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[楼主]  [61楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2011/09/01 12:43 

对【59楼】说:

回牛东:

无忧仙人觉得还是先把简单的问题搞清再说其它吧,好高骛远是科学家的大敌。要想讨论哲学问题也可以,

但决不是在这里(无忧仙人真正的爱好和长处其实不是数学和物理)。

 

~无忧仙人

 [62楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2011/09/01 15:19 

对【56楼】说:

"c为以ECI惯性系为参照的真空媒介中的光速。"

  真空媒质是什么东西?它有速度吗?

 

 [63楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2011/09/01 15:48 

对【31楼】说:

"c为以ECI惯性系为参照的真空媒介中的光速。"

不同空间的真空媒介是否有不同的速度?

 [64楼]  作者:贾洞  发表时间: 2011/09/01 15:55 

如果现在还停留在光是粒子还是波的讨论上,那这种起点已经太落后了,没有介质,哪儿来的波动,波动实际上就是一种粒子群的能量传播现象,以太就是基本态光子的海洋,一个能量激起光子群的能量接力性传递,能量聚积的地方,光子密度变大,形成光波的波峰,能量趋离的地方光子能量变小,形成波谷,这应该非常好理解,直于张崇安的光子流,这种情况属于光的平动,不是光的波动,平动的光可以激发以太光场的波动,这就出现光的两像性,实际上光具有四像性,光粒子本身还具有粒子性,和粒子能量范围性的类波动性,这是研究量子场论的深刻问题。如果只有光粒子而没有光粒子场,那么,以光子传播的惯性特征来看,我们是不会从手电筒的侧面看到手电筒发出的光线的,光子发射的不均匀性,也是无法形成一列列有频率的波动的,所以,张先生应该进步自己的观点,不要固步自封,波粒两像性研究已经非常深刻了,还在原地踏步。,没有人再愿意讨论的。
 [65楼]  作者:张崇安  发表时间: 2011/09/01 17:19 

对【64楼】说:
贾先生:规则间隔、等同密集度和空间尺度的粒子群成列运动时就表现为波动,你不信就用靶接收机关枪发出的一列子弹,你会发现脉冲现象,如果你接收的是一排蓝球,你还会发现振动方向和发射方向垂直的横波现象,因为蓝球本身就是一个弧球体。只要蓝球保持惯性就够了,这个道理很简单,只要略加思索就能理解这种不需要介质传递的“波”。这种波的数学形式,杨发成先生描述的更彻底!
[楼主]  [66楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2011/09/01 17:48 

对【63楼】说:

pengguoliang问了两个好问题。假如有人问你:空间有速度吗?不同的空间(比如地球上的空间与地球上北向做

匀速直线运动的封闭火车内的空间)有不同的速度吗?先生该如何回答呢?

 

无忧仙人会在后续贴子逐步回答这些问题的,但答案不是那么容易完全把握。

(如果pengguoliang先生急于得到答案,无忧仙人稍后就给一个简单的。)

 

~无忧仙人

[楼主]  [67楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2011/09/01 17:56 

对【66楼】说:

抱歉,无忧仙人的第二个问题的表述有问题,容易误导人。正确的问题应该是,两个不同惯性系内的空间,比如

地球惯性系内的空间与它之上做北向匀速直线运动的封闭火车内的空间,有不同的物理特性吗?

 pengguoliang先生将如何回答呢?

 

~无忧仙人

 [68楼]  作者:张崇安  发表时间: 2011/09/01 18:13 

对【60楼】说:
迈莫实验可以用光速迭加光源速、次光源速(如反射镜)很好解释,斐索实验就是可以光速迭加水(次光源)速解释(牵引系数“1"就是这种迭加),光源运动时导致的多普勒频移也可以用光速迭加源速解释,你又何以很肯定地认为光速与源速无关?双星光在太空中运动时迭加了星际介质次光源速,所以我们测不出原光源速迭加,总之光速很容易迭加电子速度(逃逸光速常数观)。所以《狭义相对论实验基础》认为岂今所有实验都没有证明单向光速的不变性。 所以无忧先生如果立足于光速与源(次源)速无关而立论的话,那是比较危险的!
[楼主]  [69楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2011/09/01 18:31 

对【55楼】说:

接着与张崇安先生交流。

 

张先生说:你说"光、电子传播时是波动性,探测时是粒子",这必须得给出物理原因和数学计算,不能凭空想象"

无忧仙人:其实都有的,以光为例,无忧仙人的主贴中关于它的传播速度公式c=1/(epsilon0*mu0)^(1/2)

不就是跟声波类似的最根本特征码?其次,Maxwell的“光本质上是一种电磁波,是交互感应的电场与磁场”,

这里也是不仅有理论,而且有计算(见主贴的参考文献)。这不也是从波动的角度阐述它传播的道理吗?

当然还有其它波动性表现。

 

再看光的粒子性,前面张先生所提及的几个实验那个不是有物理解释又有计算呢?

 

所以,波动性和粒子性分别来看都是有物理原因与数学计算的。

 

但是问题的关键是:如果张先生问,波是怎么转化为粒子的呢?估计这个问题没人能答,因为它们不是同一

实验条件的产物,是互补关系,不是共存关系。正像硬币的正面不会同时是反面、反面也不会同时是正面一样,

微观粒子也不会(根据现有实验证据)在同一条件下同时表现出两种特性。所以,应当检查的是问问题的方式,

而不是苦于寻找问题的答案。

 

稍后接着交流。

 

~无忧仙人

[楼主]  [70楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2011/09/01 18:34 

对【68楼】说:

那就请张崇安先生用自己的理论或理解来设计一个理想实验预测一下光的传播速度,好吗?

 

~无忧仙人

 [71楼]  作者:屋里学大师  发表时间: 2011/09/01 18:57 

[64楼]贾洞先生仍然停留在哲学概念层面上,现在问题是如何用数学模型来定量描述,所以牛东才会希望无忧仙人

来解决,遗憾的是他认为这是好高骛远,那就只能继续在波粒两像性层面上原地踏步了,所以本坛仍是了无新意。

※※※※※※
牛 东
[楼主]  [72楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2011/09/01 18:59 

对【68楼】说:

张先生:请耐心等待无忧仙人在后续贴子要说什么;无忧仙人没有承认狭义相对论的光速常数原理已经得到

完全的实验验证,恰恰相反,已经有确凿的实验证据证明它是错误的。请注意,一个东西是错的不意味着

它在某个很具体或特殊的条件下有一定的正确性或适用性。而这个道理恰恰是某些捍卫相对论的善于玩弄的

东西:他们永远报喜而不报忧,所以给大家一个错觉,以为它是完全正确的。其实它只是在特定条件下正确,

而在更一般的条件下是错误的。所以,批评相对论就是要明确指出它会产生错误预测的条件,然后在这个条件下

再以实验证明其错误。反过来,也不能以为相对论是错误的(指一般条件下),然后就断定它在任何条件下都

错误。

比如,无忧仙人声称自己是个美男子,然后为了证明自己的断言,就整天努力去证明自己的男性特征。

无忧仙人做错误了吗?恐怕不能这样说,因为“自己是个男子”就是他自己的命题"自己是个美男子"的一个

有机组成部分。但是,我们知道,无忧仙人做的还不够,他还要向世人证明,自己不仅是个男人,而且是个

长得英俊潇洒的男人。相对论所缺的,就是这个“英俊潇洒”部分。但是反过来,我们显然也不能因为无忧仙

长得不英俊潇洒而否定他是个男人、具有种种男人的特征这一客观事实。

 

无忧仙人把问题说清楚了吗?

 

~无忧仙人

[楼主]  [73楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2011/09/01 19:07 

对【68楼】说:

再回到光速常数原理上,无忧仙人从来没有肯定光的单向速度是常数这一命题是正确的,恰恰相反,大量的实验

已经证明它的错误。

 

~无忧仙人

[楼主]  [74楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2011/09/01 19:12 

对【68楼】说:

请张先生注意,在一个具体的惯性系如ECI内,光速与光源无关不等价于单向光速不变,这是两个完全不同

的命题。狭义相对论认为它们是等价的,那是因为这个理论使用了另外一个错误的前提,即观察者与光源的完全

对称性。这个话题稍后就会凸现。

 

~无忧仙人

 [75楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2011/09/01 20:50 

对【67楼】说:

真空就是真空,真空是没有物质的空间,何来媒质?何来真空媒质?

 [76楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2011/09/01 20:52 

对【67楼】说:

真空就是真空,真空是没有物质的空间,何来媒质?何来真空媒质?我是说所谓的真空媒质之说完全是蒙人的。

[楼主]  [77楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2011/09/01 20:56 

对【71楼】说:

抱歉,无忧仙人不小心把你的意思看反了。

对不起。

 

~无忧仙人

[楼主]  [78楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2011/09/01 21:16 

对【76楼】说:

回pengguoliang先生:

真空里不是能够传播光与电磁波吗?真空既有电常数特征又有磁常数特征这些最基本的物理特性,又能让光与

电磁波传播无阻,也就是说它完全胜任媒介的角色,为什么不可以把它说成媒介呢?

当然,这只是理解问题的一种方便,如果你一定坚持不可这样做,那就是纯粹的个人自由了。但是反过来,

无忧仙人也想说,有时理解问题的角度和方式也很重要,它让我们迅速地把握问题的实质。无忧仙人之所以把

真空叫做真空媒介,就是真空存在媒介的基本特征,有意强调这一特征,有助于加深对光的传播现象的理解。

 当然,这个说法拿到别处去有可能引起歧义,那是另外的问题了。

~无忧仙人

 

 [79楼]  作者:贾洞  发表时间: 2011/09/01 22:19 

对【65楼】说:

张先生,你的问题是,你即完全理解波动,又完全不懂波动,民间的话叫,骑驴找驴,你时刻在用介质粒子来解释你的光理论,有无时不刻的反对以太,反对光波介质的存在。我以为,你对波动学的基本概念有误解,你应该重新思考这个问题。

[楼主]  [80楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2011/09/01 23:40 

对【71楼】说:

澄清一下:无忧仙人所说的好高骛远不是指为物理规律构建数学模型的努力,而是说的脱离实际包括实验数据而

谈论抽象概念的行为。为实验数据或物理规律建模是物理学家也是数学家的根本任务。无忧仙人在这里强调的基础

(相对于好高骛远)是指现有的理论与实验数据,尤其是他人的研究成果。新的理论是为解释现有理论解释不了或者

解释得不满意的现象而诞生的,从这个意义上讲,暂时不是探讨新理论的时候。

 

~无忧仙人

 [81楼]  作者:caozhangyin  发表时间: 2011/09/02 08:41 

不知所云,没有耐心看。作为论文,表述要简洁,观点要明确。楼主学历赫赫,论文写作水平却不敢恭维。例如说:
也说光速常数:(三)光速的实验证据有哪些。
-----------------------------------------------
这是什么话?有观点才有证据,没有观点,哪来什么证据?如果说光速不变,那就说“光速不变的实验证据有哪些?”;如果说光速可变,那就说“说明光速可变的实验证据有哪些?单纯说实验,没有实验证据之说,只有实验数据之说。
 [82楼]  作者:caozhangyin  发表时间: 2011/09/02 08:55 

一句话都表述不清楚,长篇大论的逻辑紧密的科技论文要怎么写也该忧一忧了。也许仙人不同凡人,可能话就是这么说的,论文就是这么写的,那我的话就是多余的了。
[楼主]  [83楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2011/09/02 09:12 

对【82楼】说:

言之有理。仙人多年不写中文了,能把话说流利已经不错了,还敢奢谈严谨?

承蒙厚爱,不吝赐教,非常感谢:-)

 

~无忧仙人

 [84楼]  作者:张崇安  发表时间: 2011/09/02 09:54 

对【79楼】说:
你的问题是不知道以太概念的内涵和外延
 [85楼]  作者:屋里学大师  发表时间: 2011/09/02 10:46 

其实[31楼]的问题非常简单,问题是你究竟是持相对论、或粒子论还是波动论的观点?不谈实验依据三者的结论

牛头不对马嘴,争了四百年还停留在波动还是粒子的层面上去争?仙人 用的是经典波动论观点三言两语就可解释

清楚,都是前人早有的结论,[56楼]的长篇大论完全多余,粒子论者理解不了的也无须多作解释。

但是,要想用经典波动论来解释一切就不那么简单了,波粒二相性必须只取其一。这并非新理论,而是如何在经典

的基础上引入适当的边值条件而构建新的数理模型。相对论也争论百多年了,没有新的突破再争一千年也白搭。

※※※※※※
牛 东
[楼主]  [86楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2011/09/03 08:25 

对【10楼】说:

  也说光速常数:(三)测量光速的实验有哪些(缩略版)

说明:采纳本论坛网友的建议,无忧仙人把本贴标题从"光速有哪些实验证据"修改为"测量光速的实验有哪些"--从善如流有什么不好呢?:-)。本贴的扩展版将根据情况的发展决定是否完成并贴出。

 

在众多的光速的直接测量或间接探测实验中,有两类需要特别提及,它们均以现代无线电探测与测距技术(Radar)为基础:一类是始于1960年前后的行星间测距实验,另一类是始于1980年前后的全球定位系统(GPS)的定位、导航与测时实验。

行星间测距实验的实验结果已被总结在行星间测距方程之中,在忽略了重力、日冕(solar corona)以及地球大气的影响之后,这个(理想)方程(此处为一维,双程,隐式)简化为:

Tu=|RB(tR-Td)-RA(tR-Td-Tu)|/c      (1a)

Td=|RA(tR)-R­B(tR-Td)|/c      (1b)

其中Tu,Td分别为往程与返程的用时(星历时间ephemeris time),  tR 为信号被地球上的

天线接收的时刻读数,RA(.),RB(.)分别为天线与被探测的星球的反射点在相应时刻的位置坐标,c

为以太阳系质心惯性系(或其近似,太阳惯性系即SCI)为参照的真空媒介中的光速,或者等价地

说,以上测距方程所涉及的位置坐标以SCI为参照目标。

 

而全球定位系统的定位、导航与测时实验的实验结果,在忽略了大气、重力等影响下,可以表述为理想方程:

|Rr(tr)-Rs(ts)|=c*|tr-ts|

 

其中ts代表GPS信号发出时的时刻读数,tr代表信号被接收时的时刻读数,Rs(ts)代表信号发出时

 

信号源的位置,Rr(tr)代表信号被接收时接收器的位置,c为以ECI惯性系为参照的真空媒介中的光速,或者等价地说,以上测距方程中的位置坐标以ECI为参照目标。

 

请注意,如果在以上GPS测距方程中令T=tr-ts(即信号走完全程(此处为单程)的用时),则

ts=tr-T。将前述两个表达式代入GPS测距方程,我们得到|Rr(tr)-Rs(tr-T)|=c*T,解出T即得

 

T=|Rr(tr)-Rs(tr-T)|/c     (2)

 

不难看出方程(1a)、(1b)与方程(2)乃是同一个光速传播规律在不同场合的应用,但是它们有一个根本区别,那就是确定位置坐标时所用的参照系不同,前者是太阳系质心惯性系或者SCI,而后者却是地球惯性系即ECI。这一点非常关键,我们稍后就会看到这一点。

 

再次强调一下,方程(1)、(2)不是单纯的物理理论或概念的产物,而是数百、上千实验数据的结晶,正因为如此,任何关于光的传播规律的理论,不管它是波动理论还是经典粒子理论,不管是相对论还是其它理论,都首先必须比较满意地与以上方程吻合,或者比较满意地解释赖以导出这些方程的实验数据。

 

有鉴于此,无忧仙人提请有意于深入研究或理解光的传播规律的论坛网友考虑以下几个问题:

(一)、在理想条件下(如贴中所述;或者自己酌情添加新的条件),自己的理论能够对光速做出与以上所有测距方程完全或者基本吻合的预测吗?

(二)、就方程(1)、(2)单个来看,它们都是光的波动性道理的直接反映。问题是,光的传播规律是不是就是这么简单呢?方程(1)、(2)的同时成立会不会有新的或者更加深刻的物理意蕴呢(参见(三))?

(三)特别地,假定有A、B两个观察者,A源于ECI惯性系并保持与同处于ECI内的天线相对静止的状态,另一个源于SCI惯性系(如太阳系内诸行星及月球)并保持与天线相对静止的状态,或者满足他与天线之间的连线方向上其速度投影为零的条件(注:前一个条件不一定现实,所以补充这个条件,月球在其运行轨道的某些位置上即满足这个条件)。假定ECI内的天线同时向A、B发送光信号(不妨假定如A、B大致在同一直线上),请问A、B所接收到得光子的速度各是多少?它们是相同还是不同?这个结果意味着什么?波动论、粒子论、或者相对论能不能解释这个结果呢?

 

小结:据无忧仙人所知,光的传播规律与其速度的确定是一个完全解决的问题,至少从现存的实验证据上看是这样;从Michelson-Morley实验到Sagnac实验,从星际间测距实验到GPS的定位与导航实验,从恒星的光行差现象再到对超新星爆发的光学观察,都无不存在一个简单、漂亮、自我相容而且又不乏说服力的解释,要想真正领会和把握这个解释,理解并回答前述(三)中的问题是一个关键。鉴于时间以及其他因素,无忧仙人暂时不准备在论坛对这个问题进行展开论述。若是有网友对此有特别兴趣,而且有相应的理论基础,请阅读参考文献【3】,或者私下与无忧仙人讨论。

另外,就要开学了(9月7日),无忧仙人需要把去年的教学大纲简单修改一下,近日不准备再发贴或回贴,请见谅。

 

主要参考文献:

【1】P. Kenneth Seidelmann (editor), Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac (United States Naval Observatory. Nautical Almanac Office, 1992), Section 5.32.

【2】R. Wang, Proceedings of IEEE 2000 Position Location and Navigation Symposium, pp. 612 (2000).

【3】G. Cao, Physics Essays 24, 381 (2011).

 

~无忧仙人

[楼主]  [87楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2011/09/03 09:23 

对【86楼】说:

抱歉,贴中“不妨假定A、B大致处于一条直线上”有误,应为“不妨假定天线、A、B三者大致处于一条直线上”。

 

~无忧仙人

 [88楼]  作者:屋里学大师  发表时间: 2011/09/03 10:54 

明白了,原来曹教授是来给大学新生上课的,不过这里的确有人甚至还应从初中补课学起,包括数学和物理课。

※※※※※※
牛 东
 [89楼]  作者:hudemi  发表时间: 2011/09/03 18:18 

欢迎“无忧仙人”!

1、希望您给在本坛有更多交流,以带动本坛的学术层次和学术氛围;

2、希望能与您有更多交流。如果您不介意且方便的话,请将您的个人情况留到hdmin163@163.com

黄德民

[楼主]  [90楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2011/09/04 07:21 

对【89楼】说:

黄德民先生:

1、希望您给在本坛有更多交流,以带动本坛的学术层次和学术氛围;

2、希望能与您有更多交流。如果您不介意且方便的话,请将您的个人情况留到hdmin163@163.com

 

无忧仙人:

1、恭敬不如从命,一定继续为本坛的繁荣和发展尽心尽力;稍后即接着发贴。

2、资料已经发往指定邮箱。

 

~无忧仙人

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