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所谓“超光速”,广义相对论允许粒子速度(定义为dr/dt)的数值超过c
[楼主] 作者:jqsphy  发表时间:2013/05/29 19:06
点击:870次

所谓“超光速”,广义相对论允许粒子速度(定义为dr/dt)的数值超过c,但这不违反(狭义与广义)相对论之任何结论。我们所说的狭义相对论“任何粒子速度不超过光速”,其精神实质是“类空空间不可能转变为类时空间”,即四维线元ds恒大于0(对于粒子);对于光子,ds=0。在广义相对论中,仍旧保持了这一精神,即“四维线元ds恒大于0(对于粒子);对于光子,ds=0”,但是,允许粒子速度(定义为dr/dt)的数值超过c。
  总之,“任何粒子速度不超过光速”与“允许粒子速度(定义为dr/dt)的数值超过c”,都只是一个表面现象。在狭义相对论中,“任何粒子速度不超过光速”这一表面现象,等价于“四维线元ds恒大于0(对于粒子);对于光子,ds=0”,但在广相中,“任何粒子速度不超过光速”这一表面现象是不必要的。
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 [2楼]  作者:541218  发表时间: 2013/05/29 19:39 

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 [3楼]  作者:541218  发表时间: 2013/05/29 20:49 

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 [4楼]  作者:陆道渊247484  发表时间: 2013/05/30 07:19 

∥对于光子,ds=0”,但是,允许粒子速度(定义为dr/dt)的数值超过c∥此句直接有悖,这也不懂?
 [5楼]  作者:541218  发表时间: 2013/05/30 08:48 

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 [6楼]  作者:陆道渊247484  发表时间: 2013/05/30 09:27 

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 [7楼]  作者:541218  发表时间: 2013/05/30 10:16 

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 [8楼]  作者:陆道渊247484  发表时间: 2013/05/30 18:35 

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 [9楼]  作者:541218  发表时间: 2013/05/31 07:43 

我昨晚查阅了前苏联朗道所著的《场论》……;在讨论粒子于引力场中的自由运动方程的过程,一直强调必须认定粒子的运动速率永远不允许超过c,这是基本要求,否则整个相对论逻辑体系将彻底崩溃……
所以只要沈建其认定dr/dt>c 就等于 阵前倒戈
[楼主]  [10楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2013/05/31 15:55 

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[楼主]  [11楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2013/05/31 15:57 

对【9楼】说:
在引力场中,尽管所有粒子(含光子)的dr/dt都可以大于c(数值上),但是光子的dr/dt仍旧是最大的,光子的dr/dt就是引力场内每一点的由ds=0导出的新的速度上限。引力场内每一点仍旧有速度上限,就是光子的dr/dt,其它粒子都超不过它。所以,一对引力子之间的自由下落速度可以超过光速,即dr/dt>c,是很正常的,只要它不超过“引力场内每一点的由ds=0导出的新的速度上限”.
[楼主]  [12楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2013/05/31 15:57 

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 [13楼]  作者:541218  发表时间: 2013/05/31 16:18 

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 [14楼]  作者:541218  发表时间: 2013/05/31 16:19 

对【12楼】说:
难道光速c在引力场中并不是定值?那么在引力场中某一点c之值由力场的性质参量决定么?能给出c与力场参量的关联式么?c是力场参量的函数
[楼主]  [15楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2013/05/31 16:30 

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 [16楼]  作者:541218  发表时间: 2013/05/31 16:34 

对【10楼】说:

从你的思想描述看,我的与你的是不通的。

赵的是什么观点?有资料吗? 

你、我 的思想不完全相通,但是你承认了粒子在引力场中自由下落过程保持机械能守恒,其总能量E当然也就守恒即与粒子的下落速度无关,所以依据质能联系定律E=mc^2可知其动质量m一直保持不变,即dE/dt=c^2dm/dt=0。由于点粒子没有半径 理论上可以充分接近,即可释放出无穷多的势能 粒子的动质量又不能增大,粒子的动能可以趋于无穷大 所以粒子的速率dr/dt必须趋于无穷大。这些思想应该与你你相通吧!

至于赵凯华的观点的资料  你可以去阅读赵凯华编著的《力学》即可知道,赵凯华绝不认同粒子在引力场中自由下落的速度可以趋于无穷大。因为赵凯华认定粒子在引力场中自由下落的过程其动质量与其速率有关在逐渐增大 其动质量可以达到无穷大 

 [17楼]  作者:541218  发表时间: 2013/05/31 16:39 

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[楼主]  [18楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2013/05/31 16:42 

对【17楼】说:

若依据那式子将dr/dt与c关联起来,就应该获得c也可以趋于无穷大,因为粒子下落速度dr/dt可以趋于无穷大

===========

SHEN RE: c=3*10^8, 是一个常数,不要去理睬。 要求的是dr/dt,它不可无穷大(当然,在某个奇点附近可能为无穷大)。无论如何,这样求出的dr/dt,就是该点的速度的极限数值,普通粒子无法超过这个速度。

 [19楼]  作者:541218  发表时间: 2013/05/31 16:49 

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[楼主]  [20楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2013/05/31 16:49 

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[楼主]  [21楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2013/05/31 16:54 

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 [22楼]  作者:541218  发表时间: 2013/05/31 16:57 

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 [23楼]  作者:541218  发表时间: 2013/05/31 17:08 

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[楼主]  [24楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2013/05/31 17:16 

对【16楼】说:

你、我 的思想不完全相通,但是你承认了粒子在引力场中自由下落过程保持机械能守恒,其总能量E当然也就守恒即与粒子的下落速度无关,所以依据质能联系定律E=mc^2可知其动质量m一直保持不变,即dE/dt=c^2dm/dt=0。由于点粒子没有半径 理论上可以充分接近,即可释放出无穷多的势能 粒子的动质量又不能增大,粒子的动能可以趋于无穷大 所以粒子的速率dr/dt必须趋于无穷大。这些思想应该与你你相通吧

===========

SHEN RE:  “释放出的势能”,本身就是“粒子的动质量m所对应的mcc”的一部分。释放出势能,增加动能,m不变。你的意思是动能增大到无穷,势能变为负无穷。要知道速度v怎么变?关键要看此时的力学方程,它不是你所想象的狭义相对论方程。我简单跟你讲,势能变为负无穷,好比r趋于0。由那个根号1-...(2GM/ccr)vv/cc内的式子令为0,求出r=0时的dr/dt,便是速度的极限数值,因为是奇点,这个极限速度确实是无穷大(这没有什么问题,奇点处的光速可以是无穷)。而两个粒子靠拢,粒子速度无限大,这也不矛盾,凡是无穷大速度的粒子,都是要逼近光速的。注意:是逼近光速,不是超越光速。虽然都是无穷大,但是按照极限逼近过程看,在r=0的光速还是大了那么一点点,最后逼近,但没有超越。

所以,这里不存在问题。 

 [25楼]  作者:541218  发表时间: 2013/05/31 17:25 

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[楼主]  [26楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2013/05/31 17:36 

对【16楼】说:

你可以去阅读赵凯华编著的《力学》即可知道,赵凯华绝不认同粒子在引力场中自由下落的速度可以趋于无穷大。因为赵凯华认定粒子在引力场中自由下落的过程其动质量与其速率有关在逐渐增大 其动质量可以达到无穷大 

==========

SHEN RE:  我也不认同“粒子在引力场中自由下落的速度可以趋于无穷大”。注意,我排除奇点(r=0)的情形。落向奇点处,可以是无穷大。

 

至于为什么“粒子在引力场中自由下落的速度不可以趋于无穷大”,其理由与电磁学中,电子速度不可无穷大,稍微有一点区别,不是因为动质量可以达到无穷大。引力场中粒子速度不可超过那一点的光速极限dr/dt,是因为一旦超过,m分母中的部分就变为虚数了。不过精神实质倒类似,都是因为“一旦超过光速,m分母中的部分就变为虚数了”。

赵的力学我有,但我没有找到你说的文字。 

 [27楼]  作者:541218  发表时间: 2013/05/31 17:54 

对【26楼】说:

第412页、第430页……

 [28楼]  作者:541218  发表时间: 2013/05/31 17:56 

对【26楼】说:

《力学》第412页,恒力永远地作用于一个物体,该物体的速率永远不可能达到光速c。他并没有特别声明这恒力绝不是由引力场提供的。

所以如果一个物体在匀强力场中做永久的自由下落……难道其速率也不可能趋于无穷大?但这里没有奇点。

[楼主]  [29楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2013/05/31 17:56 

很抱歉,这里我纠正一下。
引力场内,其实m是不变的。
我刚才说““两个正负电荷可以无限接近”与你的“引力场内的两个粒子无限靠拢”的数学处理一样,

物理解释也一样,仅仅差别在于那个根号(我发给你的扫描件)下的表达式有所不同。”
这里,“其实数学处理一样,物理解释也一样”,不是绝对的一样。我刚才不小心把它们看作是绝对的

一样,其实不是,其实它们稍微有点区别。我的完整正确解释在24楼,即“引力场内的两个粒子无限靠

拢”不存在矛盾。两个粒子无限靠拢,即它们的r趋于0,那么这一点处(粒子半径r=0)的光速极限也是

无穷,两个粒子的速度可以逼近无穷,但还是没有超过光速。SHEN 2013-5-31
[楼主]  [30楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2013/05/31 17:56 

对【22楼】说:
很抱歉,这里我纠正一下。
引力场内,其实m是不变的。
 
我刚才说““两个正负电荷可以无限接近”与你的“引力场内的两个粒子无限靠拢”的数学处理一样,物理解释也一样,仅仅差别在于那个根号(我发给你的扫描件)下的表达式有所不同。”
 
这里,“其实数学处理一样,物理解释也一样”,不是绝对的一样。我刚才不小心把它们看作是绝对的一样,其实不是,其实它们稍微有点区别。我的完整正确解释在24楼,即“引力场内的两个粒子无限靠拢”不存在矛盾。两个粒子无限靠拢,即它们的r趋于0,那么这一点处(粒子半径r=0)的光速极限也是无穷,两个粒子的速度可以逼近无穷,但还是没有超过光速。

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