| 要两个坐标系之间确定彼此是匀速直线运动,就要"对钟"。对钟就要有对钟的方法。如果用伽利略的对钟方法,就会与洛仑兹变换的结论相矛盾。这两个有矛盾的体系只可能有一个更接近真理。如果使用伽利略变换,无法解释许多光学现象。如果使用洛仑兹变换,既能解释光学现象,又能解释力学现象。而洛仑兹变换隐藏的“对钟”方法的前提,正是相对论的假设“光速不变”。 |
| 要两个坐标系之间确定彼此是匀速直线运动,就要"对钟"。对钟就要有对钟的方法。如果用伽利略的对钟方法,就会与洛仑兹变换的结论相矛盾。这两个有矛盾的体系只可能有一个更接近真理。如果使用伽利略变换,无法解释许多光学现象。如果使用洛仑兹变换,既能解释光学现象,又能解释力学现象。而洛仑兹变换隐藏的“对钟”方法的前提,正是相对论的假设“光速不变”。 |
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前提应该是这样的...... 要两个坐标系之间确定彼此是匀速直线运动,就要用“相同机制做的钟”。 |
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没看明白。 和满先生说:“如果用伽利略的对钟方法,就会与洛仑兹变换的结论相矛盾。” 不知你认为伽利略的对钟方法是怎么回事,但伽利略一般是在测量前先进行“对钟”的,似乎不存在无法解释光学现象的问题,出现此类问题,应该是对伽利略变换应用不当造成的。 和满先生说:“而洛仑兹变换隐藏的“对钟”方法的前提,正是相对论的假设“光速不变”。 ” 实际上在洛仑兹变换中无法进行“对钟”,因为各参考系使用自身时钟系统,两钟走时是独立的。
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是的。 伽利略对钟与爱氏所说的对钟是一样的。只是我们只要知道光的传播速率,一切就解决了。其结果与加利略变换没有矛盾。因为对钟一事不涉及到时间膨胀问题。 如果爱氏所说的对钟是相对运动者之间的对钟,或者说和先生所想的是相对运动钟之间的对时问题,这就应另当别论了。
※※※※※※ 逆子 |
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回复:人类历史上谁用光速按相对论方法对过时钟?发明铯原子钟的 Essen博士说,爱因斯坦肯定没有自己对过时钟才会这样乱说,对于搞时钟和计时研究的人校对两个时钟的事情每天都要做,根本就不可能用爱因斯坦的方法. 如果爱因斯坦的方法在现实世界中用不了,相对论的参照系变换又怎么实现呢? |
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不使用光速不变,怎么对钟呢?即使是在一个参照系内部。 时空变换研究中普遍忽视了一个前提 |
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当然是相对运动者之间,我们讨论的就是时空变换 时空变换研究中普遍忽视了一个前提 |
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你的问题是这样的...不是那样的.... "要两个坐标系之间确定彼此是匀速直线运动,就要用.....” 你的问题是:考虑两个坐标系,它们相互之间是不是匀速运动? 你的问题不是:从两个坐标系测量一个物体,该物体是否都是匀速的? 我理解没错吧? |
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前面我回的帖子很草率,好不容易理了一下思路,谈一下想法 关键是我们对“彼此确定匀速直线运动”的理解不同。 我原来一直认为,“彼此确定匀速直线运动”意味着S确定S'是匀速直线运动,S还要确定“S'确定S是匀速直线运动。” 你们认为,“彼此确定匀速直线运动”意味着S确定S'是匀速直线运动;S'确定S是匀速直线运动,不用考虑坐标变换。 现在想想,你们的想法没有错,倒是我把问题搞复杂了。 如果你们的想法没有错,就意味着爱氏相对论没什么重大意义。因为先用迦利略的方法对钟 ,再用洛沦兹变换,就能变换出相对论的所有公式形式。只是相对论公式中的C在这些公式中是个未知数。再用实验就能确定C。 以前学物理是越学越清楚,现在想物理,是越想越糊涂。找不到一个完全可靠的出发点。不知你们是不是也有过这个体会?到底“彼此确定做直线运动”怎么才算对?这个问题可不可能证明?我想找个可靠的出发点。
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伽利略变换与同时性问题 在人们知道光速的大小之前,例如牛顿时代 ,是没有同时性也就是“对钟”的问题的。人们可以不考虑光的传播所需要的时间,也就是可以认为我们在某一时刻看到的光都是同时发出的。这样建立的参考系,已经足以满足当时的测量仪器所具有的精度能提出的要求。 在能够准确地测量光速以后,光传播所用的时间就应该考虑进去了,例如取光速接近1。究竟是伽利略变换正确还是洛伦兹变换正确,这实际上是尚未得到证明的问题,也是很难证明的问题。例如相距30m的两个原子钟,我们应当看到在眼前的原子钟比远处的原子钟快100ns,当这两个原子钟(仍相距30m )在火箭上高速运动时,例如30km/s,则用洛伦兹变换或用伽利略变换“对钟”只会在一个原子钟上产生0.01ns的差别。 问题主要不是差别之小,洛伦兹变换基于光速不变假设给出了一种“对钟”的方法。而是采用伽利略变换时,我们可以假设光速不是各向同性的,但是我们没有一种合理的“对钟”的方法。在多数情况下仍然离不开光速是常数的假设。 提出一种更好的“对钟”的方法,可以起到置关重要的作用。
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jiuguang先生,字太小了,干嘛那么吝啬? 所以我说,光速相对于观测者不变是一个无奈的假设,在低亚光数运动时,是伽利略变换的一个近似。值得注意的是伽利略变换是将观测者放到整个惯性系中,不需要考虑光信号传递问题,最终合理的观测变换公式也必须能转化为伽利略变换的理想形式。 |
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伽利略变换的困难 在人们知道光速的大小之前,伽利略变换实际上用的是光速无穷大假设。观察者只能位于一点,而不可能在整个参考系中观察。 如果我们不能给出一种一般的“对钟”的方法,则伽利略变换就难以与洛伦兹变换对抗。问题不在于两种变换的对错,而在于伽利略变换是不完善的。在考虑到光速的有限性后,我们不知道我们选择的基准参考系中,不同方向的光速各是多少。我们仍然要“无奈”地假设光速为常数,然而这种假设又常常是毫无根据的。 这就是伽利略变化的困难和需要解决的问题。
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应该强调的是,“单一观察者”只能位于观测系的一点。 在人们考虑光速之前,对伽利略变换没有任何争议,伽利略变换也并未明确指出,使用了光速无穷大的假设。实际上伽利略变换考虑的是运动理论而非测量手段,所以其中根本不存在光信号(或其他信号传递)传递延迟问题。按伽利略变换中,在测量前是需要对钟的,在不使用光信号的情况下,他是如何对表的呢?让我们来会议一个简单的过程:各战区指挥官开会,确定当日晚九点同时发动总攻,总指挥为了确保各战区同时行动,提出建议:“现在我们来对一下表”。在这个粗糙的对表过程中,没有使用光信号,他是把距离当作零来考虑的,并非使用光速无穷大的假设。 在经典力学的测量中,如何把观测者放到整个观测系中?我们来思考另一个简单的例子:铁路局要测量某次列车从甲站到乙站的平均车速,首先隐含经过了对钟过程,并且事先已测量完两站的距离,然后由甲站记下列车的出发时间,当列车到达乙站时,由乙站记录列车的到站时间,这个记录不是在甲站测量的,不需要将信号传递到甲站,由于各相关观测点都有自己的观测者,所以认为是将观测者放到整个观测系中。 正确的应用伽利略变换的方法,是将光信号速度等同于其它速度一样看待,在伽利略变换中进行迭加运算。 当只有一个观测者时,应该将观测者观测到的现象,经过光信号延迟校正,得出与将观测者放与整个观测系以后相同的结果。至于该如何迭加光速,不是伽利略变换考虑的问题,应该是光信号延迟校正关系考虑的事。 许多人一提伽利略变换就说他是在光速无穷大假设下提出的,其实这是一个误导,不跳处这个圈子,就不能认识到,伽利略变换并不是洛伦兹变换的近似。事实上,伽利略变换是精确的、理想的、本质的,可操作的。 至于光速到底是什么性质的问题可以这样来思考:因为我们还不能说已经弄清了光的传播机制,所以我们有必要避开从机制上评价光速传播属性的问题,但我们仍然可以谈论光的传播属性,我们面前有三种选择,一是光速相对于观测者不变,二是光速相对于光源不变,三是光速相对于第三参照系不变,以上三种选择在洛伦兹变换计算误差允许范围内,都可以作为伽利略变换的近似解,而第三选择最有可能成为合理的解释(与其它波理论一致),第二选择次于第三选择(参考发射假说),第一选择是最终要抛弃的(参考相对论)。 |
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将多个观察者联系起来的方法,就包含着没有解决的问题 在一个参考系中当然可以有很多观察者。也就是有很多时钟。这又回到了时钟校准(对钟)问题,比如两个车站的时钟是这样对准的,当收到报时台的(电磁波)信号时,两车站的时钟都指示0秒,我们就认为两个时钟是准确的。没有人会考虑报时台在什么地方,实际上就是认为不需要考虑光速。只有在需要考虑光速的时候,或者要求有足够高的精度时,例如ns,伽利略变换和洛伦兹变换才有差别。而认为不需要考虑光的传播需要时间的观念是根深蒂固的,有很多关于相对论的说明和举例都因为无法摆脱这一观念而出现错误。 不过我还是没有看到在伽利略变换中解决对钟问题的方案
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伽利略变换中没有用到信号传递问题,不需要考虑光速。 jiuguan先生说的的确是一种对钟方案:“比如两个车站的时钟是这样对准的,当收到报时台的(电磁波)信号时,两车站的时钟都指示0秒”这个方案仅适用于当人们认为光速信号延迟可以忽略时。 当光速信号延迟不能忽略时,可以把异地的钟拿到报时台进行对中,由于此时,光速信号传述距离为零,所以延迟时间也为零,不论光速有多“慢”,都不影响对钟精度。 关键是,在伽利略变换中,认为异地的钟是已经对准的,并未研究该如何对钟的问题。 如果非要求伽利略在异地用光速信号进行对钟,那么就必须知道光速信号的速度是相对谁的,我已经说过有三种选择,我们必须为伽利略做出一种选择。此时接收信号一方在对钟时把接收到的观测时间与光速信号的延迟时间进行简单迭加即可得到本地时钟应该于异地时钟同步的确切时间。 我强调伽利略变换中不使用信号传递,是不希望研究者们把坐标变换与观测校正两个问题混淆起来,其实把问题分开来考虑更容易解决些。把伽利略变换与观测校正两个问题结合起来,就得到在单一观测者情况下的伽利略变换应用公式。 在某些情况下可以说“洛沦兹变换是基于光速相对于观测者不变情况下的对伽利略变换应用公式的近似”,但不能说“伽利略变换是洛沦兹变换的近似”。 不知我是否说明白了我的意思? |