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在闭实验室中,可以测到相对速度。---对相对论辩护者又一挑战!
[楼主] 作者:jiuguang  发表时间:2012/08/28 22:31
点击:10724次

相对性原理告诉我们,在惯性系中,如果不观测外界,或者如爱因斯坦所说在一个封闭实验室中,则我们无法通过实验确定这个参考系是静止,还是运动,更不要说速度了。伽利略提出了这样的观点,爱因斯坦则将其扩展到包括电磁学、光学在内的所有领域。当然还有等效原理等这里就不讨论了。

在这里我想介绍的是,我想出来一种办法,可以在惯性运动的情况下,确定与初始状态的相对速度。假设初始状态也是一个惯性系,可假设V0=0。那么我们可以通过间接的方法得到现在惯性系的速度V。当然这只是在理论上可行,实际上现有技术恐怕还达不到实现这一目的的要求。

为了争取让更多的相对论辩护者们出来参加讨论,方法在后面公布。

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 [2楼]  作者:欧阳飞  发表时间: 2012/08/29 08:32 

到时维相者又说你的惯性系不是真正的惯性系,或说和广义相对论不矛盾是广义相对论的必然结果,甚至发明很多时髦的说法比如“规度”、“表观观测”等等。
 [3楼]  作者:欧阳飞  发表时间: 2012/08/29 08:52 

相对论原理,以前黄得民创建过讨论这个话题帖子,参与的人很多。本人的观点是,相对性原理是从力学领域得来的,理想相对性原理没错,错在爱因斯坦则将其扩展到包括电磁学、光学在内的所有领域,因为光是一种必须借助介质的波动,这个介质无处不在,你没法将它封闭起来形成独立的惯性系。如果光是发射的粒子不需要介质,那么爱因斯坦是对的。
 [4楼]  作者:hudemi  发表时间: 2012/08/29 21:56 

期待久广先生的方法,包括王汝涌先生在内,我们一直在寻找这样的方法,比如王汝涌先生的实验方法理论上很好,但想具体实施还存在很大困难,不知你的方法如何?
 [5楼]  作者:hudemi  发表时间: 2012/08/29 21:57 

对【3楼】说:
所以说,错得并不是相对性原理,而是对它如何理解、如何应用的问题!
[楼主]  [6楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2012/08/30 00:32 

我想看到有人声称不可能,可惜没有。以前是否有讨论这一问题的帖子,我没有特别注意。
我设想的方法,只是理论上的方法,不需要考虑光速。
首先在封闭的爱因斯坦实验室(也可认为是太空中的实验室)中,放置4个原子钟,成O-XYZ方向,当然也可以更多。实验室可以以不同的速度运动,但只能平动,即连接时钟的直线始终保持平行,或者说相对O点的角速度始终为0.
初始状态实验室惯性运动,用爱因斯坦的方法对好各时钟。通过加速之后,实验室再次进入惯性运动。这时再检查几个原子钟。原子钟之间就不再是对好的状态了,或者说用两个原子钟测到的两个方向的光速就不再相等了。

其实地球的两个用GPS校准的原子钟,测到的两个方向的光速就是不相等的。只是专家们不愿意这样说而已。这是题外话。
[楼主]  [7楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2012/08/31 00:28 

或许这一想法很多反相人士都考虑过了,因此并不感到新奇。
不过两个对好的时钟,加速另外一种速度做惯性运动时,两个时钟是否还是按爱因斯坦的想法对好的时钟?这个问题好像没人明确说明。别人只是找到一种间接的方法,证明两个时钟不再是对好的时钟了,因此可间接确定与初始位置时的相对速度。
希望更多的人加入讨论。
 [8楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2012/08/31 09:41 

不是没有可能,而是有极大的可能,但这不构成对相对论的挑战。

当一个坐标系时钟加速到另一坐标系,我们是无法绝对保证这些时钟的走时、同步关系会满足相对论对另一坐标系的时钟要求。此种情况下,我们就不能把这些时钟作为另一坐标系的时钟来使用,这与飞机从静止到运动是一个道理。

实质上,我们对坐标变换的很多东西都有误解。时空变换的本质乃是各坐标系对所使用计量的一种规范约定,一旦各坐标系的观测者同意某种约定,那么就需要按照约定去选择和使用计量工具。因此,对于任一坐标系来说,当从其他坐标系拿来的时钟、尺子等等不满足约定的规范,那就不能把这些时钟和尺子作为本系的计量工具来使用,否则就会与原有的规范产生矛盾。

在相对论中,由于同时的相对性,理论上就会存在这样的情况:当两个时钟的空间间隔达到一定程度时,在S系同步的两个时钟,在另一系看来,所显示的时间会相差几年、几十年、甚至上百年、上千年....。而理论上,我们又完全可以要求这样两个时钟:在S系中这两个时钟于同一时刻加速、于同一时刻达到某一共同的速度(比如与S'静止)、并仍然显示相同的时间,如此一来,在S'看来,虽然这两个时钟与S'是静止的,但是两个时钟显示的时间会相差很多年。因此,在S'系这两个时钟肯定是不同步的,甚至其走时快慢是否符合S'系的要求都无法保证,在这种情况下,这两个时钟就不能作为S'系的标准时钟来使用,你也就不能据此来挑战相对论。
[楼主]  [9楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2012/08/31 10:07 

主要不是“无法绝对保证这些时钟的走时、同步关系会满足相对论对另一坐标系的时钟要求",而是我们可以根据这种不同,确定出实际速度的变化量,即V与V0之差。

如果能在爱因斯坦的封闭实验室中,用物理方法确定运动速度及速度变化,就是对相对论的挑战。相对论认为只能测到加速度而测不到速度,等效原理则更进一步认为加速度和引力也是相同的,无法用实验的方法区分。 

 [10楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2012/08/31 12:56 

[9楼],考虑问题最好讲依据,不能忽视细节。

如果你是严格按照相对论的要求去计量去对钟,则不会出现你说的情形。

比如说,在封闭的实验室里,你发现光的回路速度不等于c,或者发现光从一点到另一点的速度不等于c。那对不起,你的计量有问题,你需要重新调整计量、调整对钟,直到满足相对论的要求为止。

即,一旦出现了光在不同方向有不同的速度或不等于c,那就没有满足相对论的计量要求,不是相对论中的计量结果。你用不是相对论中的计量结果如何去挑战相对论?
[楼主]  [11楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2012/08/31 13:49 

对【10楼】说:

细节是完全按我说的进行。即运动之前按爱因斯坦的方法对好时钟,然后就可以按时钟之间的偏离,确定速度。

重新校准时钟,只不过是你(也可能还包括别人)对相对论的理解,并不是相对论规定必须要这样做。要记住这一点。

 [12楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2012/09/01 09:10 

[11楼],每个坐标系的时钟同步关系要满足什么样的要求,相对论有明确的说明(这就是如何用光信号来完成对钟)。

既然你要求完全按照你说的细节进行,而不是完全按相对论的要求去做,那恭喜你,只要你的仪器足够长或者测量精度足够高,你预期的实验结论总会出现。只不过,这与相对论的思想没有关系。
 [13楼]  作者:hudemi  发表时间: 2012/09/01 21:04 

我先简要介绍一下王汝涌先生的实验设想:
在列车的首尾分别置一高精度时钟,先让列车静止,首尾各自向对方发射一束光,记录两束光所用的时间,得一时间差值;然后让列车高速运动,匀速时再首尾各自向对方发射一束光,记录两束光所用的时间,得另一时间差值。比较这两个时间差值,是否有差异。
起初,我并未太在意这个实验,因为即使发现有差异,相对论可能会以同时性的相对性为由,使光速可变的结论不成立。几天前,王先生专门给我打电话,他说,如果发现差异,不必在光速问题上纠缠,可以以相对性原理不成立为由来质疑相对论,我一听,感觉非常对!
而且从目前的时钟精度上讲,已基本能达到实验要求,因此,该实验确实值得去做!!
 [14楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2012/09/01 21:40 

[13楼],这个实验连前提都没有说清。两个钟什么时候向对方发射光束,是同时吗?这两个钟在两个坐标系分别对钟了吗?

假如这个想法是:一个坐标系有明确的规律(包括人为设计的),另一个坐标系看不到规律,就说明违反相对性原理,从而说相对论不成立。则这样的例子我可以找到很多。
[楼主]  [15楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2012/09/01 23:51 

对【13楼】说:

这个实验确实值得考虑。不过做起来恐怕还是精度达不到。

实验似乎应该在两边各加一个反光镜,就可以测光走一个来回的时间了。实验是要比较正向一个来回所用时间,与反向一个来回所用时间的时间差?不过以高铁速度,应该小于0.1km/s(360km/h),速度不够大。

我又粗略的算了一下,假设地面光速为常数,用经典理论计算,光正反方向走个来回的差别,只是先前后后,与先后后前的差别。一个来回所用时间应该是一样的。不知道是否正确?

 

 

 [16楼]  作者:hudemi  发表时间: 2012/09/02 07:34 

对【14楼】说:

1、不必要求同时,但不要相隔时间太长(长了后时钟漂移量可能大于实验待测值);

2、不用对钟;

3、这样的例子中都是物质作用在里面,请你找一个没有物质作用在里面的。但一旦找到物质作用的理由,虽不足于反对相对性原理,这时就只能用光速各向异性来解释实验结果了,同样质疑相对性。

 [17楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2012/09/02 10:12 
 [18楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2012/09/02 10:46 
 [19楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2012/09/02 10:59 

[16楼]

且不管前提交代的是否清楚。类似的实验等同于:想证明自己不是自己、标准尺不是标准尺。这思维形式在论坛里延续了很多年,而且乐此不疲。

黄先生是个理性的人,不能不查。
 [20楼]  作者:hudemi  发表时间: 2012/09/02 11:04 

对【15楼】说:

按目前原子钟达到的稳定度和精度,已能够满足实验要求(以高铁100M/S,几列火车长100M估算),但原子钟对环境条件要求很高。该实验非一般个人能力能达到,但只要国家支持,没问题。

至于用反射镜测往返时间的建议,不可取,因为理论上讲,往返时间是相等的。

 [21楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2012/09/02 11:09 

[20楼],黄先生,我想问一下,这个论坛是否有人可以随意删除其他人的帖子?
 [22楼]  作者:hudemi  发表时间: 2012/09/02 11:21 

对【19楼】说:

宋先生:

我前面已经说了,只是简要地介绍了王先生的实验思路。(而且是根据我的理解和记忆写的)

顺便介绍一下,王汝涌先生就是做出推广的Sagnac效应的人。

按相对论的理论,火车静止时和火车运动时,测得的结果是相同的,这是由相对性原理决定的,不管你尺、钟如何!但如果按照“以太拖曳”等假设,列车静止时,正反光束用时相同,列车运动时,正反光束用时不同。这就是两种理论预测上的不同。

 

 [23楼]  作者:hudemi  发表时间: 2012/09/02 11:23 

对【21楼】说:

除斑竹外,其他人没有删贴权。

近期西陆抽风,经常将贴子审掉,我的贴子也常被审掉。

 [24楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2012/09/02 11:36 

[22楼],黄先生:

这是一个计量设计问题。

按照牛顿力学的设计,如果列车静止时,正反光束用时相同,那么在运动的列车运动上,正反光束用时一定不同。如果你严格按照牛顿力学进行设计,实验结论一定是这样的。

同样,按照相对论的设计,列车静止时正反光束用时相同,在运动的列车运动上,正反光束用时也一定相同。如果你严格按照相对论进行设计,实验结论一定是这样的。

即这两种结论都会各自成立,且不会否定对方。实质上,这是两种不同的理论约定,当你的实验结论不是预期的那样,则说明你没有按照理论的约定去计量。

所以,此类实验永远不能证明设计者质疑的东西。
 [25楼]  作者:hudemi  发表时间: 2012/09/02 11:46 

对【24楼】说:

宋先生,

即使用牛顿理论,其理论预测值也未必一定不同。如果不存在类似“以太”的物质,其理论预测值应是相同的!!! 

您总是泛泛谈量尺、时钟问题,没有用!你一定要结合实例谈,比如在我介绍的王先生的实验中,火车静止时和运动时,在计量、测量方面有任何不同吗?如果你认为不同,请说明!!!!

 

 [26楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2012/09/02 11:47 

我说一个例子,比如说在运动的火车上,对于A、B两点形成的回路,A点时钟测量的回路时间是t秒,回路速度是c;B点时钟测量的回路时间是t'秒,回路光速不等于c。

如果这个实验是在牛顿力学下进行的,那么这个实验结论可能是正确的(要具体分析以后才知道)。如果说这个实验是在相对论下进行的,那对不起,你的实验有问题,B点的时钟一定不满足相对论的要求,需要重新对钟、且调整B钟的走时,直到B点时钟测量的回路时间也是t秒,回路光速也等于c为止。
 [27楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2012/09/02 11:56 

[25楼]黄先生:

如果你严格按照牛顿力学的要求去做,结果一定是预期的那样,与“以太”是否存在无关。

可能大家都不太关注理论设计的问题,而只把眼光盯在了实验上,却没有明白:理论设计是会影响到实验结论的。这个东西还真不是泛泛而谈,你首先需要意识到这方面的问题,才有可能去理解。

与此有关的一些问题,彭加勒很多年之前就从哲学的角度上指出来了,他当时就说对了。我也希望,能有更多的人试着去分析和理解。
 [28楼]  作者:hudemi  发表时间: 2012/09/02 12:48 

对【26楼】说:
说了,不要泛泛而谈,请针对王先生的实验具体说!
[楼主]  [29楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2012/09/02 12:50 

对【20楼】说:

 

开始没有看清楚,以为是测光来回的时间。

仔细看一下,这个实验其实和我的设想差不多。只是有些问题不知道技术上是否能够实现?记录一束通过两个原子钟的时间,如何做的?有没有效应的仪器?

我只知道,国家授时中心有计量时间差的仪器,是用一个原子钟做基准信号的。如何用两个原子钟测量时间差?有没有相应的仪器?

另外高铁的速度,只是光速的三百万分之一。或者说,如果测的是一阶效应的话,光通过两个原子钟的时间,应该是超过最小时间刻度的数百万倍。

 

 [30楼]  作者:hudemi  发表时间: 2012/09/02 12:51 

对【27楼】说:
怎么与以太是否存在无关?在牛顿理论中,比如光是波而且以太相对地球静止,且列车上来回用时不一样;反过来如果光是粒子且无以太,在真空下来回光速用时必相同!

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