| 猪头： 你说： 1。我说的已经很清楚了，相信你要说得也差不多了，对于这种问题，不需要谁说服谁，科学也从来不是靠说服谁进步的。 回答： 你应该记得2002/09/04 13:31发的“hehe,我也说说运动的相对性问题”帖子，所以，我有理由判断是你弄错了某些概念，后面再详细谈。在这里，我同意你说“科学也从来不是靠说服谁进步的”话。如果没有看到你发出的“hehe……”帖子，我也感到是可以暂告一个段落了。 你说： 2.关于所谓公式拟合和二阶多普勒效应这一类问题，我不知道你是真不懂还是故意纠缠，比如所谓声波的二阶效应，这个是没有意义的问题，如果你已经能够准确计算c/(c-v)和实验比较，你还要不精确的级数展开法干什么？ 回答： 请别再误会，关于声波的“二阶效应”，我是提醒黄得民等先生对声波的“二阶效应”进行的质疑欠妥当。在我给出的解释数学模型中没有涉及它，完全是另外的思路。当然，这个思路是来源于黄得民等先生，我只是给出了更详细的分析。 你说： 3。没有什么“光的本性还说不准”这样的事情，电磁场是已经研究清楚的东西，QED可以计算出目前强度下的电磁场的一切特性。我只是说用完全的QED方法处理多普勒问题太复杂，不值得。但是结果和简单的概念分析是一样的。 回答： 我并没有认为现有的理论在解释光现象方面有困难，而是指现有理论可能没有完全反映出光的本质。作为物理理论，并不要求它真正反映了世界本质，好用就行。正因为如此，对光现象的研究，还有问题存在。不说多的，就“光速问题”，谁能用实验在相对于地面运动的参照系中检测到它仍然是C了？这牵涉到长度计量基准、时间基准的保证者是谁？能测量到波振面的运动速度吗？人们只能测量到光在一段时间内走过的间隔，由于没有手段测量到某一时刻光波振面是什么坐标值，也就确定不了这个间隔的瞬态起始两端在任何一个参照系中的具体坐标值，在相对于地面运动的参照系中也就没有实验数据来供人们换算同一束光在两个相互运动的参照系中的测量结果是多大。但现有理论在地面参照系中好用，并没有受到光速测量困难的影响。 你说： 4.你说得kantor的说法我没有查证过（我从来没听说物理学家中有这么一号），我也不认为这样的查证有什么意义。我还是那句话，实验只能证明，理论的计算结果和实验符合，而能够符合实验的理论就是好理论。类似你刚才找的那种类型的“缺陷“（比如没有在高速运动系统中做实验），我不认为有什么意义，因为这些东西在相对论理论框架中并不是缺陷。 回答： 你认为“这些东西在相对论理论框架中并不是缺陷”，可是当人们指出相对论理论框架中存在的缺陷时，你又会把有缺陷的实验当成是支持相对论的证据。请你告诉我，相对论的“同时呈现”在同一地点是否应该贯彻下去？ 或许，在按照我提出的这个要求对相对论进行某种修正或解释，会使相对论在理论上消除过去出现的某些矛盾。 你说： 5.膜的厚度不是0，那又怎么样呢？重要的是按照这种理论可以导出实验上发现的现象。 回答： 我只要澄清的是“没有厚度为0的物质”。 至于“按照某种理论可以导出实验上发现的现象”，这不是争论问题。微积分使用了无穷小、高阶无穷小的数学概念来处理物理问题。这只是一种有效的数学分析方法，物质并不能无穷细分。在铁轨上行驶的火车，在理论上可以等效于开出铁轨在外面逗一圈再开回铁轨上的数学分析结果，但火车并没有真的开出过铁轨！这是人们在对待物理学理论时应该明白的一个注意要点。在《伯克利物理学教程》第四卷“量子物理学”（统一书号：13031.821）中特别告诫大家：“一个理论正确预测了某些现象，说明该理论取得了某种成功，但千万不要以为世界真的在任何方面都是像该理论所说的那个样子。” 你说： 6。质能关系式是从相对论导出来的东西，准确地说是从相对论电动力学导出来的东西。你说没有关系是什么意思？当然你可以说别的理论也能导出质能关系，但是这又回到了原来的问题。 回答： 这个问题不用再辩论。 你说： 7.相对论没有什么自相矛盾的地方，这是民间科学家一直不能理解的地方。请注意，任何理论的自相矛盾与否，并不由几句话所决定，而要看它的数学结构，能不能前后一致地导出结果。 回答： 你的见解与你自己曾经表白过自己不怎么懂科学哲学的情况相符合。 事实上，“一个理论的自相矛盾与否，完全可能由几句话所决定”。如果只看数学结构能不能前后一致地导出结果，那就会自己把自己搞晕了。 举例来说，只要假定2等3，马上就可以按照数学运算规则证明任何一个实数等于另一个任意的实数。请看： 已知：2＝3 ， 在等式两边同时乘以系数a，得到： 2a＝3a 在等式两边同时加上系数b，得到： 2a＋b＝3a＋b 令： 2a＋b＝N、 3a＋b＝M， 其中N与M是任意给出的两个实数，解上述方程： a＝M－N 、b＝3N－2M, 只要给出具体的N与M，就一定能找到对应的a与b，使得上述推导过程成立。 然而，当任何一个实数等于另一个任意的实数时，整个数学系统就崩溃了。“数学结构完全能前后一致地导出结果”，一点疑义都没有，错误只在于“假设”本身不成立。 所以，如果你先约定坐标系来自于参照物，又让二者各自使用不同的速度合成规则，当两个合成规则发生矛盾时，根据正确的数学运算规则也只能得出错误的推理结论。 一旦你已经规定“同时才能而且一定呈现”，结果又推导出“不同时也一道呈现”的结论，那么，或者是你的数学推演发生了错误，或者是你连保证“同时才能而且一定呈现”的时间基准都没有建立起来。广义相对论的错误发生在本身没有建立起保证“同时才能而且一定呈现”的时间基准上！因而出现结果与前提相矛盾的混乱局面。 你说： 8。任何理论都不是孤立的。这是专业人员不能想象相对论错误的主要理由，因为在现代物理中有太多和相对论相关的东西，而这些东西的实验结果都是有利于相对论的，这个问题上我建议你学一点量子场论，然后你会意识到，推翻相对论的唯一方法是把它放在一个更大的框架下，相对论的结论则是不会错的。否则，根本没有办法重现量子电动力学的各种结论。单纯的检验相对论的实验很难做，但是在粒子物理和量子场论中有太多对相对论有利的证据。 回答：确实，任何理论都不是孤立的，但错误的东西也可能成为有用的发现“灵感”。新发现的科学理论并不在乎导致它被提出的“灵感”如何产生，但作为正确的科学理论一旦拿出来，它就必须要经得起推敲，同时还要有能够支持它符合事实的证据与可重复再显的实例。只要坚持理性，而不是被感性的猜疑所左右，自己就会从有疑点的理论与成功实验之间发现问题之所在。 很遗憾，我不是靠研究相对论吃饭，否则，我或许会去做你提出的“放在一个更大的框架下”进行研究的工作。也许你以后会去做成功这件事。 你说： 除了最开始的伽利略相对性原理之外，几乎处处都是陷阱。 1.狭义相对论： 所有惯性系都是平权的。也就是说匀速运动是相对的，加速运动是绝对的，对于双生子问题主要的误解就是在这里，你可以在地球坐标中计算飞船运动的相对论效应，加速度对时间膨胀效应不起作用，但使用飞船做参照系是不允许的，因为飞船做的是变速运动，在一个非惯性参照系中，狭义相对论不能使用。 2.广义相对论，局部情况： 广义相对论中，局部的加速运动是相对的，也就是等效原理。但是这里面非常重要的是仅限于局部情况，即可以看成匀加速运动的情况。 3.广义相对论，全局情况： 比如圆周运动，这种情况是无法等效成引力效应的，因为全局性的度规等效是不可能的，这种运动属于绝对的。类似的加速电磁辐射也是一种这类效应，因为辐射场是全局的。 回答： 首先，你要知道如何在原理上确定出针对具体的被考察对象是有效的的惯性参照系。 伽利略提出的相对性变换原理告诉人们，只要找到了一个实际存在的可以应用力学定律对被观察物体的运动规律进行分析研究的惯性参照系，凡是建立在相对于该参照系作匀速直线运动的实际物体上或实际不存在的假想物体上的参照系，都可以应用牛顿第二定律对同一个被观察物体的运动规律进行定量的数学分析。别管传递出来的第二级参照系与根据实验找到的惯性参照系原点有多远！ 在实际应用之中，人们使用的参照系都要有确定它的存在物体做保证，并非在空间任意假设有一个参照系，这个参照系就存在了，人们必须要有检验它存在的依据。这意味着只有先确定出一个有存在物做保证的参照系，之后才能在此基础上给出用于数学分析的属于传递出来的第二级参照系。 人们只要分辨清楚系统内物体的相互作用与系统外物体对该系统内物体的作用表现，经典牛顿力学并不存在爱因斯坦所误解的问题。当人们考察的对象是由地球与地球表面的某个指定物体所够成的物体系统时，地球与指定的物体构成系统内物体，而其它的物体别管它离系统内物体有多远，它们都是系统之外的物体。只要被考察物体系统外的物体对系统内物体的作用表现为均匀引力场，或是系统外的物体对系统内物体的作用与系统内物体之间进行的相互作用比较，其大小可以忽略不计时，系统外的物体就不对被考察物体系统中物体间的相对运动所遵守的力学定律有任何影响。在此状况下，建立在被考察物体系统质心上的参照系对被考察物体来说是有效的惯性参照系，人们进行的分析都对应的是被考察物质之间真实发生的相互作用。 判断一个物体是否处于均匀引力场中，人们可以在该物体的3个相互垂直方向上分别悬空挂上一只仅受万有引力作用的弹簧称，在弹簧称的另一端挂上一只仅受万有引力作用的实物体。当弹簧称上的读数全都为零时，表明该物体是处于均匀的万有引力场之中，也可能是处于绝对不受外力作用之中。而当弹簧称上的读数不全都为零之时，该物体一定是处于受外力作用或是处于非均匀引力场之中。 均匀引力场是指空间各处的引力场强完全相同的理想状态情况，引力场强可以不是恒定的常数，但必须保持一致变化。在实际处理上，只能是局部空间可以近似作为均匀引力场对待。背景为均匀引力场只是要求的空间条件，在此基础上建立在被考查的完整物体系统质心上或与完正物体系统质心保持作匀速运动的点上的参照系才是惯性参照系。不是随便在那一个被考察物体上建立的参照系都是惯性参照系。 说自由下落的升降机是一个在时间上和空间上都有限的惯性参照系，这只针对处于升降机中的物体而言。如果升降机中的物体很大，其质量与升降机相比不可以忽略时，建立在升降机上的参照系并不是有效的惯性参照系。人们用拉簧把两只大小相差不大的铁球连接起来，先用一根线将它们竖直吊起来固定在很高的塔上，把下面一只球往下拉开一段距离后放手，下面的球就开始进行上下振动。此时用火将线烧断，两只铁球与连在中间的拉簧将一起下落。两只铁球与连在中间的拉簧都没有在做纯粹的自由下落运动，只有它们三者共同构成的系统质心所留下的运动轨迹，才是在做纯粹的自由下落运动。而两只铁球与连在中间的拉簧之间进行的相互作用只是相对于它们三者共同构成的系统质心参照系观测出来的相对运动，才遵守牛顿定律所描述的运动规律。 再考察静止在地球表面的物体A 与地球表面附近空间自由下落的物体B构成的物体系统时，人们会发现系统外的物体地球对系统内的物体所产生的作用不仅有一个表现为均匀引力场，还有一个是对静止在地球表面的物体产生的弹力。这表明由静止在地球表面的物体与地球表面附近空间自由下落的物体构成的物体系统不是完整物体系统。即便假设A物体比B物体的质量要小得很多很多，从而使A物体与B物体共同构成的系统质心参照系等同于建立在B物体上的自由下落参照系，它对于A物体来说也不是有效的惯性参照系。必须将地球也纳入进来，由地球、静止在地球表面的物体与地球表面附近空间自由下落的物体共同构成被考察物体系统，系统外的物体对该物体系统中诸物体的作用才完全表现为均匀引力场，建立在该物体系统质心上的参照系才对它们三者是有效的惯性参照系。 爱因斯坦在提出广义相对论时，并没有将上述情况研究清楚。我们不需要谁说服谁，事实会证明，是爱因斯坦弄错了世界的表现情况。在《伯克利物理学教程》第四卷“量子物理学” 第86、87页上这样评价广义相对论：“爱因斯坦的广义相对论是万有引力的纯几何理论。这是一个很完美而且内在逻辑性很强的理论。但是尽管爱因斯坦和其他一些人做了很多努力，至今还没有能够不牵强地把其它自然力统一到这个理论中来。因此，万有引力现象与微观物理学毫无关系，这就是本书略去万有引力的原因。” 那些把广义相对论说成是研究没有大小的质点运动规律者，应该看到这些事实，由无穷小的质点运动规律综合反映到宏观物体上时，与宏观物体的实际表现并不符合。而是“量子物理学”提供的粒子运动规律综合反映到宏观物体上时，与宏观物体的实际表现完全符合。 回过头再来看看“猪头”先生发表的见解： “对于双生子问题主要的误解就是在这里，你可以在地球坐标中计算飞船运动的相对论效应，加速度对时间膨胀效应不起作用，但使用飞船做参照系是不允许的，因为飞船做的是变速运动，在一个非惯性参照系中，狭义相对论不能使用。” 请问：为什么可以在地球坐标中计算飞船运动的相对论效应？地球坐标系具体是建立在地面某一点上还是在地球质心上？你怎样确定出地球坐标系是惯性参照系的？你平什么判定飞船做的是变速运动？而地面的每一点又做的不是变速运动？ 借给你一个使用的运动力学定律：当指定物体系统的质心在空间可以给定的某个惯性参照系中以不为零值的加速度进行运动时，在与该加速度垂直的任一空间方向上，该系统的质心相对于该惯性参照系作匀速度运动。 在足够小局部空间里面，例如地面某一点上和临近的飞船，只要它们的运动“速率”保持不变，你就可以在水平方向上，把建立在地面点上的参照系作为惯性参照系对待，而与之保持做匀速运动的参照系，在同样方向上，对地面点和临近的飞船来说，也是惯性参照系。因此，在同样的局部空间里面，建立在做匀速率运动的飞船上的参照系，与建立在地面点上的参照系，在水平方向上，对地面点和临近的飞船来说都是惯性参照系。 广义相对论所研究的问题，已经清清楚楚的得到解决。你还有什么理由不舍得放弃它呢？ Ccxdl 2002年9月6日 |