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对【2楼】说： S'系是不是必然或只能采用从S系来的计量工具，或与S系的计量工具必须一致? S'系的人当然可以使用另一套计量工具，但讨论S'系使用另一套时空测量标准没有任何意义。我们倒是应该讨论一下S系的时空测量标准拿到S'系后，会不会发生变化。至少，这些时空测量标准到S'系后，与原来在S系时相比，已处在不同的运动状态下，因此，这些时空测量标准完全有可能与S系的标准不同了，按狭义相对论，它的直尺长度与在S系时相比而收缩了，它的时钟变慢了。在狭义相对论中，两系会测量出相同的物理规律，但两系的时空测量标准却不同了（在唯一的一个参照系看来）。 |
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[楼主] [3楼] 作者:董加耕
谢谢你来讨论。我将文章放在这里，仅仅就是放在这里而已，只放在我的电脑中，还不如不写。这篇文章我实在懒得写，拖了很久才动笔。写完这篇，我自己关于时空方面的文章就全部写出来了。这篇只是一个补充说明，我的主要观点应该去看《一种朴素的相对性时空观》一文。说句实在的，我的一些观点是在同你讨论中逐步明确起来的。当然，我的一些观点，你可能不一定完全赞同。 关于你提出的几个问题，我已在不同的场合或文章中讨论过，不过当时你并不十分满意。 我感到你看问题比较深刻，但有时也有点偏执，老抱着原来的一些观点不放，而这些观点，在我看来，对物理学、或对我们理解物理学来说，意义不大。当然，你的观点的具体细节我并不清楚，只是在同你讨论中初步了解了一些。 ======================= 虽然我认为你的文章还存在这样或那样的问题，但是，仍然是抓住问题要害的文章，十分难能可贵。 至于“偏执”、“是否有意义”的理解，与心态有关，很多时候绝大多数人都认为“没有意义”的问题反倒是非常重要的问题，比如你这里谈论的问题，在很多人眼里是没有意义的。而对“偏执”的理解往往是相对的，有些时候，双方可能都会认为是对方偏执，这种时候，需要改变自己的意识，用反对的心态思考自己的认识，用支持的心态去思考对方的认识，有时会豁然开朗。我之所以这样说，是因为我本人就常常如此分析问题，你谈到的这些问题，我都曾经从正反两方面反复思考过。 |
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[楼主] [7楼] 作者:董加耕
S'系是不是必然或只能采用从S系来的计量工具，或与S系的计量工具必须一致? S'系的人当然可以使用另一套计量工具，但讨论S'系使用另一套时空测量标准没有任何意义。我们倒是应该讨论一下S系的时空测量标准拿到S'系后，会不会发生变化。至少，这些时空测量标准到S'系后，与原来在S系时相比，已处在不同的运动状态下，因此，这些时空测量标准完全有可能与S系的标准不同了，按狭义相对论，它的直尺长度与在S系时相比而收缩了，它的时钟变慢了。在狭义相对论中，两系会测量出相同的物理规律，但两系的时空测量标准却不同了（在唯一的一个参照系看来）。 ================================== S'系的人可以使用另一套计量工具和计量方法，S'系并非只能把从S系拿来的尺子和时钟作为自己的尺子和时钟来使用，从人类的追求来说，可能觉得没有意义，但从认识的角度来说，则有着非凡的意义。它至少告诉人们，计量是有主观性的、不具有唯一性，在没有特定的约束下，S、S'可以各自独立的选择计量工具与计量方法，这就意味着时空变换本是随意的、不确定的，时空变换不具有唯一性。所谓洛仑兹变换与伽利略变换只能有一个成立乃是一叶障目、狭隘认识的结果。进而就会得出这样的推论，科学理论是不具有唯一性的，那种认为牛顿力学是狭义相对论低速下的近似，也是错误的。 之所以钟情于洛仑兹变换、相对论，之所以钟情于伽利略变换、牛顿力学，与我们人类的意愿、目的是分不开的，因为人类总是追求“对人类有益”的东西。这种追求本身没有错，错误的是人们被自己的追求蒙蔽了眼睛，把利益追求下的选择误做为必然的、唯一的。从而造成，一旦出现不同意愿下的选择，就片面地判定一定是对方错了，一定是对方的理解能力差，互相争论、永不休止。 另外，相对论的问题，不仅仅是两系的计量基准不同，还有一个重要的、难以被重视和发现的方面，那就是计量方法的区别。如果仅仅是计量基准的不同，就不会有类似“你看他的尺短、他看你的尺短”、“你看他的钟慢、他看你的钟慢”这种相互的结论，而只能是，要么都是他的尺短，要么都是你的尺短，要么都是你的钟慢，要么都是他的钟慢。 |
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但现在的问题是，1、物理学中只能使用唯一的一套时空测量标准，不能同时使用两套时空测量标准。2、在某种意义上讲，狭义相对论能够与物理学中目前实际使用的时空测量标准精确对应，而牛顿力学却不能精确对应，这或者是测量精度问题，如果不是试验的精度问题，我们就只能说，测量出牛顿力学规律成立时所使用的时空测量标准，与测量出狭义相对论成立时所使用的时空测量标准不统一。3、如果不是测量测量精度问题，而是时空测量标准不统一，那我们究竟要选用那一套时空测量标准，这取决于那一套时空测量标准下的物理规律更为简单，能够解释更多的物理现象。当然，究竟选用那套时空测量标准，是由人来确定的，这里有人为的因素。4、至少，我们要做到我们所获得的物理规律，应与我们实际所使用的时空测量标准精确对应。就这一点而言，狭义相对论要比牛顿力学更好一些，除非我们认为测量出牛顿力学时的时空测量标准根本就不是我们现在实际使用的、测量出狭义相对论的这套时空测量标准。
========================== 从统一的角度来说，物理学中只能使用唯一的一套时空测量标准，这没有错误，但是并不意味着只有你选择的那套才是成立的。当地球人与外星人的选择不同时，且不要从本位出发，武断地说“外星人的选择错了”。 其它的，我不再重复。需要说一点的是，狭义相对论与牛顿力学的差异不是测量精度的问题，而是机制问题，相当于我们常说的社会体制问题，或者类似于资本主义与社会主义的问题。 |
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对【15楼】说： 从统一的角度来说，物理学中只能使用唯一的一套时空测量标准，这没有错误，但是并不意味着只有你选择的那套才是成立的。当地球人与外星人的选择不同时，且不要从本位出发，武断地说"外星人的选择错了"。 讲的很精彩！ |
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[楼主] [18楼] 作者:董加耕
在某一坐标系中，物体的长度变化是否符合某种规律与物体、计量方法（包括时钟同步）有关，这一点前面说过。打个比方，假设在S系现有的计量方法下，一个物体的运动长度L与静止长度L0满足：L=L0/r，只要稍微改变一下“对钟”，那么L=L0/r就不能仍然保证成立。所以说，同坐系内的“长度收缩”不是一定要符合“洛仑兹变换”所得到的“长度收缩”公式。 实质上，在选择使用什么样的坐标变换时，可以反过来理解。比如，我们已经知道在S系现有的计量方法下，物体的运动长度L与静止长度L0满足：L=f(L0，v)，那么，我们只需要求S'系采用的尺子必须与从S系拿来的尺子一致，就能确保坐标系间的长度变换关系与坐标系内的长度变换关系一致。即：我们可以根据坐标系内的长度变换关系来人为地选择坐标变换。而不是坐标系内的长度变换关系必须与坐标变换所取得的长度变换关系一致，否则，就是一种因果倒置的关系。 而对于伽利略变换，则可以这样理解。即使S系内物体的运动长度L与静止长度L0满足：L=L0/r，但是，S'系在选择长度计量基准的时候，并没有把S系拿来的尺子作为长度计量基准，而是采用了另外的基准。在这种情况下，坐标系间的长度关系就是L=L0（注意还要配合伽利略变换相应的“同步”），与S系内物体长度的变化关系不再一致。这样做也是毫无问题的，完全能够成立的。 |
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[楼主] [22楼] 作者:董加耕
第一段话我给你修改如下： 在某一坐标系中，物体的长度变化是否符合某种规律，与计量方法有关，改变计量方法（时空测量标准），物体长度的变化规律也将改变。打个比方，假设在S系现有的计量方法下，一个物体的运动长度L与静止长度L0满足：L=L0/r，只要稍微改变一下计量方法，那么L=L0/r就不能仍然保证成立。 ================== 计量方法比仅仅是时空测量标准，你的修改使得失去我要表达的思想。这个问题前面谈过一些，但要想清晰的理解还是不容易，因为这不是书本上能看到的知识。这里还是以“同时”关系来说明一点： 不仅仅在长度比较、时间比较要用到“同时”关系，在很多表达式的获得中我们通常使用的比较规则就是“因果关系”和“同时”关系。对于x=y这个表达式，我们可能说当y=n时x=n，如果y=n对应的事件与x=n对应的事件总具有因果关系，那么，这个表达式就是依据因果对应的关系得出来的。然而，我们很多时候也可能不使用因果关系来获取表达式，而是用“同时”关系，如此一来，可能得到另外一种表达关系，比如x=y+2，即y=n与x=n+2所对应的事件是同时关系而不是因果关系。实质上，除了这两种比较规则，还可以选用其它很多的比较规则，比如统计学中的“同比”、“环比”，这些表较既不是因果关系、也不是同时关系，所得到的规律表达式都会有区别。 再比如，在相对论中，如果S、S'所使用的“同时测量两端”指各自的“同时”，那么，就会出现相对收缩的问题。假如，S、S'约定“同时测量两端”中的同时都是指S系的“同时”，那么，S、S'就不是得出相对收缩的结论。 回过头来说测量问题，测量规则通常也是一种比较规则，不同的测量规则就会用不同的计量结果。仍以同时测量两端来说，通常情况下，S系所说的“同时测量两端”中的“同时”是指自己所在系的“同时”，如果把这个同时变成S'系的“同时”，那么，测量结果就会改变（我们一般不这样做，只是为说明其中的道理）。 先说这些吧，有空再聊。 |
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对【23楼】说： 再比如，在相对论中，如果S、S'所使用的"同时测量两端"指各自的"同时"，那么，就会出现相对收缩的问题。假如，S、S'约定"同时测量两端"中的同时都是指S系的"同时"，那么，S、S'就不是得出相对收缩的结论。 ———————— 如果把S'系的“同时”约定成S系的同时，那S'系的的时间还能再叫时间吗？ |
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对【25楼】说： 再来看"为什么？"，设想有两个坐标系S、S'，已知有一个静止的1米长的尺子A，和与这把尺子的两端始终重合的物体B，当这个结合体相对S静止时，S系测量物体B（也包括尺子A）的长度L0=1米，当物体B（包括尺子A）与S'静止时，S系测量物体B的长度为L=f(L0,v)，这就是S系内物体长度的变化关系式。现在我们希望知道，当物体B相对S;静止时，S'系测量物体B的静止长度L0'，在这种情况下，如果我们规定S'所采用的长度计量单位要与由S系来到S'的尺子A保持相同，那么当尺子A与S'静止时，A代表的就是S'系的1米，而由于A与B始终是重合的，因此物体B在S'系的静止长度还是1米，即L0'=L0，再根据L=f(L0,v)可得：L=f(L0',v)，这就确保长度的时空变换关系与坐标系内的长度变换关系有完全相同的形式；反过来说，假如不规定S'所采用的长度计量单位要与由S系来到S'的尺子A保持相同，那么，L=f(L0',v)就可以不成立，长度的时空变换关系与坐标系内的长度变换关系就会有不同的形式。 __________ 这段话讲的很含糊，能不能讲的更清楚一些？ |
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[楼主] [24楼] 作者:董加耕
对【23楼】说： 再比如，在相对论中，如果S、S'所使用的"同时测量两端"指各自的"同时"，那么，就会出现相对收缩的问题。假如，S、S'约定"同时测量两端"中的同时都是指S系的"同时"，那么，S、S'就不是得出相对收缩的结论。 ———————— 如果把S'系的“同时”约定成S系的同时，那S'系的的时间还能再叫时间吗？ ===================== 首先，我那段话并不是说“把S'系的“同时”约定成S系的同时”，而是说：S系不用自己的同时，而是用S'的同时来测量运动物体的长度。这两种测量的区别可以通过下面的描述来理解。S系用自己的同时测量物体的长度，意思是，当物体的两个端点与S系的两个坐标点分别重合，且这两个重合事件在S系是同时事件，则两个坐标点之间的刻度差就是“S系用自己的同时所测量的长度”；S系用S'的同时测量物体的长度，意思是，当物体的两个端点与S系的两个坐标点分别重合，且这两个重合事件在S'系是同时事件（注意，相当于S系借用了S'的同时），则两个坐标点之间的刻度差就是“S系用S'的同时所测量的长度”。 其次，我们完全可以“把S'系的“同时”约定成S系的同时”，这种情形下的“同时”就是我们通常说的“绝对同时”，S'系的时间仍然可称为时间（除非你自己不这样称呼）。这就关系到什么是时间、同时等基本问题了，目前书本上还是没有准确答案，要想理解这两个概念，人们还需要转变意识，千万不要把时间、同时继续误解为是天然存在的东西，它们是人造品，拥有人类赋予的很多特性。但是，这种意识的转变将是痛苦的，可能需要几辈人的努力。 |