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Hudemin,X=CT,X‘=CT’是Lorentz变换的充分但不必要条件
[楼主] 作者:jqsphy  发表时间:2003/06/26 08:13
点击:299次

 {{{{}}}中位沈建其回复.

 

1.我认为K和A应为常数,你认为K和A应为变量,都没有充足的理由。估计你说服不了我,我也说服不了你。你不是最愿意讲简单与优美吗?K和A为常数才是简单、优美的!你认为呢?

{{{{{{{{{{我认为这不是简单与美,这是”.真正的简单与美体现在一个.   这是一个问题.

撇开誰美誰简单这个问题,您的”K是常数也毕竟是一个在所谓美学包装下的假设而已(与纯数学变换无关),同样,我的光速不变也是一个假设.这两个假设在各自变换中地位同等,一套假设伴随一套变换,您没有必要说”Galileo变换是普适变换”.在我看来,在纯数学变换基础上, 一套假设伴随一套变换,存在无穷多个兄弟变换.这些兄弟变换誰都不比誰普适. 这是另一个问题.

 

至于誰美誰简单,我认为有一个标准,那就是誰的对称性多,誰满足最大的群,那么誰就是美的. Lorentz变换比Galileo变换满足更多的对称性.同样,大家都认为超对称是美的,就是因为超对称是目前位置理论物理中最大的对称性群.超对称变换本身在4维时空中就已经包含了Lorentz变换了. 超对称变换比Lorentz变换更美,更简单.当然,简单不一定说很学起来容易.实际上,超对称理论是很难学的.  但是当然,美的理论不一定就是自然界的反映.  }}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

2。将X=CT,X‘=CT’引入,绝不是你所说的只是将光子作为时间校准工具。要知道,我前面的数学推导已说的很明白,一个方程两个未知数,不引入新的约束条件是无法确定两个系数的!!你应该认真想想,难道“仅仅”是引入了一个时间校准工具,就能将确定不了的参数给确定下来!!!所以这决不是一个工具的问题,完全是因为增加了一个约束条件这个约束条件一增加,就决定了整个变换的适用范围。

{{{{{{{{{{{{{{我说的时间校准工具就是指您说的约束条件.这个名词妥不妥,我先不去管它,我只关心一点,为了确定一些系数,我们需要一些工具,一些条件,一些约束,一些假设,一些原理之类的东西.

事实上,严格说来, X=CT,X‘=CT’谈不上是时间校准工具.为什么说它是时间校准工具,乃是历史原因,它是相对于Galileo变换T=T’而言的. 现在我们从纯坐标变换来看,就不再需要这个容易引起误解的名词.但它本身的确包含着这层意思.

严格说来,X=CT,X‘=CT’也并不是Lorentz变换的一个约束. 所谓约束,它是必须与它的”主人”(Lorentz变换)永远相伴在一起的,成为变换内容的一部分, 如果X=CT,X‘=CT’不成立,那么Lorentz变换也就相应地不成立.可是,实际上我们在写出Lorentz变换的表达式时,并不将X=CT,X‘=CT’也一起写出. 原因就在于X=CT,X‘=CT’并不是Lorentz变换的一个约束. 因为,即使X=CT,X‘=CT’不成立,Lorentz变换也照样成立,因为您可以验证, 当我们借助x=ut, x’=(u-v)t’/[1-uv/cc],也照样可以导出Lorentz变换. 也就是说X=CT,X‘=CT’不是一定必要成立的,它谈不上是一个约束. 当对光而言,它必须成立,当对普通粒子而言,不需要成立,只要x=ut, x’=(u-v)t’/[1-uv/cc]成立就行,此时Lorentz变换照样成立. 您说的观点”Lorentz变换只对光子成立”乃是因为您将X=CT,X‘=CT’看作了是Lorentz变换必需要的前提.其实它不必要.必要的成立前提应该是x=ut, x’=(u-v)t’/[1-uv/cc].它在低速近似下退化为Galileo变换的特解x=ut, x’=(u-v)t.既然在Galileo变换中x=ut, x’=(u-v)t对任意粒子是成立的,那么在Lorentz变换,相应的式子x=ut, x’=(u-v)t’/[1-uv/cc]也具有这个” 对任意粒子是成立”的功能.

那么如何看待X=CT,X‘=CT’与x=ut, x’=(u-v)t’/[1-uv/cc]在Lorentz变换中的地位呢?实际上它们都是Lorentz变换的特解,就如x=ut, x’=(u-v)t是Galileo变换的特解一样. 从数学上讲,我们用一个先知的特解X=CT,X‘=CT’或者x=ut, x’=(u-v)t’/[1-uv/cc]确定了纯数学变换的系数.这很类似确定微分方程解的积分常数一样.

当然,在实际操作中, 我们是用X=CT,X‘=CT’ 作为定解条件来确定变换系数的.用x=ut, x’=(u-v)t’/[1-uv/cc]作为定解条件来确定变换系数是不现实的,因为没有人能提出这么一个不够经济的原理作为出发点的(尽管在数学上讲,我们用x=ut, x’=(u-v)t’/[1-uv/cc]代替X=CT,X‘=CT’,的确可以得到Lorentz变换).

所以,我主张: X=CT,X‘=CT’或者x=ut, x’=(u-v)t’/[1-uv/cc]既不是时间校准工具,也不是约束条件,而是一个定解条件.定解条件不是唯一的.定解条件不成立,原变换照样有成立的可能,如用x=ut, x’=(u-v)t’/[1-uv/cc]代替X=CT,X‘=CT’,Lorentz变换照样成立.

 

 

 

而你用X=VT反驳我完全站不住脚。因为V是“任意”速度,而C是固定常数。所以前者适用于“任意”速度,而后者只适用于光速事件。

{{{{{{{{{{{您完全没有看明白或者看仔细我关于这段内容的精彩的论述与推导.您的推导我完全看明白了.您把我的一个反问当作是我的观点了.

 

C是固定常数,但是C不是仅仅只有光速的含义.

事实上我也有任意速度u.您看, x=ut, x’=(u-v)t’/[1-uv/cc]就是Lorentz变换的特解.其中u就是粒子任意速度.

由于您把X=CTX‘=CT’当作是与Lorentz变换相伴相生的约束条件(或者不得不要的前提)来看,所以您才认为Lorentz变换只对光速适用. 其实X=CTX‘=CT’不是Lorentz变换的必要前提,因为Lorentz变换既隐含着X=CTX‘=CT’,也隐含着x=ut, x’=(u-v)t’/[1-uv/cc]. X=CTX‘=CT’x=ut, x’=(u-v)t’/[1-uv/cc]都是Lorentz变换的特解,就如x=ut, x’=(u-v)tGalileo变换的特解一样. 在纯数学的线性变换上,利用x=ut, x’=(u-v)t作为定解条件,我们也能得到Galileo变换.也就是说X=CTX‘=CT’Lorentz变换的充分但不必要条件.

 

当您把Lorentz变换附加上x=ut, x’=(u-v)t’/[1-uv/cc],Lorentz变换就对任意速度u的粒子适用; 当您把Lorentz变换附加上X=CTX‘=CT’(也就是令x=ut, x’=(u-v)t’/[1-uv/cc]中的u等于c),Lorentz变换就只对光子适用(因为u=c). 在我事后诸葛亮看来,您所谓的光速c是固定常数这句话中的c是针对x’=(u-v)t’/[1-uv/cc]中的c而言的(我认为这个c虽然具有光速数值,却不是物理意义上的光速),我说的具有物理意义的光速是x’=(u-v)t’/[1-uv/cc]中的u在令为c,此时的u=c才具有物理意义上的光速含义. 由于x=ut, x’=(u-v)t’/[1-uv/cc]u是任意的,Lorentz变换隐含着x=ut, x’=(u-v)t’/[1-uv/cc],所以Lorentz变换是对任意速度u的粒子动力学都适用. 与您的由于X=CTX‘=CT’中的c是固定的, Lorentz变换隐含着X=CTX‘=CT’,所以Lorentz变换只对光子适用是不同的,您的是片面的.

}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

 

 

 

 

时间有限,只简单回复到这里。希望你认真看看我的帖子再仔细体会一下我的观点。

 

黄德民

 

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 [2楼]  作者:hudemi  发表时间: 2003/06/26 20:06 

沈先生,请你注意参考系变换公式中的X、X’,与X=CT、X’=CT’中的X、X’物理含义的区别!!

讨论参考系间时空变换公式,说白了,就是讨论“静止”在某一参考系中的任意"固定点",随着时间的推移,从另一参考系来看,该点的“坐标”变化情况。很明确:参考系变换公式中的X、X‘分别代表该点的在两个不同的参考坐标系中的“空间坐标”。

可是相对论根据光速不变假设,运用X=CT和X‘=CT’的公式推导洛仑兹变换,其中的X和X‘代表什么含义呢?代表的光子走过的“路程”,根本不是坐标变换所具有的“某一点的空间坐标”这种含义。可以说,完全把物理含义弄混了。如果非要说X=CT和X‘=CT’的X和X‘代表空间坐标,那么X=CT和X‘=CT’这一关系式就是强令空间坐标和时间坐标具有了这种固定关系,已与“光速不变”没有任何关系。因此,严格来说,这样得出的变换式,甚至与光速事件也没有任何关系,更谈不上适用于普通物质的运动了。换句话说,该变换式谈不上是具有“真实物理”意义的参考系变换,最多只是一种数学变换。

因此,请你一定要注意“坐标变换”式与“光速不变”中X、X’的物理含义的区别,这样才能看出洛仑兹变换的虚假性。

 

黄德民

[楼主]  [3楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2003/06/26 22:28 

回复:X=CT和X‘=CT’是移动的"固定点"的空间坐标.这个移动的"固定点"的速度就是光速,所以与“光速不变”仍旧有关系

讨论参考系间时空变换公式,说白了,就是讨论“静止”在某一参考系中的任意"固定点",随着时间的推移,从另一参考系来看,该点的“坐标”变化情况。很明确:参考系变换公式中的X、X‘分别代表该点的在两个不同的参考坐标系中的“空间坐标”。

{{{} 对.在某一参考系中的任意"固定点",随着时间的推移,从另一参考系来看,该点的“坐标”变化情况。正是如此. 这就是坐标变换的本意.不涉及任何质点粒子.

以上您是对的,但这只是纯坐标变换的内容. 里面还有变换系数要待定. 所以才导致我们下一步的工作. 这就是问题:

但是为什么引入质点粒子是需要与允许的呢?

这是因为您说的"某一参考系中的任意"固定点"它本身也是允许移动的.(随粒子运动而移动.把您原来的死的固定点变活了,即我们引入了移动的"固定点.移动的"固定点"与真正的固定点,这两套东西具有共同的变换系数.这本身不存在什么数学上的问题.虽然此时就已经不再具有原来的坐标变换的本义:在某一参考系中的任意"固定点",随着时间的推移,从另一参考系来看,该点的“坐标”变化情况.但是不要紧,因为我们只是为了确定变换系数.)

借助工具(运动粒子),我们能将两套空间坐标联系起来(其实就相当于选择了原坐标变换的一组特解,这在Galileo变换中也是允许的.此时您说的"某一参考系中的任意"固定点""本身也在移动之中).确切地说,我们并不关心空间坐标本身,而是把两个空间坐标之间的一个特殊情形关系(即借助粒子作为工具所导致的两个空间坐标之间的一个特殊情形关系)来作为一个特解来定出一些变换系数,这才是主题.也就是说,我们用特殊的关系(特解)求出了变换系数.}}}}


可是相对论根据光速不变假设,运用X=CT和X‘=CT’的公式推导洛仑兹变换,其中的X和X‘代表什么含义呢?代表的光子走过的“路程”,根本不是坐标变换所具有的“某一点的空间坐标”这种含义

{{{{{{{{{{{{{{您说的对.它代表的光子走过的“路程”,它的确根本不是原来坐标变换所具有的“某一点的空间坐标”这种含义。但是不要紧.我们这里的X和X‘代表的是移动的"固定点".移动的"固定点"与真正的固定点,这两套东西具有共同的变换系数. 我们借助移动的"固定点"来确定真正的固定点的变换系数.

}}}}}}}}}}}}}}}}

 

可以说,完全把物理含义弄混了。如果非要说X=CT和X‘=CT’的X和X‘代表空间坐标

{{{{{{{{{X=CT和X‘=CT’是移动的"固定点"的空间坐标.这个移动的"固定点"的速度就是光速,所以与“光速不变”仍旧有关系}

 

黄先生,很高兴,我已经看出,我们之间的大多数讨论,我们彼此完全明白对方的观点(即除了观点不同外,不会对对方产生误解.讨论起来的确舒服爽快.)}}}}}}}}}}}

,那么X=CT和X‘=CT’这一关系式就是强令空间坐标和时间坐标具有了这种固定关系,已与“光速不变”没有任何关系。因此,严格来说,这样得出的变换式,甚至与光速事件也没有任何关系,更谈不上适用于普通物质的运动了。换句话说,该变换式谈不上是具有“真实物理”意义的参考系变换,最多只是一种数学变换。


因此,请你一定要注意“坐标变换”式与“光速不变”中X、X’的物理含义的区别,这样才能看出洛仑兹变换的虚假性。


 [4楼]  作者:hudemi  发表时间: 2003/06/29 22:34 

请你进一步思考一下"固定点"与"运动点"的问题!

我不反对你说的"移动的固定点"的说法,因为理论中无论是用"固定点对固定点"的方法还是用"运动点对运动点"都可以确定坐标变换.

但在推导洛仑兹相对论的却是"固定点"与"运动点"混在一起的.例如:X=K(X'+VT')中的X'相对于T'来说是固定点,而X'=CT'中的X'相对于T'来说运动点.两者是不能混在一起说的.具体地说,比如,前一式中的(X',T')随着T' 的不同,坐标为:(1,0) (1,1)(1,2)(1,100)(1,10000),后一式中(X',T')随着T' 的不同,坐标为:(0,0) (30万公里,1)(60万公里,2)(3000万公里,100)(300000万公里,10000)等,注意前者中X'永远不变,而后者中在不断变化.

黄德民

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