|
无层 关于阌可夫斯基在“空间与时间”的论文中研究 c2dt2- dx2 - dy2 - dz2=1的图形曲线意义,通过令 c2dt2- dx2 - dy2 - dz2=c2dτ2 然后将τ定义为原时,再进一步对式子两别同时除以dτ2得到 c2t′2- x′2 - y′2 - z′2=c2 再求一次导得到 c2t′t″- x′x″ - y′y″ - z′z″=0 从而得出任何世界点上的速度矢量与加速度矢量相互垂直,并在任何情况下,加速度矢量都是类空矢量。 其实,根本无须制造出两种时间,令 dx2 + dy2 + dz2=v2dt2 v为常数,对式子两别同时除以dt2得到 x′2 + y′2 + z′2=v2 再求一次导得到 x′x″+ y′y″+ z′z″=0 照样可以得出任何可能的运动点上的速度矢量与加速度矢量相互垂直!这是匀速率运动的基本特点。 对于匀加速运动,v为t的函数, dx2 + dy2 + dz2=v2dt2 =a2t2dt2 对式子两别同时除以dt2得到 x′2 + y′2 + z′2=a2t2 再求一次导得到 x′x″+ y′y″+ z′z″=2a2t≠0 任何可能的运动点上的速度矢量与加速度矢量不保持相互垂直关系,因此才能加速。 总的来说,根据闵氏引入的两种时间关系式子,向人们提出了如下的关系, dτ/dt=squr(1- vv/cc),其中的v是瞬态速度,它可以被建立成t的函数,也可以建立成τ的函数。 dτ×mcc / squr(1- vv/cc)=mcc×dt 该式子所表达的物理意义是,如果记时钟的变化频率f与记时钟的能量或质量成正比。譬如,采用发射出光子的原子钟做记时钟,原子钟的静止质量为m,它以速度v运动时的动质量为m / squr(1- vv/cc),假定原子钟发射出光子能量与原子钟本身的能量或质量成正比关系,按照原子钟发射出的光子振动频率确定时间流逝量(反比于振动频率)将具有上述式子所表达的换算关系。 如果给每一个运动物体都自己带上一只具有上述特性的原子钟,并用它来记录自己处于任何位置时的呈现时间,同时才能并且一定呈现的规律必须以静止钟显示的固有时间为判断依据,所有运动物体的呈现时间必须换算成相对应的固有时间,方能根据同时才能并且一定呈现的规律判断它们发生的事件先后关系。 如果用同一种元素制造的原子记时钟确实具有上述特点,人们也按照与运动物体一起运动原子钟所显示的时间来记录运动物体处于空间任何位置时的呈现时间,并且用呈现时间来计算物体的运动速度,就必须按照闵氏引入的两种时间关系式子来分析物体的运动状况。 大家知道,整体太阳系以220公里/秒的速度绕银河系质心转动,地球以30公里/秒的速度绕太阳系质心转动,地球上的物体相对于地球质心转动的速度远远低于整体太阳系绕银河系质心转动的速度,就是地球卫星绕地球质心转动的速度也低于地球绕太阳系质心转动的速度。这意味着整体太阳系中的物体极其所使用的原子钟,相对于建立在银河系质心上的参照系都以约220公里/秒的速度做相对运动,而银河系又以相对较低的速度与其它外星系作相对运动。当人们依据地球上的原子钟显示的时间来计算太阳系中诸物体的运动速度v(t)时,并不能准确反映太阳系中诸物体相对于银河系质心参照系的运动速度v(τ),而需要对由记时钟引起的误差作出修正。 v(τ)≈v(t)/ squr[1- v(t)v(t)/cc] 当然,也可以直接使用 c2dt2- dx2 - dy2 - dz2=c2dτ2 将太阳系中建立的运动方程修正成在银河系质心参照系中体现的运动规律。如果经过这种修正运动规律与实际观测结果符合,则表明银河系质心参照系相对于绝对空间的运动速度比太阳系质心参照系相对于绝对空间的运动速度要低,可以相对忽略掉银河系质心参照系相对于绝对空间的运动速度。 在对具体物体的位置变化量与响应的时间消耗量综合进行考察时,采用“空时描述”与“时空描述”都没有实质上的差别。 (c2dt2- dx2 - dy2 - dz2)/ds2 与[dt2-(dx2 + dy2 + dz2)/c2]/dτ2 完全是同一回事。其它只是采用何种数学工具进行分析方便,就用何种数学工具进行分析的具体处理过程。 很显然,上述修正公式的正确应用,必须以 dt=dτ/ squr(1- vv/cc) 为前提。当实际使用的原子钟不再保持这钟变化规律,或者已经没办法让原子钟跟着高速运动的物体一起运动,并在该高速运动的原子钟上读出时间量时,上述修正公式也就失去使用基础了。明白这个要领后,就不应该再去制造v=c时的无意义事情。 显然,凡是以地球上的时间做速度计算出的运动公式,应用到银河系质心系去进行分析时,都需要对它们作相应的修正,这是广义相对论所干的大部分事情。 经过这几次讨论,弄清楚了解3个被搅在一起的东西: 1.基本粒子在高速运动下的生存寿命延长与相对论无关, 2.向卫星发射微波,回波的时间差将受到微波在往返过程中速度发生改变的影响,这个实验是对光速不变原理的否定。并不是广义相对论效应。 3.原子钟的记时规律与运动速度相关,导致在相对高速运动的惯性参照系中建立的运动方程要进行相应的修正,才能体现为包含该物体系统在内的更大的物体系统都适用的相对以低速运动的惯性参照系中的运动方程。人们在研究天体运动规律时不能忽视这种影响。 只有第3种现象,才是“广义相对论效应”。但完全没有爱氏所想象的时空变换意义,也不需要什么等效原理做前提。所谓的等效原理,只是数学上对相对运动的观察结果等效成“补偿法”的展示情况。 你说:“你以上的定义啊,代换啊等给我的感觉是事后诸葛亮。是在知道结果的情况下的一种理解罢了。” 你以为爱氏或那一位大师是不需要前人的研究成果做基础的“先念预言家”吗?牛顿说他是站在“巨人”的肩膀上做出的成绩,这个“巨人”并不是指某一个人。在加利略之前的中世纪,现代物理学的初期探索已经在进行之中。最早提出“万有引力”概念的人并不是牛顿,他最早是从别人写的一封信中看到“万有引力”的概念,早在牛顿之前,人们对“万有引力”的研究已经进行了几个世纪。牛顿是通过研究圆周运动,定量分析发现万有引力定律的数学表达方式。由于牛顿总结出系统的力学理论,并提供了数学上的研究工具,人们才把万有引力定律归到牛顿头上,并逐渐谈忘了先驱者。 你说:“本质上你找不到建立一个绝对坐标系方法。一个具体坐标系的建立一定会依托某个物体系。” 应该是在原理上人们就无法判断绝对空间的具体框架,人们实际使用的参照系都必须与物质相联系。但物质的运动确实是绝对性质,只不过只能观察到相对运动罢了。局部系里相对运动,其实也是绝对运动的组成部分。我以前写了太多这方面的内容,也写过太多关于等效原理的辩论内容,所以不想再重复。 另外,“空时描述”与相对论无关,我只是给出它的一般分析原理介绍。如果是在本系统参照系中使用本系统的记时钟对物体的运动速度进行分析,运动方程并不需要进行修正。 Ccxdl 2003年9月17日
|