03/27 00:22 

在数学中,空间坐标与时间是独立的,我们可离开时间来谈论质点的空间位置.

在物理学中,空间与时间不能独立,离开时间去谈论质点的空间位置是无意义的.


数学家们可以用三条互相垂直直线构造的直角坐标系,物理学家们则要用三条互相垂直的刚丝(绝对刚体)组成直角坐标系,并且还讲清用什么样的方法来保证被认为直线的刚丝一定就是直的.即直线的概念是相对于什么而言的.

爱因斯坦讲清了这点,即直线的概念是相对于真空中光的传播轨迹来说的.引力场中空间的弯曲也就是光速的弯曲,但在计算时应记住:用光速的不变去预言空间的弯曲.
 [13楼]  作者:119.48.145.*  发表时间: 2009/03/28 12:34 

对【12楼】说:

爱因斯坦讲清了这点,即直线的概念是相对于真空中光的传播轨迹来说的.引力场中空间的弯曲也就是光速的弯曲,但在计算时应记住:用光速的不变去预言空间的弯曲.

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

爱因斯坦的理论思想实际上是很模糊的。

今天看来,如此的用光的轨迹来定义直线与曲线有错误也有它的另个含义,首先用光的轨迹来定义直线与曲线(引力场内),没有物理的依据,因为光轨迹在引力场内弯曲一定是由于引力场引起的吗?这就是没有依据。因为作为他的太阳附近星光弯曲的观测事实,就一定是由于引力场造成的原因吗?于是,用“光轨迹”的角度就是错误。

再就是,此理论思想还有个积极的意义:就是他的物体惯性概念的重新认识,就是说,在引力场内的物体的惯性运动“自由”的,也可以是弯曲的。所以,犯不上非得用光轨迹来说明此新的认识-------引力场内的物体的“自由”运动也是惯性运动。正因为如此,在今天看来,这个思想背后就 有个有物理性质的“背景空间”的问题,有此,就应该把参考系(坐标系)从具有物理性质的意义取消,参考系仅是具有数学的描述性质。这在今天物理界也没有分离开来,所以才弄得理论思维的混乱局面。

而错误的地方就是把如此弯曲的轨迹“本身”问题,当做了物理性质,也就是常说的把引力的性质(广义惯性)用弯曲时空本身的几何性质代替了,这就糊涂了。

所以作为理论原理,不能用轨迹来定义什么直线与曲线,而是先有直线与曲线再定义物理的性质。这实际上是方程等号的两边,一边是物理性质,另一边是一定的轨迹。有物理性质就有另一边的轨迹形式,反过来,有轨迹形式,就有另一边的物理性质。但绝不是轨迹形式本身具有物理性质。再就是,由于广义相对论用光来说事,而光没有“力的作用”问题,所以,实际上广义相对论欠缺了“惯性(广义惯性)”的体现的另一个重要的方面,就是“力”(牛顿惯性力与重力)。而轨迹问题仅是广义惯性的体现的一个方面,不是广义惯性全部。

马英卓写。

[楼主]  [14楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2009/03/28 14:17 

广义相对论中的直线应该是短程线,不过短程线的含义恐怕也有待深入讨论。
数学空间是理想化的,如何套用到物理空间中?经典理论中是认为理所当然的可以套用的。
但涉及到更具体的问题时,就会遇到问题。考虑的越细,问题就会越多。
例如,GPS的坐标系是经度、纬度、海拔高度、时间。如果认为是球坐标,似乎就会很简单。但实际上应该是椭球坐标系,而椭球坐标系是什么样的?特别是在高空的经纬度应该如何定?应该都是很麻烦的问题。
海拔高度为0的椭球面,在理想球坐标系中表示的方程是这样的?有没有统一的方程?应该有很多这样的问题。
所谓绝对刚体,相对论认为是没有的,钢丝不可能是绝对刚体。这也是不承认绝对空间的原因之一。
 [15楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2009/03/28 17:16 

直线与曲线(引力场内)概念在相对论中一点也不含糊.

致马英卓先生:

空间弯曲的概念是相对于标准的“背景空间”而言的,失去了这个标准去谈论空间弯曲是无意义的.

设想,我们把某区域空间想象为一个箱子,箱子内的物质均匀而各向同性分布,因此对于箱内观察者来说,光速各向同性,是直线传播的,并且空间为欧氏几何的.但必须注意的是,欧氏几何的"直线"元素是相对于光速直线传播来说的,反过来,光速直线传播是相对于预假定欧氏几何的"直线"元素来说的.这个箱子就是相对论的惯性系空间.为“背景空间”.

现在空箱子内充满了物质,而且物质的分布不均匀(如引力场物质),此时,箱子内观察者有两种选取:一是预先认为空间为欧氏几何的,其计算之结果是光线弯曲光速可变.另一种是认为空间几何学不是先验确定,而是由物质决定的,即认为光速变化弯曲了,其计算之结果是空间弯曲.

在泡利<<相对论>>中讲到,爱因斯坦先期曾用第一种方法,这样,光速在引力场中不同点速度不同,即光速可起到"势"那样的作用,但是由于许多问题难以解决而放弃.况且,前人的非欧几何学的成就可以成为现成的面包.所以,许多教科书说,广相是用光速的不变去预言空间的弯曲.




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 [16楼]  作者:222.161.25.*  发表时间: 2009/03/28 17:25 

归根结底,还是广义相对论是个花架子的没有明晰思想的理论。

说什么直线是短程线,弯曲时空里的短程线虽然是弯曲的也还是直线之类的说法,都是说明是个总体上是个没有明晰认识的繁琐的理论。爱因斯坦晚年说的自己的理论没有把握在“总体上是正确的”的说法,应该是爱因斯坦的晚年认识的真实的写照。就是如此。

实际上,说什么弯曲时空里的短程线也是直线的说法,是在说明“惯性”运动是在没有引力场的空间背景里的短程线是直线,而在引力场内的物体的“惯性”运动轨迹是曲线,而也说曲线也是直线的说法是在说明“象牛顿惯性”的直线。如此蹩脚的说法与让人觉得什么深奥的道理,实际上是很简单的容易理解的道理。就是在说“惯性”不仅是牛顿的惯性了。物体的惯性在引力场里的表现还是曲线运动而已。至于要描述如此的运动,用什么坐标形式,那是操作问题。不是什么严重的问题。

话还得说回来,广义相对论就是没有把物理性质的空间背景与坐标系(参考系)分离开来。什么局域惯性系的说法本身就是如此的没有分离的体现。
 [17楼]  作者:222.161.25.*  发表时间: 2009/03/28 17:42 

对【15楼】说:

我还是觉得没有清晰的认识。

一、光线轨迹问题应该与力学(惯性与质量的力学)没有关系;

二、单纯的有物理性质的的"空间背景”,本身没有形状。而其物理性质是在其内的物体的运动的轨迹上体现了出来。但是轨迹(几何)本身不具有物理性质。这一应该是个思维的问题;

三、还有个严重的问题,就是把空间的背景问题与物质的分布要分离开来,如果如此说法,还是在牛顿的“引力”理解的框架内的认识。就是说,质量是决定引力场空间背景的理解。这是两个在思维上可以独立的问题。就是说,产生引力场(背景空间)是个独立的问题,再引力场空间背景里的物体的运动轨迹又是一个独立的问题。不应该把此两个独立的问题搅和在一起。

四、还有就是原理问题与操作问题要分离开来;属性与其体现要分离开来;

此楼与16楼都是马英卓写。

 [18楼]  作者:222.161.25.*  发表时间: 2009/03/28 17:54 

还有一个严重的问题:

力学里的“势”,在许多问题上普遍被理解错误了。这都是因为我们的在此方面的认识都是“倒立”的。比如,科氏力问题就是如此,本来从转系看来的物体的曲线运动还是“惯性”运动,而当做了有力正在作用。而从转系看来的直线运动物体趋势,却被看做“科氏力”的势。应该反过来,处于“科氏力”的势状态时,才是有真实的科氏力,才有真实的科氏力正在作用与“外力”作用。对与引力等问题也是如此。


马英卓写。
 [19楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2009/03/28 23:52 

数学家们可以立即宣布手中的尺子是直的,以便自娱自乐.严谨的物理学却不能这样做,而是要想出可行性的方法来检验,否则它仅是第三感觉的概念.

就上面的箱子来说,设想箱子内分布了密度不同的"溶液",自然,箱子内的光速各点是不同的,同时,构造相同的时钟在各点上时率不同.此时,箱子内观察者用什么方法来定义直线,用什么方法来校准各地时钟?虽然说条条道路通罗马,但我们看来,爱因斯坦的方法是最省时的,毕竟我们有非欧几何学的基础.
 [20楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2009/03/29 00:01 

另,惯性力与引力等效的基础是源于相对性原理,可以证明:若存在绝对参考系,根据等效原理,则真实的力与引力等效.
 [21楼]  作者:119.48.148.*  发表时间: 2009/03/29 00:35 

搞科学与科学理论,首先必须要明确某个理论是要解决什么问题的?,在什么范围内的问题?其中的各个理论之间是 什么关系?不如此,就是糊涂理论。相对论就是个典型糊涂理论。本来光在狭义相对论是作为信号的载体来运用的,狭义相对论就是解决有限速度信号的测量问题的,说好了,仅是运动学的 范围的问题。而广义相对论就是另类的关于“引力”的 问题的理论,而引力问题于光因素没有关系,(如果说有,要有事实试验证据)引力问题与牛顿力学是同一个范围的问题。

但是,相对论(包括广义相对论)在没有明确的认识到是解决什么问题的时候,就混在一起了。广义相对论实际上应该没有狭义相对论的参与的。但是,到目前还是在空对空地参合在一起,实在是个问题。


再 《惯性力与引力等效的基础是源于相对性原理》的说法,也就是空对空的研究方式。实际上,惯性与引力的广义相对论的新的理解关系的起源于“落体失重”的经验事实。而不是相对性原理。而把此光的等效原理是没有依据的。我们在思考科学及科学理论的时候,时刻要注意它的起因,而没有经验事实的起因,是不可靠的理论。
 [22楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2009/03/29 10:52 

回21楼:

你提出的仅是理想性物理学.理论不可能一步到位,任何某一时期理论都可能是真伪共存的.

物理理论是概念、定义和定律的主观混合模型,它不一定能回答世界是什么,只能说明世界象什么。对它最起码有两个要求:一是与实验相符;二是理论具有一义性,那么该理论就是目前最正确的理论。

力仅是个抽象的概念,两物体相互作用中,我们能测定的两物体的位置随时间改变面变动,至于它们之间究竟发生了什么样的实质问题,纯粹是个假设的东西,力是人们为说明世界象什么而引入概念,它不能回答世界是什么。

又如什么是惯性,惯性的起源是什么?这些物理学是难也说清。无论牛顿力学,还是相对论都说不清惯性的起源。

又如,什么是物质,物质的多少什么来度量,现代物理学也说不清。实际上,现在物理学无法对物质的概念进行明确定义。

另,“广义相对论实际上应该没有狭义相对论的参与的。但是,到目前还是在空对空地参合在一起,实在是个问题。 ”这观点是不正确的,因为这样一来,我们就要放弃能量转化定律。,即物体的动能与引力势能不是一回事。





 [23楼]  作者:119.48.36.*  发表时间: 2009/03/29 12:09 

对【22楼】说:

一、力仅是个抽象的概念,两物体相互作用中,我们能测定的两物体的位置随时间改变面变动,至于它们之间究竟发生了什么样的实质问题,纯粹是个假设的东西,力是人们为说明世界象什么而引入概念,它不能回答世界是什么。

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

我的回答:在具体的问题上,力有具体的作用不同的方式。但是在抽象的概念上,外力是用作用结果来量度的,而外力到底是什么原因与方式就没有必要具体化了。牛顿的第二定律中的外力是用ma来量度的。所以不是假设的东西,是抽象。不能把抽象的东西归结于假设的东西。就是说,有许多的人因为抽象的就是假设的东西,这是许多人的认识误区。有个什么李三清的要搞什么物理的公理化,就是以为抽象概念就是假设的认识,才有了他的胡言乱语的体系来。到底是抽象还是假设的区分标准就是抽象有具体的东西来说明,而假设的东西不是抽象的东西,是虚假的具体的东西。再就是力是关系词,不是东西。



二、又如什么是惯性,惯性的起源是什么?这些物理学是难也说清。无论牛顿力学,还是相对论都说不清惯性的起源。

…………………………………………………………………………

惯性是属性,没有起源的问题。属性是我们认识的终极结果。属性都有载体,载体有来源或起源问题 。这个问题我在以前常说。我在我的文章《研究物理的终极目的是属性》里,我已经说的比较详细了,你可以用此物质名称作为关键词搜索到我的网上的此文章。



三、 又如,什么是物质,物质的多少什么来度量,现代物理学也说不清。实际上,现在物理学无法对物质的概念进行明确定义。

…………………………………………………………………… 

 物理的概念中的“基本概念”(不能用其他概念来定义的概念)基本上都是模糊的。这就是基本概念的特征。比如时间、空间等都是基本概念。都是不能“较真”的。但是,许多的人还是 要“较真”,还要探讨什么是时间什么是空间等等。

 

四|
另,"广义相对论实际上应该没有狭义相对论的参与的。但是,到目前还是在空对空地参合在一起,实在是个问题。 "这观点是不正确的,因为这样一来,我们就要放弃能量转化定律。,即物体的动能与引力势能不是一回事。

……………………………………………………………………

再次,因为狭义相对论的所谓的推论里有什么速度增加质量也增加的问题,而质量又是动力学里的概念,所以就以为把狭义相对论也带到动力学(动能势能等)里。问题是狭义相对论根本就不应该涉及到动力学的问题。用严格的逻辑角度,狭义相对论根本就不应该涉及质量问题(仅是时空测量性质的理论)。这正是我认为许多反狭义相对论的人要做的事。我多次说过:相对论产生以来,理论物理的产生就是一个科学的悲剧,是在搞“望风扑影”的研究。比如什么黑洞,都是如此研究方式的产物。物理的每个结论都必须是有经验事实的基础的。就是数学的推理的每个环节都是应该有具体的经验事实的跟随的。理论就是把许多的经验事实之间道理变为逻辑关系。

 

最后,我是在说,搞科学与科学理论,首先应该先知道什么是科学理论。科学理论的结构。应该怎样建立科学理论。等等。牛顿的原著里,首先是先说明理论的建构问题,比如他首先要说“属性”没有大小问题的规定就是如此。

马英卓写。

 [24楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2009/03/29 19:28 

回复23楼:
1\我的回答:在具体的问题上,力有具体的作用不同的方式。但是在抽象的概念上,外力是用作用结果来量度的,而外力到底是什么原因与方式就没有必要具体化了。牛顿的第二定律中的外力是用ma来量度的。所以不是假设的东西,是抽象。不能把抽象的东西归结于假设的东西。就是说,有许多的人因为抽象的就是假设的东西,这是许多人的认识误区。有个什么李三清的要搞什么物理的公理化,就是以为抽象概念就是假设的认识,才有了他的胡言乱语的体系来。到底是抽象还是假设的区分标准就是抽象有具体的东西来说明,而假设的东西不是抽象的东西,是虚假的具体的东西。再就是力是关系词,不是东西。
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惯性质量是由牛顿第二定律中定义的,因此,要定义外力就要先知道质量,要定义质量又要先定义外力,本身就是在兜圈子.此外,所谓质量由密度和体积来定义更是兜圈子.

相反,相对论在这个问题更为完善.比如:
洛伦兹变换告诉我们,运动质点的动能与变换因子存在对应的函数关系,我们可以通过测定变换因子的大小来确定动能,而动能的场梯度就是外力.


2\问题是狭义相对论根本就不应该涉及到动力学的问题。用严格的逻辑角度,狭义相对论根本就不应该涉及质量问题(仅是时空测量性质的理论)。
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

在你的心中,狭义相对论纯指洛伦兹变换?这观点大错特错.狭义相对论是指服从洛伦兹变换的物理规律.

比如,经典物理学是指服从伽利略变换的物理规律. 并不能说经典物理学根本就不应该涉及到动力学的问题.

 [25楼]  作者:119.48.159.*  发表时间: 2009/03/29 20:52 

对【24楼】说:

惯性质量是由牛顿第二定律中定义的,因此,要定义外力就要先知道质量,要定义质量又要先定义外力,本身就是在兜圈子.此外,所谓质量由密度和体积来定义更是兜圈子.

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

物理量也有独立物理量及复合物理量的区分。复合物理量是由多个独立物理量来“定义"的,没有问题。而独立物理量往往对应的是基本概念。质量是此定律的唯一的独立物理量,也是基本概念。所以,没有用其他概念或物理量来定义“质量”的问题。

 

 相反,相对论在这个问题更为完善.比如: 洛伦兹变换告诉我们,运动质点的动能与变换因子存在对应的函数关系,我们可以通过测定变换因子的大小来确定动能,而动能的场梯度就是外力.

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

      看一个理论或公式的“起源”过程,就可以看到了它的适用范围了。洛伦兹公式的推导过程里没有质量、动能、什么场的梯度,与力的因素。这就决定了它的范围。推导它的前提里仅涉及到了速度(也包括了时间与距离),没有其他的物理量,就决定了狭义相对论的适用范围了。就是说,已经决定了是纯运动学的范围。把狭义相对论范围弄到了什么质速关系等动力学范围,是我们的理论研究的邪路。事实上,此“扩展”也没有实际的应用价值。我就不信,设计加速器是必须用狭义相对论的结果。

     另外,你说的“而动能的场梯度就是外力”的说法,是糊涂的认识,在梯度场的公式里:F = m  grad P里(P是标量场),物理含义是力F是质量m在梯度场里对外力的反作用力,而由于牛顿第三定律,一般是F也可以直接当做外力。场没有直接作用于物体(m)的“力”。否则,就是糊涂的概念理解错误。

 

 2\问题是狭义相对论根本就不应该涉及到动力学的问题。用严格的逻辑角度,狭义相对论根本就不应该涉及质量问题(仅是时空测量性质的理论)。 \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ 在你的心中,狭义相对论纯指洛伦兹变换?这观点大错特错.狭义相对论是指服从洛伦兹变换的物理规律. 比如,经典物理学是指服从伽利略变换的物理规律. 并不能说经典物理学根本就不应该涉及到动力学的问题.

……………………………………………………………………………………

看一个“基本”公式里的物理量有什么,就是决定了适用范围的标准。基本洛式变换公式里 没有其他的动力学里的物理量就已经说明了问题。而把它推导出有动力学的物理量的导出公式是非法的,因为其中必须有相对应的经验事实依据。而伽利略变换的物理规律. 就其本身仅 是运动学范围的事。而你在此是在无意的偷换概念:应该是经典物理学包括此“变换”,但是,此“变换”不是整个经典物理学本身。你在此的思维的逻辑的错误就是:把此包含关系弄颠倒了。当你在说:“并不能说经典物理学根本就不应该涉及到动力学的问题.”的话时,就已经偷换了概念。因为你把洛式变换与经典物理学等同了起来。所以,我说,要研究科学还是最好先有个“清晰的逻辑思维的训练”,再就是要有好的科学研究游戏规则。(比如物理“原理”的来源必须是先有经验事实基础的游戏规则等)

 

马英卓写。

 

 [26楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2009/03/30 00:17 

狭义相对论力和牛顿力学是对于我们所研究的同一个客体不同的描述.牛顿力学用伽变换来定义时间和空间,狭义相对论力学则用洛变换来定义时间空间.我们不能说,伽变换就是牛顿力学,伽变换中没有质量概念,就说牛顿力学与质量没有关系.同样道理,我们不能说洛变换就是狭义相对论力学,洛变换没有质量的概念,就说狭义相对论力学与质量无关. 洛变换式仅是狭义相对论力学的一种"工具",它的地位就象牛顿力学中的伽变换式一样.

从建设角度讲,牛顿力学从两个公设(力学相对性原理和绝对时空约定)出发来建立伽变换式,根据力学相对性原理,要求力学规律(如动力学方程)服从伽变换.而相对论力学从光速不变和狭义相对性原理出发建立洛变换式,根据力学相对性原理要求力学规律(如动力学方程微分式)服从洛变换.

总而言之,洛变换仅是与伽变换等同,不能说洛变换式就是狭义相对论力学.
 [27楼]  作者:shenhq008  发表时间: 2009/03/30 12:43 

[总而言之,洛变换仅是与伽变换等同,不能说洛变换式就是狭义相对论力学].

这句话是有一定道理的!
 [28楼]  作者:222.161.40.*  发表时间: 2009/03/30 20:01 

对【26楼】说:

一、狭义相对论力和牛顿力学是对于我们所研究的同一个客体不同的描述.

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

我的回答:首先狭义相对论没有“力”因素。也就没有什么研究的同一个“客体”问题。

 

二、牛顿力学用伽变换来定义时间和空间,狭义相对论力学则用洛变换来定义时间空间.

……………………………………………………………………

我的回答:牛的力学没有用家变换定义时间和空间问题。而狭义相对论是定义时间与空间了,但是,是测量的误差的时间与空间。

 

 三、我们不能说,伽变换就是牛顿力学,伽变换中没有质量概念,就说牛顿力学与质量没有关系.

………………………………………………………………

我的回答:此说法是有逻辑错误:你在说“ 我们不能说,伽变换就是牛顿力学,伽变换中没有质量概念,”这句话时所表达的含义,与你接下说的话没有逻辑关系:就是“就说牛的力学与质量没有关系”的含义。我也没有说“牛顿力学与质量没有关系。”

四 、同样道理,我们不能说洛变换就是狭义相对论力学,洛变换没有质量的概念,就说狭义相对论力学与质量无关. 洛变换式仅是狭义相对论力学的一种"工具",它的地位就象牛顿力学中的伽变换式一样.

………………………………………………

我的回答:首先,因为上段话已经是错误逻辑语言了,也就没有此段话的“同样的道理”的问题了。再就是狭义相对论就是相对论,没有“力”的因素,何以有狭义相对论力学?本来把力学里的质量与动能等动力学里的东西参合到相对论里就是人为的,不是来源于经验事实。其“推导”的 过程与结果是不合逻辑与非法的。

五 、 从建设角度讲,牛顿力学从两个公设(力学相对性原理和绝对时空约定)出发来建立伽变换式,

…………………………………………………………………………

我的回答:首先,你说的“力学相对性原理”,实质是牛顿的惯性运动状态的相对性问题,既然是惯性运动,就是没有“力”的因素了。所以,如果你说“力的相对性原理”就不是与伽氏变换有关系了。

 

根据力学相对性原理,要求力学规律(如动力学方程)服从伽变换.

…………………………………………………………

我的回答:既然你又在此“偷换”了概念,把惯性运动的相对性问题换了“力学的相对性原理”了,所以,“要求力学规律(如动力学方程)服从伽变换 ”的话里,又换回到了伽变换。逻辑不通。如果此话说“要求力学规律(如动力学方程)服从力学相对性”还有点逻辑。但是,还是有问题,应该是“力学相对性服从力学规律”才是。因为力学相对性是许多力学规律里的其中的一个。

 

六、 而相对论力学从光速不变和狭义相对性原理出发建立洛变换式,

………………………………………………

我的回答:此话还是有逻辑毛病。 应该把相对论力学与狭义相对论区分开来。相对论力学是狭义相对论的延伸的方面,是非法的延伸。

 

七、根据力学相对性原理要求力学规律(如动力学方程微分式)服从洛变换.

…………………………………………………………

我的回答:还是乱的含义。力学相对性原理是指什么?没有确切的含义;再就是力学规律服从洛变换,有是没有依据的结论。已经说了 ”洛变换"仅是运动学的测量问题,力学规律里如果包含了洛变换是可以的话,也是洛变换服从力学规律。把包含关系弄反了。



总而言之,洛变换仅是与伽变换等同,不能说洛变换式就是狭义相对论力学.

………………………………………………………………

我的回答:这段话在逻辑角度还是正确的。但是在物理含义说来说,本来狭义相对论力学就是狭义相对论的非法延伸的到力学(动力学)错误的产物。

 

最后,我说,我不会再回复你的帖子了。如此的“逻辑思维”也反映了研究科学的混乱。没有章法。当然,也是必然没有结果的。爱因斯坦已经是没有章法的了,(不能怪他,因为这是创始人的研究过程的问题),但是,后来的人应该比爱因斯坦更清晰。否则,科学怎么才能进步?

我在此讨论区上断续的是老客户了,从此讨论区建立的时候(在2001年吧?)就在此落户了,我感觉到跟我辩论的人里,以前只有“ptg”(葡萄干)先生,是我与他辩论时最痛快的事,虽然他的观点与出发点与我相悖。再就是最近的“云野鹤”先生,也是逻辑思维很健全的人。而有几个人的思维就不用提了,跟他们辩论你得累死。

 

马英卓写

 [29楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2009/03/31 11:58 

狭义相对论是由爱因斯坦创立的,经后人补注,修改的理论.

狭义相对论是以观察者处于惯性系上,以物理现象(如力学\光学\电磁学等)为研究对象,各惯性系之间时空变换用洛变换连结起来的一种理论.旱期,有的文献称之为摒弃绝对空间的理论,,后来"共同体"才称之为狭义相对论.

马先生把洛变换命名了狭义相对论,而把相对论力学是狭义相对论的延伸的方面,那是你个人的行为.

比如,共同体把北京所辖地区称之为北京,而你却把紫禁城称之为北京,而紫禁城之外的辖地看成是北京延伸的方面.这种做法当然也可以,但是对于讨论问题无益.
 [30楼]  作者:119.48.147.*  发表时间: 2009/04/02 16:52 

对【29楼】说:

马先生把洛变换命名了狭义相对论,而把相对论力学是狭义相对论的延伸的方面,那是你个人的行为

*****************************

我的回答:洛变换公式就是狭义相对论的核心基本公式,还有其他的公式吗?而把力学里的质量动量等物理量及概念掺和到狭义相对论里,推导出什么质速等动力学的公式,是非法的。为什么,在物理学角度,一个公式里的物理量的特征就决定了他的适用范围。如果要扩展,把另个物理量作为新的前提或条件,这必须有经验事实为依据的,这就是科学的“法律”。有经验事实依据的新的前提与条件后,才可以运用数学逻辑推导过程的,其推导出新结果的结论才有客观的真实性。黑洞是用史瓦斯公式的数学直接推导出的结果。而史瓦斯公式是物理公式,物理公式的特点就是只要是有条件的成立的。尤其是经验公式,更不能用数学的纯演绎的。比如,把牛顿引力定律的半径用纯数学的演绎,就会出现半径无限大的数学演绎的结果就是引力无限大,而事实上引力没有无限大的情况。黑洞的虚构的东西就是有光在引力场内弯曲的前提的“原理”,而此原理不是在经验事实的基础上建立的,已经非法了,再以如此非法的“原理”再推导出“黑洞”来,就更是非法的结果了。而理论物理的就是这样的不断地推导出客观不存在的东西与某东西的性质来。

马英卓写。

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