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上一主题:请以太论者回答问题 下一主题:但愿这是真的
到底谁说得对?特请沈教授评判。
[楼主] 作者:王普霖  发表时间:2014/05/17 02:30
点击:1238次

经过我仔细思索,我把原来的实验更加简化一下,尺长减到了原来的一半:

总长30万公里的一条刚性直尺上两端各放一个完全一样走时准确的时钟、一个光发射器和一个光接收器。直尺在地面静止时先完成对钟。选其中任何一个钟为基准钟都可以,现在以A为基准钟。在任意时刻t,A端先置好时钟为0,启动光发射器向B端光接受器发光脉冲,同时打开时钟开始计时。B在接受到光脉冲上升沿时刻将B钟置为1秒。因为静止地面上光的速度是c=299792458米/秒,直尺长度是299792458米,因此光到达B用时1秒整。被对的B钟从1秒时刻开始计时,此时A钟刚好从0秒进到1秒。对钟至此完成。这样的对钟,只要时钟基准频率可以做的无限高,理论上是无差的。但实际上总受电子器件的频率上限制约,不能做到无限高频率,因此这种对钟会存在一个脉冲周期的误差。但对于原子钟的频率周期,这个误差极小,且是不积累的,可以忽略掉。

这样的一条带有测量设备的直尺,在地面上空水平飞行,沿长度方向飞行,A在前。它实际上就是我说的运动坐标系—V系。它的质量是不被考虑的。尽管我使用刚性尺,但相对论说长度说是有变的。变虽然变,但是从A到B的距离和从B到A的距离之比总还是一致的。

该直尺坐标系,从地面加速起飞,因为是刚性连接,各处速度总是一样的,因此其后的时钟走时快慢随速度的变化也是一样的,到达预定的速度0.5c后转入匀速运行,两时钟始终是同步的。

假设东京到北京的距离是30万公里,飞船恰好A端在北京上空,B端在东京上空。此时发生了A、B同时(同时是直尺戏内两钟表约定的)对射一光脉冲事件。光子一旦从A、B发射器发出,就进入了物理空间C系,以光速c飞行。A光子将在1秒时到达东京上空,B光子将在1秒时到达北京上空。这是可以发生在物理空间的事实。
那么在1秒时间内,V系走了多远呢?A端又从北京上空向西走了15万公里,光子B没能在这个时间追上A端,还要耗费额外的1秒时间,才能在北京西部30万公里的上空赶到A端,总共用时2秒。
光子A多久迎上B端呢?2/3秒。在地面参考系C系分析,A、B时钟各自接收到对方光脉冲的上升沿时停止计时,看钟表停止时的刻度(或数字显示或打印结果)应该是A用时大于B用时。用时不同,有很大差距。当然我分析不算,要看结果。

那么按照相对论的说法呢,他把运动坐标系直尺看作惯性系(在我看来不过是个空架子),直尺上的点A、B在坐标系内静止。至于他们换算出两点距离|A-B|等于不等于|B-A|我不会算,但我认为应该是|A-B|=|B-A|,静止点嘛!怎么会来回动呢?因此按照相对论的说法,光在相对于惯性系(这里是地球)匀速运动的坐标系(这里是直尺)也是惯性系的“惯性系”中速度也是c。因此从这里推断两个钟停止时的时间示数是相同的。

两钟表示数到底相同还是不相同?谁说了算?

特请沈教授答疑解惑。谢谢!

 

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[楼主]  [2楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/17 06:03 

我提出的这个实验,使得相对论出现了又一个悖论。钟表示数是惟一的证据。它们只有两种可能的结果,要么相同、要么不同。
 相同则否定了地球惯性系(对应我说的C系)中光速恒为c。
 不同则否定了运动坐标系(相对论的惯性系,对应我说的V系)中光速恒为c。

 系中,看到的水平方向的光速为c'=c-V,这里c'cV都是矢量。
 这样就求得了速度为0.5c的运动坐标系中光子的速度:
  光子运动方向和坐标系同向u=v-V=c-0.5c=0.5c如,B发向A的光子在V系中的速度。
 光子运动方向和坐标系反向u=v-V=-c-0.5c=-1.5c如,A发向B的光子在V系中的速度。
 将它们变换到C系v=u+V
 v=u+V=0.5c+0.5c=c,这是B发向A的光子在C系中的速度。
v=u+V=-1.5c+0.5c=-c,这是A发向B的光子在C系中的速度。
 从7楼和8楼可见,光子在C系中光速不变,总是c,方向可以不同。
 在纯数学坐标系中,光速不满足总是c,不仅方向可以不同,大小也和运动坐标系的速度V产生叠加,满足矢量合成规律,但因为运动的数学坐标系是虚拟的,运算结果并不和物理空间实际的光速矛盾。

这就是我引进物理空间坐标系—C系后,又引出一个无质量、只有速度的一个纯数学坐标系的用意。

因为我把在运动坐标系—V系中的一切物理活动都归结于在C系的活动了,此地空余黄鹤楼,我使用该运动坐标系承载一个测量者。这样就能“看出”在原运动坐标系中物体的活动只是换一个角度观察C系中运动的物体而已,这些物体其中也包括光子。

 

 

[楼主]  [3楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/17 06:17 

[2楼]中“从7楼和8楼可见,”应删除,这是由别处拷贝过来未及时修改造成的。
 [4楼]  作者:董加耕  发表时间: 2014/05/17 10:38 

请沈建其先生的空时看一看我的《利略的脉搏一文》,我想听一听你对这篇文章的看法。http://www.aisixiang.com/data/60728.html
 [5楼]  作者:董加耕  发表时间: 2014/05/17 10:38 

请沈建其先生的空时看一看我的《利略的脉搏一文》,我想听一听你对这篇文章的看法。http://www.aisixiang.com/data/60728.html
 [6楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2014/05/17 15:49 

关于zhoxanaaa的两粒子相撞的三种解法

club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-319281.html
 [7楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2014/05/17 15:49 

http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-319281.html

关于zhoxanaaa的两粒子相撞的三种解法
 [8楼]  作者:董加耕  发表时间: 2014/05/17 17:19 

关于狭义相对论中的同时性的讨论http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-283200.html
[楼主]  [9楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/17 17:37 

对[7楼]沈教授说:
我想知道您的一个肯定或否定的表态,答案非此即彼。如我主题所问,两时钟停止后,示数是:
答案1:相同。
答案2:不同。
您倾向哪个答案?
 [10楼]  作者:董加耕  发表时间: 2014/05/17 19:16 

我来回答你1楼的问题。在V系中,即在刚性尺参照系中,用刚性尺系中的时钟测量,光子是同时到达A和B的。在地面系看来,或者说用地面系的时钟测量,光子是在不同的时刻到达A和B的。正如你说的,光子先到达B,后到达A。在相对论中,不同的参照系中,关于两个事件是否同时,完全可以有不同的测量结果。
 [11楼]  作者:董加耕  发表时间: 2014/05/17 19:26 

在2楼中,你说,“相同则否定了地球惯性系(对应我说的C系)中光速恒为c。”
为什么呢?
在C系,即地面系看来,光子相对于地面的运动速度为C,正因为光子相对于地面的运动速度为C,而地面上测量到的A到B之间的距离,是由光子和B共同走过的距离,而且相对而行,正如两个人在地面相对行走一样,因此,在地面上才测量出光子先到达B。同样的道理,在地面系测量,光子后到达A。
这里讨论的都是相对于地面的运动速度,不是相对于A或B的运动速度。
因此,在地面系中,光速仍为C。
更细致的讨论可以看我原来发的文章《关于相对论中同时性的讨论》。
[楼主]  [12楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/17 19:46 

对[10楼]说:
你先看懂题意,我这里已经抛弃了在什么系里“看”的问题了。我这里只有惟一的答案,看钟表。因为系统就这一个,钟表不以人们意志为转移。只有钟表能说明问题。

在前提里,我已经说明了对钟,而且两钟从对钟以后,就没有理由产生新的偏差。这要感谢宋先生的提醒,我把题里的前提、约定都交代清楚了,最后就看结果了。你说了不算数、我说了不算数、沈先生说了也不算数。算数的是两个钟表的示数。

我这里只是想知道大家对钟表的示数给出预判,并说明自己的理由。
 [13楼]  作者:董加耕  发表时间: 2014/05/17 20:10 

对【12楼】说:
我已经讲清楚了,两时钟的示数是相同的。
[楼主]  [14楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/17 20:26 

既然示数相同,都是1秒吗?
 [15楼]  作者:董加耕  发表时间: 2014/05/17 20:37 

是的。这是相对论教材中的一个常见问题,有的用火车,而你用的是刚性尺,讨论的大概都是同一个问题。
 [16楼]  作者:董加耕  发表时间: 2014/05/17 20:40 

因为你说的时钟是V系中的时钟,不是C系中的时钟。
[楼主]  [17楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/17 20:52 

北京西部30万公里是伊斯兰堡,发光2秒后,A已经到达伊斯兰堡上空,这时光子B才追上A端,停掉时钟A。
发光仅2/3秒,光子A就迎面赶上了B端,这时刻B端可能就在汉城上空。也就是光子从北京上空到达汉城上空就停掉了时钟B。
光子是在物理空间运动的,物理空间不因光子伸长或收缩。时钟是同步的,不因前后位置不同而不同。
[楼主]  [18楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/17 20:55 

而且,看题要仔细,我这里的“答案1:相同。 答案2:不同。”不是说光速,是说钟表停止后保持的位置。
[楼主]  [19楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/17 20:56 

你承认光是在物理空间传播吗?
[楼主]  [20楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/17 21:08 

显然你已经不承认光是在物理空间传播的了。光子从东京一直赶到伊斯兰堡走了物理上的60万公里,光子从北京上空走到汉城上空只走了20万公里。从发光那一刻开始,两个方向的光都用相同时间,走过距离不同的物理空间?
 [21楼]  作者:董加耕  发表时间: 2014/05/17 21:08 

把你的物理空间扔到垃圾筐去吧!你的物理空间就是空间。
为什么地面系的空间就是你所谓的物理空间,而刚性尺所在的空间不能是物理空间呢?是因为你生活在地面上吗?
[楼主]  [22楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/17 21:29 

空间是有光介质的,这些介质是不随运动坐标系走的。光一旦发出就进入介质,光速就取决于介质,而地面上空的介质和地面相互静止。任何速度的发光体发出的光子速度对地面总是c,因此用不着时钟,也知道光走到汉城遇到B的时间少于光赶到伊斯兰堡赶上A的时间。
你要愿意讨论就留下讨论,不要口出不逊。物理空间是光子在其中运动的空间,是一切物质的活动空间。运动坐标系直尺系,除了这几个测量仪器外,没有任何物理实在,是个纯数学运动的空架子。仪器发出的光子都不是在运动坐标系产生的额外的空间运动的,都是在惟一的物理空间运动的。
[楼主]  [23楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/17 21:55 

你在纸上画一条直线段

起点在东京间隔10万公里安排汉城,再间隔20万公里安排北京,再间隔30万公里安排伊斯兰堡,总长是60万公里物理距离。

直尺在0时刻A点在北京上空重合,B点在东京上空重合的瞬间对发一光脉冲。光子发出后,与运动坐标系再无关系。光就在物理空间以+c向北京进发,以-c向东京进发。

A接收器往西方向行进,它并不带动物理空间运动,因此在东京上空发出的光子只能老老实实地走过60万公里才能在伊斯兰堡上空追上B,这是事实。当光子B追上A端,关闭时钟A时,时钟B早已被关闭多时了。时钟记录怎么会一样?
[楼主]  [24楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/17 22:34 

[23楼]最后一行:“兰堡上空追上B”应为“兰堡上空追上A”
[楼主]  [25楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/17 22:46 

只有一种情况:
直尺在发光前后并不运动,A端始终保持在北京上空、B端始终保持在东京上空。当各自的光子到达对方停止对方的时钟时,时间记录才能一样。
因为每个方向的光子都是在物理空间以光速c走了全程30万公里,所消耗时间都是1秒。
[楼主]  [26楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/18 00:22 

为了更形象说明这个物理空间和数学空间的概念,我还以大海为例:

地球上的平静大海上,有一前一后A、B两艘军舰同向等速0.5c行驶,它们同时向对方发射鱼雷,已知鱼雷在水中速度是c,问:
谁先击沉谁?

这里的c可代表鱼雷的固有速度,可能是100米/秒,也可以是别的固定数。

因为海面和地面静止,鱼雷在地面参考系中的速度绝对值总是c,地球转,海面也跟着转。因此鱼雷相对海面的速度也是相对地面的速度。

因为鱼雷入水后,和船只的速度没有叠加关系,但是后面的军舰是迎着鱼类行进的,前面的军舰是和鱼雷同向的,这里产生了速度叠加,谁先被炸取决于和鱼雷的相对速度。船B和鱼雷的相对速度大,先被炸。

地球转动能够带动大海一起转动,因而是C系。而二军舰形成的坐标系不能带动大海的海水跟随它前进,因此也不能在它们之间的地带形成C'系。

[楼主]  [27楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/18 00:50 

的确!这是相对论出现一百多年以来一直讨论的问题“这是相对论教材中的一个常见问题,有的用火车,而你用的是刚性尺,讨论的大概都是同一个问题。”

但是我提出的物理参考系和数学参考系这个概念却不是你们熟知的。因为你们没有人把物理运动全部归纳到C系中的运动,包括光子的运动,也没有人提出一个纯数学意义上的运动参考系—V系。你们认为运动参考系中的一切物理规律和静止地面上的物理规律相同是理所当然的。没人想到它的这些“理所当然”要归结于它们实质上是在C系的运动规律。然后就一厢情愿地认为光速在这个参考系中也不变。其实你们才真正是受骗最深的。你们受骗以后,把凡是不理解你们思想的人都认为是笨蛋。

其实很多事实已经表明相对论是错误的了。靠着这棵树还能靠多久?
[楼主]  [28楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/18 05:44 

很多人都认为我不懂相对论,说得完全正确。不懂就对了,我要是懂了,我就没有必要去批驳它了。正是因为不懂它,才想办法找它的破绽,找它理论源头的破绽,而不是苦苦做地去做那些变换。从那个自成一体的循环中,根本就无立脚之地,靠用它的公式推翻它那是空想。
[楼主]  [29楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/18 07:10 

只有认为光子速度和发光体速度有叠加,光子才能满足在V系光速不变。但满足不了在C系不变。

证明如下:
从东京上空向北京方向发的光子的速度是c+V,那么他在1秒时赶上A端,这时A在北京西部15万公里的拉萨上空。
光子在1秒内走了45万公里,但在V系中走了全程30万公里,在V系中速度是c。
从北京发向东京的光子的速度是-c+V=-15万公里/秒,1秒时到达汉城上空,B端也在此时到达汉城上空。在V系中速度是c。

这样在地面会看到光子有两个速度0.c和1.5c,显然是不正确的。
[楼主]  [30楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/05/18 07:11 

关于空间,大家认识不同。大家认识中的空间可能是一个什么都没有的空间。地球转、太阳转、空间不转。
在我的理论中,空间也是运动的。物体在空间运动,就有属于自己的空间。不同位置的空间有不同的特性。以坐电梯为例,电梯在一层,电梯里面有空间。电梯升到30层,电梯还有一个空间。看似是一个空间,其实不是。这个空间随着电梯移动,空间的性质变了。重力在不同的空间有不同的数值,相同的物体在这个空间中具有的能量也变了。这个空间是随着地球自转、公转而转的。这是物理上的空间。光子在空间运动,就是从一个空间到达另一个空间的连续运动。因为地球转,因此地表的空间也转,因此光在这个空间运动实际上就叠加了空间的速度。
我的数学空间,是相对这个物理空间运动的,比如一般的飞机、火车、汽车在我这里就看作数学空间了,这是基于它们的场极其微弱时的近似,是一种理想化。我剥离出来这样一个纯数学意义上的运动坐标系以后,就把一切在物理空间运动的坐标系中的物体(比如飞机上运动的人)的有质量的肉体归于在物理空间的运动,他不再是飞机上的实体了。但我保留飞机壳体,安排一个测量者上去(也是无质量的、和飞机同速的),他具有飞机的速度。这时飞机外壳也不保留了,就是一个运动的空架子。这就是我理想化后的纯运动坐标系。纯运动坐标系中没有物质、连空气、真空也没有。那些都属于物理空间。
在这个运动坐标系中,我看到一切都是基于物理空间—C系的运动。因此我就看清了光在我所在的坐标系的运动。原来它们都保持地面给它们规定的c在运动。我相对地面的速度丝毫不影响它们在C系的速度。而在我左右互相对射的光子,并不围绕着我这个坐标系满足“速度=c”。

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