麦克斯韦方程与伽俐略变换及时空结构

相对论说不是电磁现象不适应相对性原理而是伽氏变换不适用于麦氏方程,实际上并非如此.相对性原理不适用于电磁现象已在<相对性原理与电磁现象>一文中进行了证明暂且不说,现仅就麦氏方程本身的问题给与说明. 『 『且不说相对性原理一定适用电磁现象，就看你下面的东西就知道你的文章中一定存在问题』』』

众所周知,麦氏方程是在法拉弟电磁感应等实验的基础上加上位移电流假设推导出来的,它的积分形式是    <对不起,这里无法把积分形式写出来> 这种积分形式是在另一种积分形式的基础上推导出来的,而这一推导的前提是：积分曲面<即磁通穿过的面>必须是静止的<详见粱灿彬、秦光戎、梁竹健著<电磁学>第六章4.2节>.这就是说,麦氏方程只适用于静止<相对地球而言>参照系, 『『『麦氏方程适用于惯性参照系，不只是适用于静止<相对地球而言>参照系。』』』这是因为在运动的参照系中积分曲面已不再静止即麦氏方程的积分形式已不再成立.『『『参照系A和B，在A中取一个静止的高斯面S，B相对于A运动，则S相对于B运动。如果拿S作为在B中进行积分计算的高斯面，那么对B来说，这就是一个错误的做法。磁场，电场，高斯面，环路积分等Lorentz变换下是不协变的，但由它们组成的Mexwell方程是协变的。这个有严格的证明，任何较专业地论述相对论的书上都有。』』』不仅仅是对伽氏变换而是对所有形式的运动变换麦氏方程都不适应.相对论硬把洛伦兹变换拉进来并说麦氏方程适应于洛伦兹变换,以致造成那么多悖论不能解决。

这才是伽俐略变换不适用于麦克斯韦方程的正原因,根本不是相对论所说的是时空结构发生了变化。

谈到时空结构还应多说几句.空间究竟是均匀、平直的还是非均匀、弯曲的这个问题可以说谁也无法回答,谁都拿不出证据来证明自己的观点.人们之所以公认<公设也行>空间是均匀、平直的是基于认识的节约原则即简单性原则,此外再也找不到任何理由.不是有种说法吗,能把复杂问题简单化的是聪明人而把简单问题复杂化的是糊涂人.相对论以光线在太阳附近是弯曲的为由说空间是弯曲的也不是绝对不行,只是这种说法不如说"空间是均匀、平直的,光线的弯曲是某种物质造成的,就象光线经过水时也弯曲一样"好, 『『『如果说光线的弯曲某种物质造成的，不是时空的弯曲。那么当光线变了（频率变了），是不是它运动的路径也变了？就像不同的光进入水中，路径会改变一样。可是星光经过太阳附近时并没有发生光谱分裂。』』』这后一种说法既简单又明了<之所以明了是因为有以前已有的经验为参照,爱因斯坦不是说"一切科学...都在于使我的的经验互相协调并将它们纳入逻辑体系"吗,我们的这种做法正是爱因斯坦说的>.关于时间是均匀的还是不均匀的问题与空间问题完全一样.

麦克斯韦方程与伽俐略变换及时空结构

相对论说不是电磁现象不适应相对性原理而是伽氏变换不适用于麦氏方程,实际上并非如此.相对性原理不适用于电磁现象已在<相对性原理与电磁现象>一文中进行了证明暂且不说,现仅就麦氏方程本身的问题给与说明. 『 『且不说相对性原理一定适用电磁现象，就看你下面的东西就知道你的文章中一定存在问题』』』<<<好久不见了,休假了吧.上次你教给我的复印法这时用上了.  不要只说结论而不说理由,这种讨论方式不好。>>>

众所周知,麦氏方程是在法拉弟电磁感应等实验的基础上加上位移电流假设推导出来的,它的积分形式是    <对不起,这里无法把积分形式写出来> 这种积分形式是在另一种积分形式的基础上推导出来的,而这一推导的前提是：积分曲面<即磁通穿过的面>必须是静止的<详见粱灿彬、秦光戎、梁竹健著<电磁学>第六章4.2节>.这就是说,麦氏方程只适用于静止<相对地球而言>参照系, 『『『麦氏方程适用于惯性参照系，不只是适用于静止<相对地球而言>参照系。』』』<<<又没说理由，>>>这是因为在运动的参照系中积分曲面已不再静止即麦氏方程的积分形式已不再成立.『『『参照系A和B，在A中取一个静止的高斯面S，B相对于A运动，则S相对于B运动。如果拿S作为在B中进行积分计算的高斯面，那么对B来说，这就是一个错误的做法。磁场，电场，高斯面，环路积分等Lorentz变换下是不协变的，但由它们组成的Mexwell方程是协变的。这个有严格的证明，任何较专业地论述相对论的书上都有。』』』<<<你应该直接反驳指出我的论述有什么问题.相对论的书中有论证我也看过,只不过,一方面其论述并不严密,另一方面也是主要的方面,我连相对论的公设当未承认(关于这个问题我俩在新火车闪电理想实验一帖的讨论中已经论证过，你应该很清楚)又怎么能承认以公设为前提的论证呢>>>不仅仅是对伽氏变换而是对所有形式的运动变换麦氏方程都不适应.相对论硬把洛伦兹变换拉进来并说麦氏方程适应于洛伦兹变换,以致造成那么多悖论不能解决。

这才是伽俐略变换不适用于麦克斯韦方程的正原因,根本不是相对论所说的是时空结构发生了变化。

谈到时空结构还应多说几句.空间究竟是均匀、平直的还是非均匀、弯曲的这个问题可以说谁也无法回答,谁都拿不出证据来证明自己的观点.人们之所以公认<公设也行>空间是均匀、平直的是基于认识的节约原则即简单性原则,此外再也找不到任何理由.不是有种说法吗,能把复杂问题简单化的是聪明人而把简单问题复杂化的是糊涂人.相对论以光线在太阳附近是弯曲的为由说空间是弯曲的也不是绝对不行,只是这种说法不如说"空间是均匀、平直的,光线的弯曲是某种物质造成的,就象光线经过水时也弯曲一样"好, 『『『如果说光线的弯曲某种物质造成的，不是时空的弯曲。那么当光线变了（频率变了），是不是它运动的路径也变了？就像不同的光进入水中，路径会改变一样。可是星光经过太阳附近时并没有发生光谱分裂。』』』<<<光线经过太阳附近时光谱是否没分裂这个问题尚有待进一步证实，理由是：可能分裂太小而没观测到。另一方面，即使没分裂也不能证明什么问题，世界上的物废是多样的，有有质物质也有场，它们并不一定对光线都产生分裂>>>这后一种说法既简单又明了<之所以明了是因为有以前已有的经验为参照,爱因斯坦不是说"一切科学...都在于使我的的经验互相协调并将它们纳入逻辑体系"吗,我们的这种做法正是爱因斯坦说的>.关于时间是均匀的还是不均匀的问题与空间问题完全一样.

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众所周知,麦氏方程是在法拉弟电磁感应等实验的基础上加上位移电流假设推导出来的,它的积分形式是    <对不起,这里无法把积分形式写出来> 这种积分形式是在另一种积分形式的基础上推导出来的,而这一推导的前提是：积分曲面<即磁通穿过的面>必须是静止的<详见粱灿彬、秦光戎、梁竹健著<电磁学>第六章4.2节>.这就是说,麦氏方程只适用于静止<相对地球而言>参照系,这是因为在运动的参照系中积分曲面已不再静止即麦氏方程的积分形式已不再成立.不仅仅是对伽氏变换而是对所有形式的运动变换麦氏方程都不适应.相对论硬把洛伦兹变换拉进来并说麦氏方程适应于洛伦兹变换,以致造成那么多悖论不能解决。

【【【【您说的方法只是一种特殊的狭窄的方法。不要因为这种狭窄的方法的成立有其不少限制条件（譬如它只适用于静止参照系），所以就说它得到的结论也一定必须附加这个限制条件。放弃一个限制性条件，固然会使得这个方法不再成立，但是如果放弃两个限制条件，因为限制型条件之间的冲突抵消，狭窄的方法会变成广义的方法。

事实上，Maxwell方程的建立可以有不少方法，有人从微分几何fiber bundle（纤维丛）出发，只用一个电荷守恒定律，就得到了Maxwell方程，它对于任何参考系都成立。】】】】

事实上，Maxwell方程的建立可以有不少方法，有人从微分几何fiber bundle（纤维丛）出发，只用一个电荷守恒定律，就得到了Maxwell方程，它对于任何参考系都成立。】】】】<<<是的,任何一个结的得出都可以有好几种方法,但最基本的方法只有一个,那就是其物理意义最明确的方法,其他方法能且只能在这个方法的基础上进行改进,脱离物理意义的方法不可能是好方法,尽管它很深奥、很难懂.历史上很多物理学家对过多地应用数学一直持怀疑态不是没有道理的,它容易脱离实际问题把数学当成物理,而实际上数学只能作为工具使用.爱因斯坦就犯了把数学当作物理的错误>>>

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是的,任何一个结的得出都可以有好几种方法,但最基本的方法只有一个,那就是其物理意义最明确的方法,其他方法能且只能在这个方法的基础上进行改进,脱离物理意义的方法不可能是好方法,尽管它很深奥、很难懂.历史上很多物理学家对过多地应用数学一直持怀疑态不是没有道理的,它容易脱离实际问题把数学当成物理,而实际上数学只能作为工具使用.爱因斯坦就犯了把数学当作物理的错误>>>

【【【【我并不同意您的观点。相反，我倒更抱怨物理学家缺少“滥用”数学的习惯，才导致许多成就推迟发现。随着这类例子的增多，我越来越觉得物理学家滥用数学的习惯还不够。也许您不会理解我的观点，我举几个例子就能明白：

1。1928年Dirac得到负能解，却以缺少物理意义为由，把它舍弃。两年后，才发现这个负能解其实对应反物质；

2。杨振宁1954年把波动方程的相位由普通的数改为矩阵（非Abel规范理论），这在当时也算“没有物理意义的滥用数学”，因此他的理论无人理睬，反而导致批评，可是20年后才发现这是强力与弱力的基本方程，是50年代之后的近代物理的基石，杨振宁也因此可以算是继牛顿，Maxwell，爱因斯坦之后的物理伟人；

3。折射率是介电系数与磁导率的乘积的平方根。过去一直选了正根，把负根以“没有物理意义的滥用数学”为理由舍弃。1967年Veselago却在理论上研究了这种负折射系数材料，可是30年来他的论文无人理睬，直到这两年负折射系数材料才在实验上制作成功，验证了Veselago理论；

4。手征材料（chiral media）在1990年代被广泛研究，它是普通材料的推广，它的数学表述是：相当于把普通材料的电磁能量密度由普通数改造成矩阵形式（广义相对论也是如此，把对角度规改成矩阵形式）。从数学上看，这种推广很自然，也很荡起回肠，富有启发性，但是都曾经因为“没有物理意义的滥用数学”为理由舍弃了它或者不愿去考虑它，导致发现延迟几十年。

还有不少类似例子。每当出现这种情况，我老是抱怨物理学家缺少“滥用”数学的习惯，才导致许多成就推迟发现。什么是“物理意义”？？其实，恰恰是，老是说“这个东西没有物理意义”的人才不懂什么是物理意义。不要以为“滥用数学”就是简简单单的在滥用数学，其实它本身就是建立在物理意义基础之上的洞察力的体现。就说这个微分几何纤维丛结合电荷守恒定律导出Maxwell方程吧。电荷守恒定律本身就是具有物理意义的定律，微分几何纤维丛也是很有物理意义的东西，自然界几乎所有整体现象都可以用纤维丛理论表述（如几何相位，规范场，Aharonov-Bohm效应，分数统计与任意子）。纤维丛不但揭示出它们的本质，而且还在这些看似孤立的东西之间建立了联系，是它们的高度概括，还能进一步预言类似的新物理效应。那些老是谈有没有物理意义的人其实恰恰不懂物理意义，他们的物理意义是孤立的物理意义，是自己个人理解上的物理意义。凡是自己无法吃透的现象就说它没有物理意义，我认为，这犯了“物理发现”的大忌。我根据以上事例倒更愿意相信：凡是数学上可能的，物理上也必然是可能的，只是我们暂时还未发现而已。尽管这句话不是100％正确，但是它是很有用的，也反映了不少历史事实（如以上例子）。】】】】

还有不少类似例子。每当出现这种情况，我老是抱怨物理学家缺少“滥用”数学的习惯，才导致许多成就推迟发现。什么是“物理意义”？？其实，恰恰是，老是说“这个东西没有物理意义”的人才不懂什么是物理意义。不要以为“滥用数学”就是简简单单的在滥用数学，其实它本身就是建立在物理意义基础之上的洞察力的体现。就说这个微分几何纤维丛结合电荷守恒定律导出Maxwell方程吧。电荷守恒定律本身就是具有物理意义的定律，微分几何纤维丛也是很有物理意义的东西，自然界几乎所有整体现象都可以用纤维丛理论表述（如几何相位，规范场，Aharonov-Bohm效应，分数统计与任意子）。纤维丛不但揭示出它们的本质，而且还在这些看似孤立的东西之间建立了联系，是它们的高度概括，还能进一步预言类似的新物理效应。那些老是谈有没有物理意义的人其实恰恰不懂物理意义，他们的物理意义是孤立的物理意义，是自己个人理解上的物理意义。凡是自己无法吃透的现象就说它没有物理意义，我认为，这犯了“物理发现”的大忌。我根据以上事例倒更愿意相信：凡是数学上可能的，物理上也必然是可能的，只是我们暂时还未发现而已。尽管这句话不是100％正确，但是它是很有用的，也反映了不少历史事实（如以上例子）。】】】】<<<      数学的重要性是毋庸置疑的,不然怎么能称为自然科学的前科学呢.重要是重要但要看怎么去应用,象你举的那些例子都说明一个问题,数学在引导人们寻找探索的方向上起着重要作用,它很象类比推理,它能告诉人们,这种规律在这个领域成立,也许在另一个领域也成立<说句题外话,爱因斯坦在这方面就犯了个错误,他认为在牛顿力学中适用的相对性原理在电动力学中也一定成立,是否成立暂且不管,爱因斯坦的这种推理方法肯定是错误的.>这就是说,数学所起的的是引导作用,到具体论证时还必须是物理方法。

再单独谈谈你说的"凡是数学上可能的,物理上也必然是可能的,....尽管这句话不是百分之百正确,但是它是很有用的,".还好,你还留下百分之几,算没绝对化,不过我觉得你把这个比例说反了.数学中有的物理上没有这样的例子实在太多了,如果你认为一定有只是尚未发现,从而企图全部发现它们,可以肯定你会非常失望.看来咱俩走向了两个极端,如果能中和一下岂不更好.