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上一主题:引力温梯发言 下一主题:王普霖 开始锁贴了?
[楼主]  [91楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2014/08/18 15:39 

我送给大家一个知识:根据Lorentz变换,凡是“同时同地”事件(Δx=0, Δt=0),在任何参考系看来,都仍旧是“同时同地”事件(Δx'=0, Δt'=0)。


如果把火车尾部发射的光脉冲到达火车中点当作一个事件,把火车头部发射的光脉冲到达火车中点当作另一个事件。那么在火车上的观察者看来,它们同时到达同一位置(中点),即这两个事件是“同时同地”事件(Δx=0, Δt=0)。根据Lorentz变换,凡是“同时同地”事件(Δx=0, Δt=0),在任何参考系看来,都仍旧是“同时同地”事件(Δx'=0, Δt'=0),因为Δx=0, Δt=0;Δx'=0, Δt'=0是自动满足Lorentz变换的。

这个知识在一般教材上都不写,但却又很简单,可是又不很简单(不少人老是咬文嚼字,把相对论的“同时的相对性”绝对化,以为所有“同时”都是相对的。其实也有绝对的“同时”。具体说来,异地同时,才是相对的,即如果在一个参考系内有:Δx不为零, Δt=0,那么在其它参考系看来,将有:Δx'不为零, Δt'不为零。而同地同时,才永远是绝对的,凡是“同时同地”事件(Δx=0, Δt=0),在任何参考系看来,都仍旧是“同时同地”事件(Δx'=0, Δt'=0))。
 [92楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/08/18 15:48 

对【90楼】说:

沈教授:

     我想问问您:由相对论得出光速不变原理的迈克尔逊-莫雷实验是在空气中做的,还是在真空中做的?

    

 [93楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/08/18 18:56 

沈先生:
“如果把火车尾部发射的光脉冲到达火车中点当作一个事件,把火车头部发射的光脉冲到达火车中点当作另一个事件。那么在火车上的观察者看来,它们同时到达同一位置(中点),即这两个事件是“同时同地”事件(Δx=0, Δt=0)。”

这句话把假当作真来使用了。
假如光在空气中的速度是c,运动的敞棚列车首尾发出的光就不能同时到达列车中部。后面的一切都是无源之水了。
在运动的敞棚列车上,如果想让两光同时到达中点,必然两光源发光要有一个延迟,弥补车速相对地面速度造成的中点位移。这对中点来说,显然是同时到达事件。不能把同时到达事件混淆成同时发光事件。
[楼主]  [94楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2014/08/19 09:46 

To 93楼:
你这只是把问题弄得复杂一点而已(不再是“同时同地”事件),但是不改变我前面所提四五种计算方法(只要做相应修正)。
你这个问题没有意思。这就好比我说,凡是生出小孩的人都是女性,但是你一定要拿英国某男士通过腹股沟来培育胎儿来生下小孩这个例子说话,这就没有意思了。
 [95楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/08/19 10:38 

对【90楼】说:

沈教授:您说“空气的折射率为1.000001(我记得小数点后有五个零),所以,空气对大部分频段光速的影响是很小的”

       我想问问您:以地心为静止参照系,光波在速度为0的空气中传播的速度 同光波在速度为1000米/秒的空气中传播的速度 会相同吗?或者两者的速度差异可以忽略不计?

 [96楼]  作者:541218  发表时间: 2014/08/19 10:59 

对【95楼】说:
彭国来,你就别问一些小儿科的问题,光速总是等于介质的介电常数与磁导率的乘积的倒数,那你就等于问一问 空气的介电常数与磁导率是不是其速率的函数?
 [97楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/08/19 11:54 

沈先生:
真理面前容不得含糊。本来同时到达和同时发光也应该是两个概念。只有静止的火车两端发的光才能满足同时发光、同时到达。
 [98楼]  作者:福州梅晓春  发表时间: 2014/08/19 16:43 

对【88楼】说:

在K参考系中对运动物体的两端进行同时测量,在运动物体的K’ 参考系中观察,K参考系的测量不同时的,因此导致长度收缩的相对性看法。相对论不是这样说的吗?难道你有疑问?

 [99楼]  作者:福州梅晓春  发表时间: 2014/08/19 16:49 

对【89楼】说:
既然认为火车头尾发的光不同时,又认为火车长度收缩,这是双重计算,其中有一个是多余的。如果考虑火车头尾发的光不同时,就已经包含了长度收缩。
 [100楼]  作者:福州梅晓春  发表时间: 2014/08/19 17:00 

对【89楼】说:
田的文章有点毛病,你的证明同样有问题。双重计算是其中之一,洛伦兹公式的错用是另外一个。你把洛伦兹公式用反了,火车运动,观察者静止时,洛伦兹变换公式不是你用的那种。
 [101楼]  作者:福州梅晓春  发表时间: 2014/08/19 17:02 

对【89楼】说:

本问题讨论的是,在两个参考系看来,两个光是否同时到达火车中点。两个光在不同的地点不同时发出,居然会同时同地的事件?笑话!就像季灏断桥问题一样,桥断也是在一个时间一个地点,但两个参考系的看法不一样。按你的说法,也是绝对事件了?你还是先把季灏断桥问题搞清楚吧,田树勤的问题对你太复杂,你弄不清楚的。

 [102楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/08/19 17:21 

对【96楼】说:
不是我要问小儿科的问题,是相对论犯了小儿科的错误:在空气中做的迈莫实验是不可能得出光速不变的结论。相对论犯了自相矛盾的低级错误。
[楼主]  [103楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2014/08/19 18:40 

对【99楼】说:

既然认为火车头尾发的光不同时,又认为火车长度收缩,这是双重计算,其中有一个是多余的。如果考虑火车头尾发的光不同时,就已经包含了长度收缩。

======

SHEN RE: 在我的四五种计算法中,有的这不属于双重计算,有的可能只需要计算其中一个,因为方法有很多种。

用多种方法算算这类问题是很有趣的。不过本论坛多数网友没有这个能力、也无这个阅读的能力。对于他们来说,还是91楼这一条。

[楼主]  [104楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2014/08/19 18:50 

对【98楼】说:

在K参考系中对运动物体的两端进行同时测量,在运动物体的K’ 参考系中观察,K参考系的测量不同时的,因此导致长度收缩的相对性看法。相对论不是这样说的吗?难道你有疑问?

========

【【【沈回复:你前三个逗号前的文字,你说得没错。但是“因此导致长度收缩的相对性看法”不对。因为对于某参考系测的长度,只要是自己参考系的观察者同时测量两端即可,他人参考系内看到我有没有同时测量两端(肯定看到我不是同时测量两端),不要紧,无所谓。按照你的说法,世界上根本就无长度可言了??】】

[楼主]  [105楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2014/08/19 19:08 

对【100楼】说:

你说我“把洛伦兹公式用反了”。我所说的四五种方法我还没有具体指出来。在主楼帖内我也没有摆出Lorentz变换。你怎么知道我“把洛伦兹公式用反了”?我是简单算了一下,如在主帖指出,我算出“其中一束光(来自车厢左端)比另一束光(来自车厢右端)多传播了时间γ*2vL/cc(在地面参考系看来)”。难道你也跟着我的思路算过了这个“多传播了时间γ*2vL/cc”?

 

以地面为参考系计算,“双重计算”不存在的。因为“火车头尾发的光不同时”与“认为火车长度收缩”是两个不同的问题,没有依赖关系。发光不同时,也不是因为“长度收缩”所致。发光不同时,也就是其中一束光(来自车厢左端)比另一束光(来自车厢右端)多传播了时间γ*2vL/cc(在地面参考系看来)。这仅仅是指时间。再考虑尺子缩短,才可以算出两束光各自的完整的传播时间。

这是一种方法。

还有一种方法,可以不考虑尺子缩短。仅仅把火车看作是首尾两个点构成。也不把光看作是在火车内传播,而是看作在空间上这两个运动点之间的传播。此时与尺子缩短无关,不
考虑尺子缩短。当然,这些方法都是很细微的,很容易算错,容易被搞混,需要多方推敲才可以。SHEN J Q 2014-8-19

[楼主]  [106楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2014/08/19 19:09 

对【101楼】说:

本问题讨论的是,在两个参考系看来,两个光是否同时到达火车中点。两个光在不同的地点不同时发出,居然会同时同地的事件?笑话!就像季灏断桥问题一样,桥断也是在一个时间一个地点......

=========

SHEN RE: 只有你等才会感到奇怪。我前面已经说过,所谓“同时同地的事件”,我这里的定义是:从尾部来的光到达中点、从首部来的光也到达中点。注意,是仅仅对“到达中点”那一刹那而言,作为一个事件。恰恰是这样的“同时同地”事件,它们在出发点却正好是“在不同的地点不同时发出”。注意,这里的“恰恰”。

    那位田先生甚至还没有悟到(在地面系看来)这两束光“在不同的地点不同时发出”呢。他要是能悟到,估计他对“同时的相对性”的否认要选择这个首部和尾部作为研究对象了。这里更有文章可以做,也可以更为“混淆”人。但是,他恰恰选择了最简单的那个中点作为研究对象,而我只看了他的第一页,马上就用“根据Lorentz变换,凡是“同时同地”事件(Δx=0, Δt=0),在任何参考系看来,都仍旧是“同时同地”事件(Δx'=0, Δt'=0),因为Δx=0, Δt=0;Δx'=0, Δt'=0是自动满足Lorentz变换的”轻松挡回。

 季灏的问题是什么,我已经不清楚了。但是断桥问题,有时很复杂,如果涉及车厢质量变换、重力与桥的承受极限,那么“桥的承受极限”也是需要考虑其Lorentz变换的(会很复杂,因为弹性系数,如何变换,难)。

[楼主]  [107楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2014/08/19 19:25 

对【95楼】说:

我想问问您:以地心为静止参照系,光波在速度为0的空气中传播的速度 同光波在速度为1000米/秒的空气中传播的速度 会相同吗?或者两者的速度差异可以忽略不计?
=========
SHEN RE: 你没有理解,我前面帖子内已经把要说的都说清楚了。既然你要问“光波在速度为1000米/秒的空气中传播的速度”,那么可以用斐索流水光速实验公式来计算。

 

实际上,斐索流水光速实验公式,后来发现它就是相对论速度叠加公式的一级近似,即c叠加=(v+c/n)/(1+v/(nc)),这里n为空气折射率, v=1000米/秒。

 

那么因为“速度为1000米/秒的空气”导致光速的修正是v(1-1/n^2)。

1-1/n^2大约是0.000001数量级(空气折射率为1.000001),那么v(1-1/n^2)就等于1000米/秒*0.000001,大约是0.001米每秒。这就是对光速的修正。

 

注意:当时对迈-莫实验的期望,是希望至少测量出地球自转的速度(476米每秒),连这个也没有测到,何况这0.001米每秒的修正呢。这个修正算是确确实实是存在的,但估计在误差以下。2014-8-19

 [108楼]  作者:福州梅晓春  发表时间: 2014/08/19 22:08 

对【106楼】说:

你凭什么认为两个光会同时到达中点?把结论当做前提,逻辑混乱!

至于为什么洛伦兹变换用反了,在这里我对你说不清,说了你也弄不清,自己慢慢去领悟吧。长度收缩和时间不同时不能同时用,你就理解不了。

 [109楼]  作者:福州梅晓春  发表时间: 2014/08/19 22:19 

对【106楼】说:

把洛伦兹变换用反了,才会得出你的结果。正确应用洛伦兹变换,结果应当是,在静止参考系上观察,运动参考系K‘上不同地点的钟不同时,K参考系上的钟都是同时的。尽管K’参考系的观察者认为,K‘参考系上不同地点的钟是同时的。

[楼主]  [110楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2014/08/19 23:06 

长度收缩和时间不同时不能同时用,你就理解不了。
=======

SHEN RE: 关于“长度收缩和时间不同时不能同时用”,这个你是错误的,两者没有必然联系。但确实存在不必同时使用的情况,也存在可以同时使用的情况。我在105帖中说得很具体。这些是我的四五种方法中的某两种。不过里面的计算要小心,很容易出错。
[楼主]  [111楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2014/08/19 23:07 

你凭什么认为两个光会同时到达中点?把结论当做前提,逻辑混乱!
==========

SHEN RE:

根据Lorentz变换,凡是“同时同地”事件(Δx=0, Δt=0),在任何参考系看来,都仍旧是“同时同地”事件(Δx'=0, Δt'=0),因为Δx=0, Δt=0;Δx'=0, Δt'=0是自动满足Lorentz变换的。
这个结论在某些书上是有的。
既然在火车参考系看来,两个事件在同时同地点发生,即两个到达事件同时发生。那么在任何参考系看来,也就是同时发生,即Δx=0, Δt=0和Δx'=0, Δt'=0是自动满足Lorentz变换的。这有什么问题吗??

我不清楚你所说的“把结论当做前提”,是什么意思。我这里反正是用了相对论正宗做法。你也许是在使用“自创相对论、或自创理解法”来质问我吗? 用黄德民先生的话来说,本论坛不欢迎“自创相对论、或自创理解法”。如果要自创,那就作为另一个话题,不要在反相问题中混进去。
 [112楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/08/20 06:14 

“那么相对论所说的“同时的相对性”体现在哪里?答案是:在车厢内的观察者看来是同时异地发生的事件,在地面参考系看来,是异时异地事件。车厢内的观察者看到两束光在车厢两端同时发射,这就是“在车厢内的观察者看到的同时异地事件”,但在地面参考系看来,这两束光却是不同时发射的(千万千万要记住这句话!!!!这才是在本问题中的“同时的相对性的核心”!!!!!)。但是,它们同时到达车厢中间(无论在车厢还是地面看来,因为“凡是同时同地事件,在任何参考内都将是同时同地事件”)。在车厢内观察者看来,两束光在空中传播时间相等,但在地面参考者看来,两束光在空中传播时间不等,因为其中一端早发射一点时间(根据Lorentz变换),这个早发射的时间差是γ*2vL/cc (我设车厢长度为2L,γ为Lorentz因子,v为车厢相对地面的速度),具体说来是:假设车厢向右运动,那么其中一束光(来自车厢左端)比另一束光(来自车厢右端)多传播了时间γ*2vL/cc(在地面参考系看来)。”

地面上看到发光时必须有时间差,这是对的。这里最最关键的问题在于是否列车上看真的没有时间差。我引用我对异地同时的定义:
两个异地同时事件发生,应该具有这样一个标准:
当A事件发生时,不论以多快速度从A出发到达B,都不能阻止B事件发生。反之,当B事件发生时,不论以多快速度从B出发到达A,都不能阻止A事件发生。
这是我给出同时的定义,也是判断两地事件属于同时事件的唯一标准。

如果A事件发生时,从A出发到达B,能够阻止B事件发生,则同时不成立。因为B事件不能发生,被阻止了。这个A事件是个单一事件。

如果A事件发生时,从A出发到达B,不能阻止B事件发生,也不能说明A、B是同时事件。因为B可能先于A发生了。

因此A、B事件若为同时,必须满足定义中两个条件。

列车长度为60万公里,列车以0.5c运动的A、B为首、尾光源,两光源中点(列车中点)为C。从地面看,A向中部发的光相对C的速度是1.5c,到达中点的时间是2/3秒;B向中部发的光相对C的速度是0.5c,到达中点的时间是2秒。
如果想让两个方向的光同时到达中点,就要求B比A提前4/3秒发出光,这样才能在2秒时刻,两方的光在中点同时到达。
显然这在C点是“闪光同时到达事件”,按沈先生的说法,地面上、列车上看都是同时到达,这没有错误。但是,

B光源发闪光后1/5秒,观察者从B出发以速度V=3c(它比列车快了2.5c)追赶B发出的光,那么他一定能在中途看到B发出的光,尔后他又把B发出的光甩在了后面,继续前进,在时间
t=1/5+60万公里/2.5c=1秒的时候,观察者赶到了车头A端,A端的光此时还未发出。观察者在A端还要静止等待1/3秒,才能看到A光发出。观察者能在A端有充分的时间关掉A光源的电源,使其不能发出光。因此相对论在中点同时得到光定义两发光事件为同时是错误的。

[楼主]  [113楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2014/08/20 06:18 

对【109楼】说:

你所说的“钟的同时”都是指“钟的同步”吧??

关于钟的同步,我们都已经假设在使用Lorentz变换之前,钟已经同步好了。这类火车发射光脉冲问题,都只是教材上的普通习题,你就当习题去做吧。按照教材上的习惯,做之前,就当钟已经统统同步了,不要再考虑其它无关问题。

 [114楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/08/20 10:02 

对【107楼】说:

       测量水中光速的菲索试验是非常令人怀疑的;为什么这样说呢?

因为我们知道,流体都有或多或少的粘性,在静止流体中,粘性无法表现,在液体流动时将明显表现出粘性,所谓粘性,就是流体运动时,层与层之间有阻碍相对运动的内摩擦力,如河流中心的水流动较快,由于粘性,靠近岸边的水却几乎不动。

根据流体力学,在管子中流动的流体会受到管壁的摩擦一粘滞力。从而,在管壁与管子中央形成一个流体速度差,中央速度最大,等于v,管壁流速最小,等于零。并且由于粘滞力的存在,流体受到粘滞力产生涡旋,使流体的流速在空间分布产生大的变化。

流体的流速在水管中空间分布符合泊肃叶公式.水平放置的圆管中粘性流体作层流运动时,各流层为自管道中的开始而半径逐渐加大的圆筒形,中心处的流速最大,随着半径的增大而流速变小,靠近管壁的流体粘附于壁面,其流速为零。因此,在水管中的流水,其流速在空间分布不是稳定和均匀(或均衡).

菲索实验没有考虑光波与水流及器壁(作为次波源)的影响,以及水流与器壁之间的速度差.因此,不同速度的流水会得出不同数值的拖拽系数f。原有的菲索实验无法反应真实的运动介质与光速的矢量合成关系。

 [115楼]  作者:sxgdyl  发表时间: 2014/08/20 14:26 

在相对论的范畴下,沈建其的说明是符合数理逻辑的。实质上,“同时绝对性”与“同时相对性”都没有逻辑破绽,想“证明一个必然成立而否定另一个”是不可能的,这样的争论也是没有价值的,我们需要探索它们背后隐藏着些什么样的道理。

说个例子,随意拿来两个时钟A、B,如果我们总是把A指向t与B指向t比较,则总能得到ta=tb这样的表达式;如果总是把A指向t与B指向t+1比较,则总能得到ta=tb-1这样的表达式。根据前者,我们会得到A、B两个时钟显示的时间读数总是相等的,而根据后者我们会得到A显示的时间读数总比B小1。你的第一感觉可能是:前者说明两个时钟同步、后者说明两个时钟不同步,两者只能有一个是正确的,但是通过数理逻辑,你无法否定其中的任何一个。

再结合相对论来说,对于S、S'系原点的时钟,如果从S系来观察我们得到t=t'/r,如果从S'系来观察我们得到t'=t/r,你会发现:S系的观测者是用S'系的r秒与S系的1秒比较,而S'系的观测者则用S'系的1/r秒与S系的1秒比较,这是怎么造成的呢?为什么不像牛顿力学那样,所有坐标系都把两个时钟显示的相同读数放在一起来比较?
 [116楼]  作者:王普霖  发表时间: 2014/08/20 15:01 

时钟刻度不一致不等于时间间隔不一致。时间是用时间差表示室的,是刻度之差。表针指向刻度只表示时刻。理论上总可以把钟表刻度做得任意精密,使得测量出的时间的误差小于任意给定精度。
 [117楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/08/20 15:59 

对【107楼】说:

沈教授:

     相对论发展了这么多年,还要靠破绽百出的菲索流水实验来说事,实在是现代物理学家的悲哀! 

 [118楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/08/20 16:00 

对【107楼】说:

沈教授:

     相对论发展了这么多年,还要靠破绽百出的菲索流水实验来说事,实在是现代物理学家的悲哀! 

 [119楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/08/20 16:01 

对【107楼】说:

沈教授:

     相对论发展了这么多年,还要靠破绽百出的菲索流水实验来说事,实在是现代物理学家的悲哀! 

 [120楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2014/08/20 16:01 

对【107楼】说:

沈教授:

     相对论发展了这么多年,还要靠破绽百出的菲索流水实验来说事,实在是现代物理学家的悲哀! 

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