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黄先生、程先生我经过认真反思,已决定修改我的观点。
[楼主] 作者:董银立  发表时间:2002/10/11 16:54
点击:303次

我要把我的“绝对空间是多余的”的观点修改为:

“绝对空间,对其中的物质不产生作用,对其中物质的运动不产生影响,但它就象绝对光滑平面、绝对刚体、完全弹性模型、水平面等概念一样,对物理来说是必不可少的。”

不知您是否同意?对于我的其他观点,也请二位多多指正。

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 [2楼]  作者:马国梁  发表时间: 2002/10/11 17:16 

那么这样的空间存在怎么样、不存在又怎么样?有何区别?
黄先生、程先生我经过认真反思,已决定修改我的观点。
[楼主]  [3楼]  作者:董银立  发表时间: 2002/10/11 19:11 

当初我与您讨论到关键的时候,您说您很忙,想听您的高论。
牛顿水桶实验中,旋转的水其向心加速度是相对什么参照物的?
 [4楼]  作者:马国梁  发表时间: 2002/10/12 12:00 

回复董银立先生:参照系的选择方法

参照系的选择方法

参照系是指我们所特别规定的某物质系统,是我们研究其它物质系 统的运动情况的参考基准。在真空物质上建立参照系虽然非常公正,但是因为它的“空虚” 特性使我们用起来非常不便,故必须放弃此法;在无限的实物质的质心上建立参照系也非常 公正,可我们不知道该质心究竟在哪儿,故该法也不现实。剩下的只有在有限的物质系统上 了,可所有的物质系统都在不停的做绝对运动,所以真正理想的绝对静参照系我们是找不到 的。
那么做绝对匀速运动的惯性系呢?根据牛顿第一定律似有可能:当物体不受外力或受平衡 外力作用时 ,原来运动的物体将永远保持原有的运动状态,以大小不变的速度和方向沿直线运动下去。 可是实际上宇宙中的物体没有一个不受力的,即使受力平衡也只是暂时性的。所有的物体都 在宇宙空间中做着各自不同的曲线运动。所以真正理想的运动惯性系我们也是找不到的。
但我们可以找到近似理想的参照系。现代科学研究结果表明,物质系统的级别越高,它 做绝对曲线运动的情况就越简单,速度变化就越慢。如地心的绝对运动除绕日心转(公转 周 期是1年)外还有随日心在银河系内的公转(公转周期是2亿年),随银河心在太空中的运动(运 动情况不详);太阳中心除绕银河心公转外还要随银河心在太空中运动;而银河心则只有在 太空中运动一项了。由此可知,物质系统的级别越高,就越接近匀速直线运动,就越适合作 运动的惯性系。如一般情况下地球是一个良好的惯性系,如将太阳作为惯性系精度就更高些 ,而银河系的情况则将会更好。
当物体的加速度一定时,如果研究所需的时间段越小,那么物体的速度变化就越少,它与惯 性系就越接近。如在地面上研究单摆的振动,如在几分钟之内是可以将地面作为惯性系的, 但经过几小时就不行。
由于任何物体都有惯性质量,所以任何物体的运动速度都不会发生突变,都只能是连续的渐 变 过程。就是说任何物体都有一定程度的惯性运动。不管加速度是多少,只要时间足够短,就 可将该物体当作惯性系。但此时须给被研究的物体附加一惯性力。只有当物体只在万有引力 作用下做变速运动时,才可不用附加惯性力。因为按照广义相对论原理,只有此时惯性力才 能被万有引力恰好抵消。
当在惯性系中研究各物体的运动时,参照物体不得与被研究的物体有相互作用。如果这种作 用不可避免,那么必须将它对参照物的扰动尽量减小。根据牛顿第二定律,当作用力一定时 ,加速度与质量成反比,所以这就要求参照物体的质量必须远大于被研究物体的质量。如研 究一般物体的运动将地面作为惯性系即符合这一要求。两质量不相上下的物体就不宜将其中 任何一个作为惯性系,此时可取它们共同的质心作惯性系,因为内力作用并不改变质心的运 动状态。当然此时也可以高级物质系统作为惯性系来研究低级物质系统及其内部物体的运动 。
同理,还要求被研究物体的转动惯量必须远小于参照物体的转动惯量。所以被研究物体离开 参照物体质心的距离,被研究物体的大小及运动范围都必须在较小的限度内。
关于绝对静参照系可这样来近似确定:A、当在绝对运动速度很低的惯性系中研究高速运动( 接 近光速)的物体时,可将该惯性系近似当作绝对静参照系;B、当在惯性系中研究做闭合 曲线 运动的物体时也可将该惯性系近似当作绝对静参照系;C、当在惯性系中只研究各物体的相 对运动时,自然可将该惯性系当作静参照系。如研究物体中分子的热运动就可选物体的质心 作静参照系,研究原子中电子的运动可以原子核作为静参照系。
研究表明,有许多物理现象、规律在不同的惯性系中都具有相同的表现形式,与惯性系的绝 对运动无关,但并非所有的现象、规律都如此。原“狭义相对性原理”的论断言过其实,故 它不应再作为一条规律。
事实上,我们已在不自觉的使用着高级惯性系。如我们将在地球周围能够观测到的部分恒星 组成天球作为静参照系(天文惯性参照系)来研究太阳系内各星球的自转、公转及相对运动 。还发现高速转动体的轴线在空间中的朝向具有绝对不变性,总是做平动运动,并将之运用 于导航技术。如地轴总是指 向北极星,还有研制成的陀螺仪等。
应用上述原理,我们可以很容易的解决牛顿水桶的问题,这个问题在历史上曾有过争执。在 铅垂线下端悬挂一装满水的桶。现在桶周围的物质空间与宇宙万物是同属一体的。水面凹不 凹与桶的转不转没有多少关系,关键是看水体与宇宙万物有无相对转动。A、当两者相对静 止时水面不凹陷;B、当两者相对转动时则水面凹陷。此时可看作是水体转动,宇宙万物静 止;也可看作是水体静止,宇宙万物转动——但这种情况不存在。因为宇宙万物的转动惯量 远大于水体的转动惯量,在力矩的相互作用下转动起来的只能是水。故水面的凹陷与否的确 反映了水体在空间中的绝对运动情况。
由上述分析可知,参照系的选择并不是随意的。应根据研究需要按照一定的原则来选取。即 应用方便,又要精确可靠。
P.G.柏格曼在《相对论引论》一书中曾指出:“我们对惯性系的最终定义实际上可能是:惯 性系是相对于整个宇宙物质具有零加速度的参照系。”( 人民教育出版社1961年12月 第1版第166页脚注. )这与我们上述的指导思想是一致的。

[楼主]  [5楼]  作者:董银立  发表时间: 2002/10/12 12:32 

我基本同意您的观点,但您也应退让一点儿。

您说:“绝对的理想的静止参照系是不存在的。”这说明您与牛顿的观点不完全相同,我请求您承认这一点。

您还说:“水面凹不凹与桶的转不转没有多少关系,关键是看水体与宇宙万物有无相对转动。”这说明您已经认识到了绝对空间的困难,但我感觉这好象是换汤不换药(您千万别生气),因为水的加速度只能是相对某一个惯性参照物,而不可能相对万个(相互做加速运动的)参照物。所以我还得请求您承认水的加速度是相对地球的。

 [6楼]  作者:马国梁  发表时间: 2002/10/12 17:15 

再回复董银立:

您误解了我的意思。绝对静参照系不是不存在,而是找不到。很难确定是不是。

地球在宇宙中的自转角速度与水的转动比起来完全可以忽略不计。所以水相对地球的转动基本上就是相对宇宙万物的转动。况且,即使是相对地面静止的整个海水面也是在赤道处高、在两极低的。

 

 

[楼主]  [7楼]  作者:董银立  发表时间: 2002/10/12 17:36 

您不能与相对论妥协。

您认为绝对静止参照系存在,那它一定就是光速的参照物了,但这与事实不符合(您就给相对论留下了机会)。

您站在太阳上当然知道地球上的水面也是在赤道处高、在两极低,但您破坏了游戏规则(正如伽利略相对性原理要求:不能向窗户外面看一样,您不能通过向外看来否定伽利略相对性原理)

但您在地球上时,不论在赤道还是极地,“相对地球静止”的水面都是水平面。

 

[楼主]  [8楼]  作者:董银立  发表时间: 2002/10/12 18:03 

搞科研应该严谨
搞科研不能说:“所以水相对地球的转动基本上就是相对宇宙万物的转动。”

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