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有关彭国良先生《对一般的声波多普勒效应的修正》
[楼主] 作者:jqsphy  发表时间:2014/04/23 02:07
点击:334次

彭国良先生:

 

     我最近看到你的一文《对一般的声波多普勒效应的修正》(prep.istic.ac.cn)。你认为我的对声波的Doppler效应的推导不对。理由是我没有考虑波动相对于次波源(媒质分子)的速度,即你所说的“从第二媒质分子起,波速都是波动相对于次波源的速度”,也即我的推导不适用于“在媒质中传播的波动”。我认为你的观点是不对的:

 

首先,该文(彭国良<对一般的声波多普勒效应的修正>prep.istic.ac.cn))中的声波源“媒质分子”应该改为“分子团”。‘发射声波’与‘发射光波’不同,一个分子、原子可以发射一个光子,但是一个媒质分子不会发射至少一个波长的声波,而是分子团才可以发射声波(至少需要半个波长的分子团才可以)。

 

 

其次,彭国良考虑惠更斯原理,认为“伽利略变换不能简单的套用到在媒质中传播的波动;因为在介质中,波动的速度不是相对于波源的速度,只有在波动从波源传向第一个媒质分子时,波速才是相对于波源的速度,波速才可以与源速叠加。从第二媒质分子起,波速都是波动相对于次波源的速度”,实际上他的这个观点是无源之水的,也即他所说的“第二媒质分子起,波速都是波动相对于次波源的速度”其实是根本不存在的过程,因为“次波源的速度”(也即他所说的媒质分子速度,也即我建议的“分子团”的速度)永远是零(相对于整块媒质)。声波的传播是这么一个过程:半个波长的分子团被压缩、临近另半个波长的分子团膨胀,由此交叠着把声波传向远方。这里的每“半个波长的分子团”(最小单元的声源)都可以看作惠更斯次波源。但是,这里的每“半个波长的分子团”的定向速度其实都是零。它们仅仅是在自我压缩、自我膨胀,但是每个分子团的质心其实都不运动(相对于整块媒质)。如典型的水波,水面上的水波在传播时,水分子在水平方向上速度永远是零。当然,水波是横波。声波是纵波,每“半个波长的分子团”虽然有自我压缩、自我膨胀,其中的分子在振荡式运动,但是作为最小次波源(半个波长的分子团),其质心不运动。因此你所说的那种叠加速度C’ (即C叠加在媒质分子(也即我建议的分子团)速度上)是不存在的(因为媒质分子(也即我建议的分子团)速度恒为零(在半个波长的分子团尺度上看来))。

 

即使最小次波源(半个波长的分子团)质心有定向运动,我的推导也是适用于它的,适用于“在媒质中传播的波动”。

 

---------

说明:关于《对一般的声波多普勒效应的修正》一文,可以在google搜索得到。彭国良此文的目的是为了替自己的光波红移理论(为了解释哈勃红移)提供依据。他认为,考虑相对于次波源的速度,凡是波动总是要红移的。几年前我们曾讨论过,我是表示否定的(理由也包括上面的解释)。

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 [2楼]  作者:541218  发表时间: 2014/04/24 11:49 

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 [3楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/06 13:59 

沈教授:

    您好!这段时间我要专心忙于考试,五月我考完了,六月初我就有时间与您好好讨论这个问题,我有一些证据可以发出来。

 [4楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/29 04:48 

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 [5楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/29 04:48 

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 [6楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/29 05:34 
 [7楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/29 05:35 
 [8楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/29 05:35 
 [9楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/29 05:35 

沈教授认为”你(彭国良)利用“媒质分子之间杂乱无章的热运动”,肯定是没有红移的(除非你公式计算有问题。物理上非常明确,次波源的杂乱无章的热运动,只有Doppler展宽,没有Doppler频率移动效应)。这一点我以前就跟你多次说过。 “
沈教授的观点是不对的。沈教授不过是采用旧的教科书得出的错误观点,我已经对沈教授的错误观点进行修正,见论文 《对一般的声波多普勒效应的修正》 。从该文中推导中可以发现:光子从第一次波源(设为相对静止),传向第二个次波源(第二个次波源设为相对第一个次波源或第二个次波源运动(其相对速度可正可负)),再由第二次波源传向第三个次波源(设为相对静止),第一、第二、第三次波源在一条直线上,则无论第二次波源是向着第一次波源运动(背着第二次波源运动),还是 背着第一次波源运动(向着第二次波源运动),第三次波源接收到得光子的频率都有一个净的红移。这样光子经过无数个次波源之后,虽然每次的红移值很小,但经过长距离的累积后却可能很大。
 [10楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/29 05:35 
 [11楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/29 05:35 
 [12楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/29 05:35 
 [13楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/29 05:36 
[楼主]  [14楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2014/05/29 19:52 

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[楼主]  [15楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2014/05/29 20:44 

顶楼帖子为4月23日帖子。之后五天在EMAIL中,我与PENG G L有很多讨论。最终通过他的进一步解释,我认识到他的这个过程不是多普勒效应,完全是一种“动力学碰撞过程”,是他命名错误。见14楼。

另外,可以解释“红移”的方法有无穷多种,如只要假设某个过程、某个物理量、某个物理常数(电子质量、光速、或者普朗克常数、或者电荷)可变,都可以解释“红移”。所以,提出“红移”解释并不难,关键是要显得自然。

对于PENG GL的这个“动力学碰撞过程”,导致波的红移,我认为不一定。正如康普顿散射导致X射线红移,但是其实也存在逆康普顿散射,两者的机会应该各占一半。PENG G L的“动力学碰撞过程”,也会有紫移。强调一下,由于这不再是Doppler效应,故而Peng G L利用多普勒效应来计算,是不对的。

千万千万要注意:多普勒效应公式不涉及碰撞。它只是说,一个波的频率,在不同的参考系看来,数值不同。但这个过程中,不涉及动力学过程,即参考系一定,波的频率一定。在不同的参考系看来,频率数值不同。这与Peng G L这里的“波动在传递的过程中,不断将能量传递给经历的媒质分子,能量不断降低,从而频率不断的降低,波长不断的红移”完全是两回事。一旦涉及这些过程,就不是简单的多普勒效应公式的事情了。
[楼主]  [16楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2014/05/29 20:44 

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 [17楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/29 21:03 

沈教授回复:PENG G L, 我认为你没有看清我的上述说明。你的“次波源之间只要有速度差,就有波动的频移发生……两个相邻次波源之间的速度差就愈大,波动的频移就愈大”,这一点我承认(但不知道你的计算法对不对,我没有深究过)”,
 [18楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/29 21:03 
 [19楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/29 21:09 
 [20楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/29 21:09 

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 [21楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/29 21:42 

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 [22楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/29 21:42 

对【16楼】说:

沈教授:

         您好!这个网站很不好发帖,想请您到百度的理论物理吧发帖,如何? 

 [23楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/30 04:53 

读帖时,帖子不存在
 [24楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/30 04:53 

对【16楼】说:

  沈教授回复:”你这一条不是新东西。人人都会承认。传统多普勒效应理论就有(或者就看我的推导(在你的论文中)。别人不承认,是因为有两个原因:一,他没有看清楚;二,你的“净红移”最终是错误的(因为波动从一个分子团到下一个分子团,波速由c变为c’,再由c’变为c’’,这些都是过程,Doppler效应公式(运动学)不适用,应该用动力学。理由我在今天的邮件《论“净红移”到底是否存在》有论证)。

关于“运动分子团”,你的对我的“修正”,也即把c改为c’,是对的(我以前认为你错,是因为我没有看清楚,理由见下面)。但这不等于说我的推导(1-(8)就错误,我的推导没有考虑“分子团”的运动,我考虑的是声波脱离运动的喇叭之后的波动(在我的(4)-(8)推导中,我的静止媒质还是静止媒质、分子团也不运动、也是静止的,喇叭是运动的,但声波已经脱离了喇叭),与你的是两回事(你的“运动分子团”倒成了“静止媒质、波速为c”,而老媒质倒成了“运动”媒质、波速为c’)。你如果能把我的括号内的话写进去,作比较,则别人更容易看明白(为什么要把c改为c’)。总之,现在我看来,你的这结果倒不是新东西了(新的是“次波源分子团在运动”,因此要把c改为c’。传统理论中分子团当作相对于媒质静止)。

 [25楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/30 05:50 

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 [26楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/30 05:50 

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 [27楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/30 05:50 

对【16楼】说:

 我想再次问问您,您说“次波源之间只要有速度差,就有波动的频移发生……两个相邻次波源之间的速度差就愈大,波动的频移就愈大”,这一点我承认 ”“

我想大声问问您:在经典的多普勒效应中有两个公式,到底该用哪个公式来计算这类问题呢?


 [28楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/30 08:45 
 [29楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/30 08:48 

读帖时,帖子不存在
 [30楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/05/30 16:01 

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