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上一主题:以太和场 下一主题:研究理论物理头脑中先要有微观物...
我也认为所有参考系都可能是惯性系。
[楼主] 作者:刘久明  发表时间:2003/05/07 11:17
点击:474次

与宇观先生所说的有所不同,在研究不同问题时,所有参考系都有可能视为惯性系,但在某些条件下,选定的参考系可能不满足惯性系的要求,在匀速运动的火车上,其匀速运动期间,火车即可以当作惯性系。在加速运动的火车上,研究车厢内的运动规律时,火车不可以当作惯性系,引力与牵引力的作用机理不同,引力是同时作用与被作用物体的每个质点上的,而牵引力却不同。

如果是引力火车(如地球),火车加速时,火车内的物体会同时加速,所以引力火车是惯性系,自由下落的电梯是惯性系。

如果是动力火车,火车加速时,车厢内的物体没有被同时加速,所以董银立能够在车厢里测出火车的加速度,动力火车在加速状态下,不能当作惯性系。

另外沈先生所说的远离其他星球的说法是可以理解的,即为的是不考虑外界的影响,其实在考虑系统内部运动规律时,即便不远离其他星球,多数情况下系统的合外力(引力)都可以忽略,即可以把系统看成理想的惯性系,物理学就是要揭示理想状态下的物理规律。

沈先生在相对论的认识方面比以前有了很大的进步,自我感觉越来越欣赏相对论了,孰不知沈先生的相对论观点越来越个性化了,也即离爱因斯坦的狭广两义相对论越来越远了,早晚有一天,相对论会被你自己推翻。

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 [2楼]  作者:宇观系统论  发表时间: 2003/05/07 12:14 

跳出参考系的框架思考问题就不一样了

与宇观先生所说的有所不同,在研究不同问题时,所有参考系都有可能视为惯性系,但在某些条件下,选定的参考系可能不满足惯性系的要求,在匀速运动的火车上,其匀速运动期间,火车即可以当作惯性系。在加速运动的火车上,研究车厢内的运动规律时,火车不可以当作惯性系,(宇观系统论回复:只要你不看到火车本身甚至地球周围的环境,在加速的火车内选择适当的方位或角度,你就会象站在地球上的一样。当然站立的位置不对,你就有从山坡上滚下来的感觉,因为你站在了陡坡上。站在地球上你承认找到了惯性系,有什么理由否认火车找到的参考系是惯性系呢?你研究火车内的物理规律,自然没有必要参考其它星球,因而也没有必要参考火车的动力机车。从物理研究的角度来说,你没有必要知道动力机车的存在。否则你就跳不出参考系的框架去研究问题了。这时,你不自觉地用双重标准来考虑问题,站在不同的参考系上评判同一参考系上的物理现象。这是不合理的。董先生说我否认汽油的存在。其实,研究火车内的物理现象与汽油确实没有联系。在物理规律的描述上,引力火车和牵引力火车不会有任何区别。只是牵引力火车内部存在了个引力场。这一引力场与地球的引力场没有本质的区别,它与地球原有的引力场结合在一起构成了新的引力场。存在引力场就不是惯性系了吗?那么固连在地球表面上的参考系也不是惯性系了?)引力与牵引力的作用机理不同,引力是同时作用与被作用物体的每个质点上的,而牵引力却不同。


如果是引力火车(如地球),火车加速时,火车内的物体会同时加速,所以引力火车是惯性系,自由下落的电梯是惯性系(所以,火车内自由的物体都是惯性系了)


如果是动力火车,火车加速时,车厢内的物体没有被同时加速,所以董银立能够在车厢里测出火车的加速度(相当于我们在地球上测出了重力加速度。如果董先生没有关于地球的重力加速度的经验数据,他根本测不出火车的加速度!),动力火车在加速状态下,不能当作惯性系(如果你否认地球表面是惯性系的话,这时,宇宙中再也没有惯性系了)


另外沈先生所说的远离其他星球的说法是可以理解的,即为的是不考虑外界的影响(并不需要排除外界的影响),其实在考虑系统内部运动规律时,即便不远离其他星球,多数情况下系统的合外力(引力)都可以忽略(不需要忽略),即可以把系统看成理想的惯性系,物理学就是要揭示理想状态下的物理规律(对)


沈先生在相对论的认识方面比以前有了很大的进步,自我感觉越来越欣赏相对论了,孰不知沈先生的相对论观点越来越个性化了,也即离爱因斯坦的狭广两义相对论越来越远了,早晚有一天,相对论会被你自己推翻。(我是相对论方法的保卫者,但不是相对论的保卫者)



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hgy
[楼主]  [3楼]  作者:刘久明  发表时间: 2003/05/07 17:04 

宇观先生认为:“只要不看到火车本身甚至地球周围的环境,在加速的火车内选择适当的方位或角度,你就会象站在地球上的一样。”

此观点确实不够客观,从表面上看与“远离其他天体”的说法有些类似,但仔细分析起来却大有不同。

我们已经知到这里的“看”并不强调用“眼睛”,而是指用任何可能的方法测量。在动力火车里,当火车刹车时,桌面上的小球会向前滚动,从火车内部来看,小球没有受力而发生了运动状态的改变,纠其原因是火车在此时不可以当作惯性系。因为动力火车中的物体首先存在于地球的引力场中,火车中的物体实际上保持相对于地球引力场的惯性运动。在火车上的人仍可以感受(看)到地球的存在。

而在自由下落的电梯中,电梯与电梯中的物体相对于地球做相同的运动,在封闭电梯中的人,感受不到地球的存在,电梯内部的运动规律符合牛顿定律,所以自由下落的电梯可以作为惯性系。

 

 

 [4楼]  作者:宇观系统论  发表时间: 2003/05/07 17:38 

这里,“没有受力”用到了你的先验知识来推断,这是不合理的

你说:在动力火车里,当火车刹车时,桌面上的小球会向前滚动,从火车内部来看,小球没有受力而发生了运动状态的改变

这里,“没有受力”用到了你的先验知识来推断,这是不合理的。假如你一直封闭在火车这一参考系中,你只能推断,火车刹车(实际上你不应该从先验知道刹车这一过程)时,火车内的小球受到了引力作用,你可以用弹簧秤来测量到这一引力的存在。要特别提醒你的是,这一引力与我们在地球中测到的地球引力没有区别。所以,此时我们发现,火车内的所有物体运动规律都是符合牛顿定律的。所以,火车仍然可以看作是惯性系,除非你不认为与地表固连的参考系是惯性系。

当然,我这里用了比广义相对论的强等效原理还要强的等效原理:在这一原理中,地球的引力也不是实际存在的。

当然,对惯性系的不同的定义会有不同的结果。而我的观点是:在接受了引力不是真实存在的前提下, 所有的参考系都是等价的。即没有惯性系和非惯性系的区别了。

 



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hgy
[楼主]  [5楼]  作者:刘久明  发表时间: 2003/05/07 19:41 

再回宇观先生

宇观先生请注意,我特别强调了:“从火车内部来看,小球没有受力而发生了运动状态的改变”。

毫无疑问没有受力,小球就不会发生运动状态的改变,所以小球肯定是受到了力的作用,但如果“从火车内部来看”,是找不到力源的,因为小球受到的是火车系统外部的引力,而非来自封闭的火车系统,即火车和小球并非处在一个受力系统中,此时,火车不能够当作惯性系。

我的看法是,只有系统内部的各物体处在相同的外力系统中,才可以研究系统内的运动规律,即可以把系统参考系当作惯性系。

上例中,火车受的力是在地球引力场中火车刹车前的惯性力与刹车制动力的合力、而小球受到的仅仅是小球在地球引力场中火车刹车前的惯性力,二者的受力背景不同,不能看作是理想的惯性系。

 

 [6楼]  作者:董银立  发表时间: 2003/05/07 20:28 

完全同意刘先生观点,尤其是对建其的看法,不知建其是否认同。

刘先生,牛顿的三大运动定律的确准确适用于黄先生的“同背景系”,但牛顿的却说他的三运动定律只适用于绝对静止系(以及相对其匀速运动的参照系),于是麦克斯伟说:其方程组只适用于绝对静止系,于是光速也是相对绝对静止系了。于是矛盾出现了,于是相对论产生了!!!!

望三思。

 [7楼]  作者:董银立  发表时间: 2003/05/07 20:46 

你说的太对!太对了!!刘先生,我们一起投降吧!
你说:“而我的观点是:在接受了引力不是真实存在的前提下, 所有的参考系都是等价的。即没有惯性系和非惯性系的区别了。”
 [8楼]  作者:宇观系统论  发表时间: 2003/05/07 22:15 

我明白你的意思,但你不明白我的意思

现在我们的分歧仅在力的来源上了。

我们以火车作参考系研究火车内小球的运动规律,没有必要火车和小球受到同源引力的作用。我们仅仅是以火车作为参考系研究火车内部系统的物理规律,我们只需考虑火车能不能作为研究这些规律的惯性系这一问题。这时是没有必要考虑地球和火车的受力情况的。难道你就能肯定我们的重力是地球“给”我们的吗?

我们上面讨论的是在火车刹车的一刻小球向前运动的受力情况。你说:但如果“从火车内部来看”,是找不到力源的,因为小球受到的是火车系统外部的引力,而非来自封闭的火车系统,即火车和小球并非处在一个受力系统中,此时,火车不能够当作惯性系。我要说的是:一切引力都不是别的物体施加的,它们来源于物体本身。我们不能以小球所受到的力的来源问题确定火车不能作惯性系。因为用弹簧秤称小球因火车加速所受的重力与我们在静止的地球上称量物体的重力性质是一样的。

所以,我们的真正分歧问题是:惯性力和引力能不能完全等价?我的回答是:引力就是用牛顿第二定律描述的惯性力。不知你是否同意我的这一看法?



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hgy
 [9楼]  作者:宇观系统论  发表时间: 2003/05/07 22:23 

你是不认同我关于引力的解释

自然你就不会接受我关于所有参考系完全等价的观点了。

这是我的完全等效原理:引力是惯性力。

爱因斯坦说:惯性力是引力。

你可能认为其中没有区别吧?我找到了引力产生的根源,而爱因斯坦让引力更神秘了。



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hgy
[楼主]  [10楼]  作者:刘久明  发表时间: 2003/05/08 00:44 

宇观先生在分析此问题时存在两个明显的疏漏。

1、你说:“一切引力都不是别的物体施加的,它们来源于物体本身。我们不能以小球所受到的力的来源问题确定火车不能作惯性系。”

引力的来源是物体间的相互作用,而非来自物体的本身。

2、你说:“因为用弹簧秤称小球因火车加速所受的重力与我们在静止的地球上称量物体的重力性质是一样的。”

真实的性质应该是相对于地球的,而非相对于火车的,在火车刹车时,弹簧秤的读数会有所变化。

这个例子移到电梯里将更明显,在电力驱动的电梯中,弹簧秤的读书在升于降时不会相同。

在相对地球自由下落的电梯中,弹簧秤的读数为零。

引力与导致物体惯性的力可以是一个,但牵引力也是外力的一种,它不能象引力一样直接作用于整个系统,而它是靠多种转换才作用于系统内物体上的,这时不可以直接引用牛顿定律,所以说,这时的系统不是理想的惯性系。

[楼主]  [11楼]  作者:刘久明  发表时间: 2003/05/08 01:14 

董先生,牛顿的三大定律准确地揭示了在理想状态的物体的运动规律,但很明显,牛顿也多次犯过错误,比如定义绝对静止参照系等。但在当时的认知条件下,能够如此也是无奈的。他还没有想到如何确定理想惯性系,如果他知道黄先生的同背景系,就再也不会强调他的绝对静止系。同样的原因爱因斯坦也没有找到更合理的理想参照系,所以才引用了一个遥远的空间。我们才是站在巨人的肩膀上看问题的,如果没有伽力略、牛顿、爱因斯坦在前面犯下的低级错误,至今我们也不会更准确地看待物理问题,其实很多真理是在一次次错误的基础上成长起来的,我们承认经典力学的正确性,但也需要抛弃前人的错误观点。现在很多人已经接受了不需要定义绝对静止系,同时也不需要遥远空间的问题。剩下的小争论才是我们的任务,比如您认为星球是绝对精确的惯性系,宇观先生认为所有参考系都是惯性系,我和黄先生的观点一致认为确立惯性系是有条件的,只有符合特定条件的参考系才可以作为惯性系。从大面来看,我们已经越来越统一了,只是还有极少的问题需要探讨,相信我们之间的统一是很快的事,尽管不会因为我们的统一就能宣布相对论垮台,但只要我们先统一,相对论是否垮台就不是我所关心的问题了,关键还不在于学术上,更多情况时候它还在于政治、权势、个人威望等诸多非学术上。

 

 [12楼]  作者:宇观系统论  发表时间: 2003/05/08 09:06 

这成了我们无法取得一致的观念。
我很明白你的意思。不用争议了。保留意见。相互参考吧。 参考系本身的运动或受力情况是不可能影响以此为参考系的物体的物理规律的,它们完全可以用牛顿定律描述。这就是我的总的结论。

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hgy
 [13楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2003/05/08 10:21 

与宇观先生所说的有所不同,在研究不同问题时,所有参考系都有可能视为惯性系,但在某些条件下,选定的参考系可能不满足惯性系的要求,在匀速运动的火车上,其匀速运动期间,火车即可以当作惯性系。在加速运动的火车上,研究车厢内的运动规律时,火车不可以当作惯性系,引力与牵引力的作用机理不同,引力是同时作用与被作用物体的每个质点上的,而牵引力却不同。【【【对。这是常识。牵引力在这里表现为非引力作用(实际上是电磁力,任何其他力,如摩擦力,弹力都是电磁力),导致对短程线方程的偏离。】】


如果是引力火车(如地球),火车加速时,火车内的物体会同时加速,所以引力火车是惯性系,自由下落的电梯是惯性系。


如果是动力火车,火车加速时,车厢内的物体没有被同时加速,所以董银立能够在车厢里测出火车的加速度,动力火车在加速状态下,不能当作惯性系。


另外沈先生所说的远离其他星球的说法是可以理解的,即为的是不考虑外界的影响,其实在考虑系统内部运动规律时,即便不远离其他星球,多数情况下系统的合外力(引力)都可以忽略,即可以把系统看成理想的惯性系,物理学就是要揭示理想状态下的物理规律。


沈先生在相对论的认识方面比以前有了很大的进步,自我感觉越来越欣赏相对论了,孰不知沈先生的相对论观点越来越个性化了,也即离爱因斯坦的狭广两义相对论越来越远了,早晚有一天,相对论会被你自己推翻。

【【【对相对论的理解,尤其是广义相对论,在国际上本来就有好几派,如苏联的Fock派和其他的派别。国内也有几派,如周培源就是继承Fock派的。我看过Fock的书,我完全不同意Fock的书的许多观点。但是,尽管观点不同,我们对任何问题的任何计算结果却是完全相同的,可以与实验比较和验证的。伟大之处正是在这里。允许观点不同(也许观点是否相同,这本身不重要。观点只是表象的东西。也许不同的观点在本征上一致,只是目前我们看不到这一点)。这就是正统人士的伟大之处。允许江湖物理学家有各自观点,可是他们的“伟大之处”是各自为政,不会算,即使会算,也是结果各不相同,自说自话。】】】

 [14楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2003/05/08 10:24 

回复:“所有的参考系都是局域惯性系(local INERTIAL SYSTEM)”这是广义相对论可以几何化的根本原因。
我也认为所有参考系都可能是惯性系。

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