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请黄先生先回答如下习题（牛顿力学）。 如果飞机两端改为是两个自由质点（之间没有约束力），情况如何？ |
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请黄先生先回答如下习题（牛顿力学）。 如果飞机两端改为是两个自由质点（之间没有约束力），情况如何？ |
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[楼主] [148楼] 作者:hudemi
对【146楼】说： 哈哈，我的意思还不清楚吗？就是在质疑你所说的标准不合适，正如一根杆已经热胀到以前的2倍长（真值），你却说以该杆自身为尺，该杆长度仍为1（示值）。我们可以约定标准，但不是说标准可以随心所欲地任意约定，毕竟还要受前人约定和知识体系的限制，如果不受限制，人们永远也不可能有共同交流和研究的基础。 ========================== 当用现有的标准来说话，你说这根杆长度变为2，而不是1，这没有错误；但是，当我把这根杆本身定义为标准1的时候，这根杆就成了计量的基准，它的长度就是不变的。如果你说这根杆的长度变了，那必定是偷偷的更换了另外的“基准”。所以，你前面表达的“真值”、“示值”并非是你书本中看到的概念，而是一种仍然站在原有基准分析问题的错位理解。 这就好比A与B，且A、B之间有相对变化。你可以说以A为基准B在变，而不能说以A为基准A在变；你也可以说以B为标准A在变，但不能说以B为标准B在变。 谁都不想随意改变约定的标准，但你不能阻止别人这样去做，也不等于相对论一定按照你的意愿去办事，实质上相对论确实改变了牛顿力学中的很多东西，包括一些概念，也包括一些基准。只不过，由于人们忽视这类问题的思考（就像你认为的那样，思考这些东西没有必要），并没有发现这种概念、基准的改变，很多时候仍然用牛顿力学的思维或概念去理解相对论的推论，理解上的错位造成了所谓的若干“悖论”。 |
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接152楼再说一点： 这就好比，虽然我已经说明：把这根杆作为基准来使用，而且你也看到了我的说明。但是，在分析问题、思考问题的时候，你仍然站在你心目中的或者原来的基准思考问题，你的结论就是杆的“真实”长度变了；而我站在新的基准来分析问题，结果是杆的长度不变。 于是，我们之间的矛盾就产生了。特别是，如果一方在不声明、不知情的情况下把基准改变了，而争论双方又没有思考和关注这方面的问题，不知道矛盾的产生是“基准”变化造成的，那么，双方之间的争论将是永无休止的——一方坚定杆的长度变了，另一方则坚定杆的长度没有变。 |
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宋先生的想法是狭隘的，思维是简单、单一的。当事物发生改变时（比如实验的长由原长现变为2倍），他以为只要改变约定（以该长自身为尺长仍为1维持），就可以万事大吉。他根本没有意识到事物是相互联系的，各种约定是相互关联的，知识是成体系成系统的，任何一个单一约定的改变，就可能导致整个体系的崩溃。以爱因斯坦飞船为例：
假如飞船经历一次加速过程后再次平稳运行，实验室的长由原长变长2倍，确实可以通过约定长自身为尺子仍得出长为1的结论，单纯从长度这一角度来看，这一约定确实可以。但如果作一横向、纵向比较，就应该发现这一想法根本不成立。 横向比较是与高方向的比较，带来的结果是标准不再标准，空间不再各向同性，光速不再各向同性等，前面已说不再多说。 纵向比较是与历史过程比较。比如前次飞船上的人在水平方向发射光经对面墙反射回接收，接收和时间为T，他们认为光速为C；这次他们又做实验，发现用时变为2T，如果按宋先生的约定长度仍为1，他们就会奇怪，光速怎么变C/2了。如果光真变C/2了，整个电磁理论都要变！又如，前次他们做了实验，证实F=MA，现在他们又做，如果按宋先生的约定，他们发现同样的力同样的物体同样的时间内物体的位移小了，所以F=MA也要修改。等等。更要命的是，飞船的垂直方向和水平方向的现象不同，而且飞船每动一次，他们就要修改一下他们的物理总结，飞船每旋转一个角度，就要修改以前的物理总结，他们根本无法建立起物理规律。 这就是宋先生修改约定带来的结果，而宋先生根本没有意识到。 |
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[楼主] [154楼] 作者:hudemi
宋先生的想法是狭隘的，思维是简单、单一的。当事物发生改变时（比如实验的长由原长现变为2倍），他以为只要改变约定（以该长自身为尺长仍为1维持），就可以万事大吉。他根本没有意识到事物是相互联系的，各种约定是相互关联的，知识是成体系成系统的，任何一个单一约定的改变，就可能导致整个体系的崩溃。以爱因斯坦飞船为例： 假如飞船经历一次加速过程后再次平稳运行，实验室的长由原长变长2倍，确实可以通过约定长自身为尺子仍得出长为1的结论，单纯从长度这一角度来看，这一约定确实可以。但如果作一横向、纵向比较，就应该发现这一想法根本不成立。 ======================== 你还是没有理解如此分析问题的重要意义。 分析与选择是相辅相成的，但不是一回事情。你承认这样做可以，也知道如此做会带来什么，即“任何一个单一约定的改变，就可能导致整个体系的崩溃”。但并不意味着我们必须如此去做，我们的目的是：如果有人这样做了，我们就会知道问题出在什么地方，能够找出你我之间产生矛盾的根源（而不像论坛如今那样，因为找不出根源而盲目争论）。而除此之外，这种分析还会告诉我们，我们如今使用的系统与我们的“约定”是分不开的，科学中有人的主观性在起作用，一旦“约定”改变了，整个科学系统会变成另外一个样子，科学理论是不具有唯一性的。 有了上述的分析，我们就会清楚，无论是牛顿力学还是相对论，那是人类从众多可能的科学理论体系中，按照特定的标准选择来的。就好比前面所说，把某根杆选作基准，我们知道这样做是可行的、而且会改变很多东西，这就是思维的一种开拓。然而，实际操作中我们是否真的把这根杆选作基准，还与人类的意愿有关。假如，如此选择之后，会为人类的研究带来众多的好处，相比之下，我们可以选择这样做；假如，如此选择之后，会为人类的研究带来众多的麻烦，相比之下，我们可以选择不这样做。 所以，当你说“如果作一横向、纵向比较，就应该发现这一想法根本不成立”的时候，你还是没有摆脱先入为主的思维局限性。没有不能成立的约定，只有你是否选择的问题。 |
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[楼主] [154楼] 作者:hudemi
横向比较是与高方向的比较，带来的结果是标准不再标准，空间不再各向同性，光速不再各向同性等，前面已说不再多说。 ======================= 问题不是你认识的这样简单，我前面有过一贴，其中就提到计量基准各向同性与光速各向同性的问题。在特定的情况下，反倒是：为了使得“光速各向同性”，我们需要牺牲计量基准的各向同性。 如果计量基准的各向同性与光速各向同性能够共同得到满足，那是最理想的情形。假如这种情形能够得到满足，我想我们都会选择这样的“约定”。 |
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[楼主] [154楼] 作者:hudemi
纵向比较是与历史过程比较。比如前次飞船上的人在水平方向发射光经对面墙反射回接收，接收和时间为T，他们认为光速为C；这次他们又做实验，发现用时变为2T，如果按宋先生的约定长度仍为1，他们就会奇怪，光速怎么变C/2了。如果光真变C/2了，整个电磁理论都要变！又如，前次他们做了实验，证实F=MA，现在他们又做，如果按宋先生的约定，他们发现同样的力同样的物体同样的时间内物体的位移小了，所以F=MA也要修改。等等。更要命的是，飞船的垂直方向和水平方向的现象不同，而且飞船每动一次，他们就要修改一下他们的物理总结，飞船每旋转一个角度，就要修改以前的物理总结，他们根本无法建立起物理规律。 这就是宋先生修改约定带来的结果，而宋先生根本没有意识到。 =========================== 我研究这方面的问题不是一年两年了，如果说我没有意识到这方面的问题，我自己都不相信。 实质上，比这更糟糕的情况都会有，你能认识到这些就是一种思维上的拓展、解放。这就意味着，我们能否得到很好的规律性描述，与人类如何去“约定”、如何去选择“约定”密切相关。 一旦我们选择的不好（自然是相对人的意愿来说的），局面会变得很糟，甚至根本无法得到任何规律性的东西，比如：动量守恒、能量守恒、牛顿三大定律统统都不会成立。但是，我们只能说这种选择很糟糕，而不能说这种选择不成立。 明白了这个道理之后，我们就应该知道：科学理论没有唯一的、必然的，我们可以构造无数形式的理论体系，且会抛弃那些“糟糕”的理论体系，“永远”选择那种让人类“满意”的理论体系。——这就是人类能够对理论提出若干要求的原因，也是奥卡姆剃刀能发挥作用的原因。 所以，当一个理论体系正如你上述描述的那样，我们可以去分析、去认识，但不会选择它，除非没有任何一个理论体系比它“更好”。 |
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对于一个理论体系，自洽是我们人类的一个基本要求，按照这样的要求，人类可以构造出无数的理论体系。于是会出现这样的局面，某个人所建立的理论体系确实符合自洽要求，但是由于种种原因，比如有一个理论体系正在使用、且用的很好，或者没有人注意到他的理论，或者有人注意到了、但并不认为他的理论比现有的更好....，就可能造成这个人有一种怀才不遇的感觉，甚至他的理论永远被埋没。也许我们会认为这是件很糟糕的事情，然而也是很现实的事情。即使你的理论很好，若是无人认可也是白搭，因为自洽可用的理论不是只有一个。
实际上，如果人们确认牛顿力学的基本理论是自洽的一种理论体系，那么，通过稍微的“内核”改造，就可以衍生出无数种自洽的理论体系，最典型的衍生就是：通过改变“内核”或者“内核包装”（相当于计量结果的变换，或者说是一种数学上的转换），牛顿力学与相对论可以互相转化，但理解起来就会有些费劲，稍有不慎，就会出现很多所谓的“悖论”。 |
| 宋先生，我想说的都已说过了，你也知道了我的意思，余不多说。 |
| 吴先生再也不发表意见了，但愿他已改变他自己的观点。 |
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物体运动是我行我素的绝对行为，是对作用力的客观反应。和参照系无关，不会因参照系的变化而变化。不论参照系是否存在，只要作用力不变，物体运动的状态就不会发生变化。物体运动状态的描述和参照系有关，同一运动状态，选取不同状态的参照系描述的结果是不同的。 物体运动产生的一切物理效应，是真实运动的体现，只有描述真实的运动状态才能得到唯一正确的结果。因此，选取正确的时空参照系，是准确描述物体运动的关键。 在黄先生的问题中之所以会出现矛盾的答案，问题就出在参照系的选择上。黄先生没有明确说出参照系如何选择，而是把参照系隐藏在问题的叙述中： 一、【茫茫宇宙，一艘飞船孤独前行。…….进行了两次加速。】显然黄先生的参照系选择在飞船之外的静止点。否则就看不到这样的画面。 二、【在飞船上的实验室的墙角处分别垂直向上和水平向右同时发出光束。】显然这一问的参照点选择在实验室的墙角处。否则后来的实验无法进行。 实际上这是两个问题。黄先生把两个毫不相干的问题合成一个问题，不论你如何回答，都会自相矛盾。这也是黄先生的蒙人之处。 我的回答非常简单： 一、以飞船之外的静止点（P点）作为参照点，可以准确地描述飞船的运动状态。但对飞船中发生的事可以说一无所知。飞船加速是否会形成飞船变形。答案是肯定的。不会！ 原因是：在洛变换中，K’坐标系的体积是无限的，描述坐标系运动的参照点P点和坐标系运动的距离都囊括在K’坐标系的空间范围内。对于运动的飞船则不同，描述飞船运动的P点和飞船的运动距离都无法囊括于飞船之中。 两者的运动模式和参照系的选择都是不同的。飞船就是一个运动点，而不是坐标系。爱因斯坦可以不费吹灰之力把一个抽象的无限大的坐标系变短。而我们却不能不用任何力量就把一个真实的鸡蛋捏碎。本问题和相对论无关。 二、以飞船实验室墙角处的运动点作为参照点，不论飞船运动如何变化，相对于飞船本身的参照点，相对速度永远都等于零。至于飞船是否运动、是否加速、不是本参照系的描述范围。飞船加速是客观事实，不论是否可以描述都不能忽略。因为光在不同的惯性系中运动状态都是不变的，所以每次实验的结果都必然是一样的。 |
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黄先生意在揭露相对论的错误。却出了个和相对论无关的题。
一个和相对论无关的运动问题，居然有人可以用相对论解答。 研究两坐标系的相对运动，连爱因斯坦也必须依赖于参照点“P”，才得出相对论。有些人不用参照点就可以直接写出描述运动的表达式。 难怪此贴可以置顶。 |
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在我眼里相对论就是一堆废纸。先不说相对论是否自洽。我在真实的宇宙中不断地寻寻觅觅，就是找不到一个可以和相对论相似的运动类型。
参与讨论的都是高手，不知那位可以指点一二？ |
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一个物体在一个惯性系中运动是物体运动的基本模式。星系在宇宙构成的大惯性系中运动；太阳系在银河系构成的惯性系中运动；地球在太阳系构成的惯性系中运动；地球上的物体在地球惯性系中运动；无一例外。这一普遍规律是研究运动学的基础，离开这一基础就成为纸上谈兵。
描述物体运动的首要任务是选取正确的时空参照系。物体运动的范围（空间）必然在物体体积以外，因此空间参照点必然应当选取运动物体以外的静止点。物体运动的过程（时间）是运动物体的亲身经历，因此时间参照点必然应当选取物体惯性系的时间，空间参照点和时间参照点共同组成物体运动的时空参照系。时空参照系的特点是：时间和空间不在同一惯性系。这一点大家务必清楚。 由于惯性系具有物质性，惯性系物质具有的引力、惯性力必然对运动物体产生拖拽效应。物体运动是否受到惯性系拖拽效应的影响，取决于运动物体的逃逸能力，而运动物体的逃逸能力取决于物体运动的速度。 事实证明：一个物体从低速运动的飞机上坠落必然做自由落体运动；从高速运动的飞船上坠落则不做自由落体运动。低速运动的物体在完成自身运动的同时随惯性系一起运动；高速运动微粒子则不受惯性系引力、惯性力的影响，我行我素，不随惯性系一起运动。 在惯性系中，对于不能逃逸惯性系拖拽效应的宏观低速运动，运动物体除完成自身的运动外随惯性系一起运动。惯性系中的固定点相对于运动点是静止的。运动物体虽然相对于惯性系运动，但宏观上看运动物体仍然属于惯性系的组成部分，因此惯性系的时间和运动物体的时间虽然在理论上说存在一定的差别，但这种差别微乎其微。选取惯性系绝对时空参照系进行描述可以说相对真实，相对准确。 当物体在惯性系中高速运动时，可以完全摆脱惯性系拖拽效应的束缚，物体只完成自身运动，不再随惯性系一起运动。这时惯性系中的固定点，相对于运动物体就不再是静止点。 运动物体的时间和惯性系的时间的差别越来越大，不可忽略。如果这时候仍然采用惯性系时空参照系，就失去了描述的真实性，无异于刻舟求剑。因此必须另外选择可以准确描述物体运动的时空参照系。如何选取正确的时空参照系？新的时空参照系和惯性系时空参照系有什么不同？两者之间如何变换？就成为描述惯性系中物体高速运动必须解决的问题。 相对论的初衷就是要解决惯性系中物体高速运动产生的矛盾，解决不同参照系的时空变换问题，事实证明相对论没有解决这一问题。原因是：在相对论中，坐标系运动的时空参照系同属于同一惯性系，所以说相对论描述的是不同惯性系之间的时空变换，而不是不同参照系之间的时空变换。不论相对论是否正确，都不能解决不同参照系之间的时空变换。 支持相对论的人用相对论解决不同参照系的时空变换，是不懂相对论。 反对相对论的人用物体运动的事实来否定相对论，也是不懂相对论。 因不懂相对论而反对相对论，因不懂相对论而支持相对论，同样悲哀。 |
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一、L不等于L’是相对论的假设，而不是结论。假设是需要用事实来验证的。
爱因斯坦要通过坐标系运动演绎不同惯性系的长度不同，就必须把坐标系可运动的范围、运动的距离都囊括在坐标系自身的空间中，否则无法演绎。因为坐标系运动的范围不受限制，所以坐标系的空间必须满足坐标系运动的要求，体积无限大。这种抽象思维是名符其实的纸上谈兵，因为在真实的宇宙中，绝对不存在“物体在自身空间作直线运动”的物体运动模式。假设无限大空间的坐标系作直线运动本身也是一个不折不扣的伪命题。 在数学上，无限大除以任何实数都等于无限大，这表明无限大的体积是不可能发生变化的。相对论的演绎过程证明：即使你假设运动过程会造成坐标系尺缩，也不会导致坐标系整体空间体积变化。L不等于L’的假设是不成立的。 没有人可以说清楚相对论的尺缩是抽象收缩还是真实收缩？是局部收缩还是整体收缩？是弹性收缩还是刚性收缩？好事者趋炎附势，以讹传讹，莫名其妙地杜撰了一个运动物体长度收缩的结论。不可避免地受到有识之士的质疑，这也是反对相对论的主要原因。 二、t不等于t’也是相对论的假设，而不是结论。假设同样需要用事实验证。 从理论上讲，运动过程（时间）必然受运动速度的影响。 从实验结果看，微观粒子运动速度变化确实可以影响粒子的寿命。 所以说，不同惯性系时间不同的假设是合理的，是成立的。不同惯性系时间不同的事实博得了绝大部分人的认可，这也是相对论可以立足于科学殿堂的根本。可惜的是反对相对论的人不能实事求是地去看问题，使得反相理论苍白无力。 三、在不同时空参照系的变换中，空间参照系的变换只是从惯性系固定点和绝对静止点的变换，而不是距离长度的变换。时间参照系的变换是不同惯性系时间的变换。相对论尺缩的错误假设严重影响了不同惯性系时间变换的准确性，导致相对论失去了实用性。 我们是辩证唯物主义者，不是哪个人的信徒。盲目崇拜是无知的表现。 |
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在不同的惯性系中，所有物理学规律的物理表达式都相同。 所以经典力学的表达式适用于所有惯性系的所有运动。如何正确套用物理学公式，不在于物理学公式本身，而在于时空参照系的选择。牛顿选择了地球惯性系的时空，爱因斯坦比牛顿增加了一个运动惯性系时空。一个关于运动状态的表达式：V=L/t ，选择地球时空参照系就属于经典力学，如果选择相对地球运动的惯性系时空作时空参照系，V=L’/t’ ,就属于相对论。物理表达式本身没有属性，关键在于时空参照系的选择。经典力学和相对论的差别就在于不同惯性系的时空变换。 说了这么多，问题又回到了王先生的主贴：【茫茫宇宙，一艘飞船孤独前行。】一个看似普通的问题，牛顿和爱因斯坦都傻眼了。（看来王先生对运动确实进行过研究。）牛顿没有办法把地球时间搬到和地球毫无瓜葛的飞船中，爱因斯坦没有办法把飞船以外的运动距离搬到飞船中。牛顿参考系和爱因斯坦参考系都无法建立，牛顿参考系，爱因斯坦参考系都排不上用场。飞船却丝毫没有顾忌牛顿和爱因斯坦的面子，继续一往无前。 参与讨论的朋友们，新的问题出现了。 1、给牛顿一个面子，不管三七二十一，用武力把地球时间强加给飞船。建立一个牛顿参考系。 2、给爱因斯坦一个面子，不管三七二十一，用武力把飞船运动的距离打包起来硬塞给飞船。建立一个爱因斯坦参考系。 3、闭上眼睛，什么也别说，就当这个问题没有发生。（大家都是大学教授，支持申书亭的理论太没有面子了。） |
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牛顿参考系是用来描述物体运动的。在牛顿参考系中运动的物体，V=L/t ，L 、t是牛顿时空，所以只是物体宏观低速运动的近似值，不适应于高速运动的描述。 爱因斯坦参考系是用来描述参考系的。在爱因斯坦参考系中，K’坐标系在K坐标系中运动，V=L’/t’ ，L’，t’是K’坐标系自己的时空，不是运动参照系的时空。相对论只表述了两坐标系时空如何变换，没有论述物体在爱因斯坦参考系中运动如何描述。 于是人们总是把K’坐标系当做运动物体描述，却不知这样描述会和相对论的理论产生矛盾。 如果用K’坐标系代表运动物体，就形成物体在K坐标系中运动。 用V=L/t表示物体的运动状态，就违背了相对论“物体运动会导致物体空间时间变化”的初衷，变成牛顿参考系，背离了相对论。 用V=L’/t’ 表示物体的运动，就变成物体在K’参考系中运动，违背了物体在K坐标系中运动的事实。 这就是相对论不自洽的地方，即使爱因斯坦复活，也难自圆其说。 假如爱因斯坦的设想成立，正确的表述方法应当是这样的：V’=L/t’ 。 爱因斯坦参考系和牛顿参考系的关系应当是：V’t’=Vt=L 。 相对论只是提出了一个设想，并没有成功地完成这个设想。 |