财经社区女性社区汽车社区军事社区文学社区社会社区娱乐社区游戏社区个人空间
上一主题:关于(x′-ct′)=λ(x-ct)的探... 下一主题:光速不变假设与因果律矛盾(新火...
建其:我整理了关于(x′-ct′)=λ(x-ct)和0=λ×0的辩论内容,你有2个概念错误需要纠正。
[楼主] 作者:ccxdl  发表时间:2003/12/24 09:12
点击:250次

 

建其:

 1.你说:

[c+(b′/a′)]t′=(a/a′)[c+(b/a)]t,

由于要求以上这个式子对于任何变量t,t′均成立,那么只能让系数为0,即

c+(b′/a′)=0, c+(b/a)=0,即(b′/a′)=-c, (b/a)=-c.

以上做法是严格的,是纯线性代数做法(它的唯一假设就是:假设时空变换是一个线性变换,因此必然存在参数a,b,a′,b′使得ax+bt=a′x′+b′t′恒成立)。

在你的推导过程中,实际上偷偷假设了一个推导条件, t与t′不是一一对应的关系,t的一个取值要与t′的两个不同取值同时使[c+(b′/a′)]t′=(a/a′)[c+(b/a)]t成立。这样才只有让系数为0,得出c+(b′/a′)=0, c+(b/a)=0的结果。

这种分析思路显然有悖一一对应的线性变换关系,譬如t与t′可能是按照t′=βt来进行对应。在这样的对应关系下只能推出[c+(b′/a′)] β =(a/a′)[c+(b/a)];如果没有其它的分析条件,将无法在进一步推导下去。所以,你的推导在逻辑上属于“瞎猜”。

再如,你说:

ax+bt=a′x′+b′t′变形为x′+(b′/a′)t′=(a/a′)[x+(b/a)t],

再将特解x=ut, x′=(u+v)t′代入x′+(b′/a′)t′=(a/a′)[x+(b/a)t],得到:

[u+v+(b′/a′)]t′=(a/a′)[u+(b/a)]t,

由于t,t′为变量,要求上式恒成立,那么只能让系数[u+v+(b′/a′)]与(a/a′)[u+(b/a)]为0,所以就有解:

(b′/a′)=-u-v,    (b/a)=-u

将它代回x′+(b′/a′)t′=(a/a′)[x+(b/a)t],得到

x′-(u+v)t′=(a/a′)[x-ut].

此时与特解x=ut, x′=(u+v)t′相比较,我估计CCXDL又要喊了:这又是0=λ×0问题,所以牛顿力学也是糊涂数学。(顺便指出:在牛顿力学中(a/a′)=1,这与牛顿力学t=t′的要求有关的;在相对论中,(a/a′)=sqrt[(c+v)/(c-v)]。就t与t′而言,选择不同的函数关系,那么就有不同的(a/a′)取值。

你演示的这个数学推导更加清楚证实了你的分析方式属于“拼凑瞎猜”性质。由t=t′的关系只能推导出[u+v+(b′/a′)]=(a/a′)[u+(b/a)],并不能得出[u+v+(b′/a′)]与(a/a′)[u+(b/a)]必须为0的结果。

你扩大适用范围,让t的一个取值要与t′的两个不同取值(或t′的同一个值要与t的两个不同值)同时使[c+(b′/a′)]t′=(a/a′)[c+(b/a)]t成立,等同于直接令[u+v+(b′/a′)]与(a/a′)[u+(b/a)]必须为0来猜测变换系数。这种分析方式属于“试探”手段,完全可以说它是糊涂数学,并不能作为可靠的数学推导方式来对待。

你采用糊涂数学拼凑出正确的牛顿力学,犯错误的是你,而不是牛顿力学。

正确的分析方式是:先对t与t′按照t′={(a/a′)[c+(b/a)] /[c+(b′/a′)] }t的关系作出分析,再对t′≠{(a/a′)[c+(b/a)] /[c+(b′/a′)] }t的其它线性关系作出分析,后者成立的条件就是 [c+(b′/a′)]t′=(a/a′)[c+(b/a)]t等式两别的比例系数必须同时为零。这种分析方式属于“穷举法”,不能漏掉其中任何一种可能情况。最后将相互抵触不合理的情况排除,只留下合乎逻辑的分析结果。误用“泛函”概念,即便得出正确结果,也属于无效的推导论证,糊涂数学。

2.你说:

此外,即使不提供以上证明,我们直接采用(x′-ct′)=λ(x-ct)也是允许的,这是一种“存在性证明”方法(但是需要在这里先申明:这(x′-ct′)=λ(x-ct)只是一个假设,是对x′=ct′, x=ct的暂时推广),然后导出Lorentz变换

x′=k(x-vt),  t′=k(t-vx/cc),

然后再代回到(x′-ct′)=λ(x-ct),得到λ=sqrt[(c+v)/(c-v)]。于是“存在性证明”完毕。以上证法虽然是“循环论证”,从完备性角度讲,却是无懈可击的。它先假设(x′-ct′)=λ(x-ct)存在,然后推出x′=k(x-vt),  t′=k(t-vx/cc),再来反推(x′-ct′)=λ(x-ct)的确存在。只要推导严密,那么整个证明过程是自洽的,完备封闭的。

你的这种“循环论证”不具有效性,仍然属于“拼凑瞎猜”性质。原因就在于没有对可能存在的所有反例进行排除分析,违背了一般性原则的推理逻辑。

举例来说,证明“密度均匀的球体物对该球体物外面的质点产生的万有引力等效于处于该球心位置的等质量质点对球体物外面的质点所产生的万有引力作用。”

如果按照你的逻辑,先假定被要求的证明命题为真,采用正质量球加负质量球的等效挖空方式,可以推导出厚度无论为多小的空心球体物对该球体物外面的质点产生的万有引力等效于处于该球心位置的等质量质点对球体物外面的质点所产生的万有引力作用。于是你可以倒过来,先令厚度无论为多小的密度均匀的空心球体物对该球体物外面的质点产生的万有引力等效于处于该球心位置的等质量质点对球体物外面的质点所产生的万有引力作用,由于实心球等效于无穷个同心的空心球体物之合,因此密度均匀的球体物对该球体物外面的质点产生的万有引力等效于处于该球心位置的等质量质点对球体物外面的质点所产生的万有引力作用。由于厚度“无论为多小的密度均匀的空心球体物对该球体物外面的质点产生的万有引力等效于处于该球心位置的等质量质点对球体物外面的质点所产生的万有引力作用”比“密度均匀的球体物对该球体物外面的质点产生的万有引力等效于处于该球心位置的等质量质点对球体物外面的质点所产生的万有引力作用”更一般化,即每一个密度均匀的空心球体物的密度可以与另一个密度均匀的空心球体物的密度不相等,由它推导出“密度均匀的球体物对该球体物外面的质点产生的万有引力等效于处于该球心位置的等质量质点对球体物外面的质点所产生的万有引力作用”完全符合分析逻辑。反过来,由“密度均匀的球体物对该球体物外面的质点产生的万有引力等效于处于该球心位置的等质量质点对球体物外面的质点所产生的万有引力作用”,也必然地能够推导出“厚度无论为多小的空心球体物对该球体物外面的质点产生的万有引力等效于处于该球心位置的等质量质点对球体物外面的质点所产生的万有引力作用。”

上述推导似乎无懈可击,推导严密,整个证明过程是自洽的,完备封闭。事实上呢?这是坐在井里观天,只要将命题修改成“密度均匀的球体物对该球体物外面的质点产生的万有引力等效于处于该球心位置旁边某点的等质量质点对球体物外面的质点所产生的万有引力作用”,同样可以参照上述方式作出循环证明它也自洽。总之,如果允许“先假设成立,再论证它确实自洽,于是就成立”,“哥得巴赫猜想”就不会是什么难题了。航天部的蒋春暄自己假设了一套新数学运算规则将“哥得巴赫猜想”攻下,可数学界的整体群体都不接受蒋春暄的证明方式。你对“完备性”的理解存在明显错误,数学分析基本功没有打扎实。才以为是别人不知道诸如“高维”、“泛函点”的概念问题。自然就会闹出笑话。

Ccxdl  2003年12月24日

本帖地址:http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-41452.html[复制地址]
上一主题:关于(x′-ct′)=λ(x-ct)的探... 下一主题:光速不变假设与因果律矛盾(新火...
 [2楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2003/12/24 12:58 

建其:


 1.你说:


[c+(b′/a′)]t′=(a/a′)[c+(b/a)]t,


由于要求以上这个式子对于任何变量t,t′均成立,那么只能让系数为0,即


c+(b′/a′)=0, c+(b/a)=0,即(b′/a′)=-c, (b/a)=-c.


以上做法是严格的,是纯线性代数做法(它的唯一假设就是:假设时空变换是一个线性变换,因此必然存在参数a,b,a′,b′使得ax+bt=a′x′+b′t′恒成立)。


在你的推导过程中,实际上偷偷假设了一个推导条件, t与t′不是一一对应的关系,t的一个取值要与t′的两个不同取值同时使[c+(b′/a′)]t′=(a/a′)[c+(b/a)]t成立。这样才只有让系数为0,得出c+(b′/a′)=0, c+(b/a)=0的结果。


这种分析思路显然有悖一一对应的线性变换关系,譬如t与t′可能是按照t′=βt来进行对应。在这样的对应关系下只能推出[c+(b′/a′)] β =(a/a′)[c+(b/a)];如果没有其它的分析条件,将无法在进一步推导下去。所以,你的推导在逻辑上属于“瞎猜”。

 

【【【【只要您不骂人,说要“订正”我就“订正”,我不会象您那样生气,讨论问题嘛!!

下面看待您要求我订正的问题:

其实,您上面的问题我早已考虑过了。t与t'之间不存在一一对应关系(因此t′=βt不存在)。因为我们的出发点是: spacetime tansformation is a linear one: t'=At+Bx, x'=Cx+Dt.

only for a fixed x, the relation between t and t' is one-one correspondance.

If x is a variable, then there exist no one-one correspondance.】】】】

 [3楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2003/12/24 13:18 

对于固定的x,才有t′=βt一一对应。对于一般的x,t'=At+Bx, x'=Cx+Dt. 此外,我再补充一下:即使有t′=βt,......

对于固定的x,才有t′=βt一一对应。对于一般的x,t'=At+Bx, x'=Cx+Dt. 此外,我再补充一下:

即使有t′=βt,这是一个标度变换(共型群中的标度变换)。

我们知道:Lorentz群是庞加莱群的子群,庞加莱群是共形群的子群。

我们从[c+(b′/a′)] β =(a/a′)[c+(b/a)],解出一个特解出c+(b′/a′)=0, c+(b/a)=0,这本身也说明我们所选择的是特殊时空变换(具有狭隘性),这导致Lorentz群是庞加莱群的子群,庞加莱群是共形群的子群。无论如何我们所选择的特解c+(b′/a′)=0, c+(b/a)=0虽然太“特”,毕竟的确满足[c+(b′/a′)] β =(a/a′)[c+(b/a)]。

您的变换t′=βt正好就是标度变换(scaling transformation)。所以,您的这个对我的质疑本身是对的。不过,这就涉及到共形群了。

总之,[c+(b′/a′)] β =(a/a′)[c+(b/a)]对应共型群;

它的特解c+(b′/a′)=0, c+(b/a)=0对应共型群的子群的子群。

我的选择解c+(b′/a′)=0, c+(b/a)=0本身没有错。

 

 

 [4楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2003/12/24 13:43 

您的第二个问题,我也早已考虑过。

在牛顿力学中,因为先验地输入了t=t′,所以此时时间自然就有利于空间坐标变换之外,因此那一套线性变换t=Ct'+Dx就自然不必要了。但是,就纯数学结构而言,如果不是先验地输入t=t′,而是把t=t′在最后输入,那么线性变换t=Ct'+Dx仍旧可以使用。这样,并不妨碍我们对物理地讨论(无非是将t=t′的输入迟了一些)。

这样我们就能将无穷多的兄弟变换纳入一个统一个的数学框架下:x′+(b′/a′)t′=(a/a′)[x+(b/a)t]。

在牛顿力学中,我之所以不急于提早输入t=t′,就是为了将所有变换纳入一个框架之下讨论。

下面转到您的问题中来:的确,输入t=t′之后,的确就不再需要让系数[u+v+(b′/a′)]与(a/a′)[u+(b/a)]为0了(这一点我早已知道)。但是,[u+v+(b′/a′)]与(a/a′)[u+(b/a)]为0照样也满足牛顿力学,这一点您不否认吧。但是,一旦此时输入t=t′,就会发现其实不再需要让系数[u+v+(b′/a′)]与(a/a′)[u+(b/a)]为0。这说明“系数[u+v+(b′/a′)]与(a/a′)[u+(b/a)]为0”是一个比Galileo变换还要“狭窄”的变换。

之所以在牛顿力学中会出现这样的事情,是因为Galileo变换不成群,t=t′既承担着t=Ct'+Dx的功能(好比D=0),也承担着t′=βt的功能(β=1)。这种双重功能导致无论“系数[u+v+(b′/a′)]与(a/a′)[u+(b/a)]是不是为0”,都满足Galileo变换。

您要是对我以上例子不满,那我就选择马国梁变换作为例子重新讨论。我之所以在Galileo变换中最后输入t=t′,乃是为了对无穷多个兄弟变换做统一的描述。对于某些变换而言,这种统一的描述,的确会导致所选择的特解变得特别狭窄(成了子群),但这并不说明我的数学是“糊涂数学”。否则就是说“子群”是糊涂数学了。

另,我的最初两篇帖子目的是为了证明0=0问题普遍存在。自从有了后来陆续的许多帖子证明0=0问题其实不是一个问题,所以我最初证明“0=0问题普遍存在”也就不必要了。

 [5楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2003/12/24 14:12 

2.你说:


此外,即使不提供以上证明,我们直接采用(x′-ct′)=λ(x-ct)也是允许的,这是一种“存在性证明”方法(但是需要在这里先申明:这(x′-ct′)=λ(x-ct)只是一个假设,是对x′=ct′, x=ct的暂时推广),然后导出Lorentz变换


x′=k(x-vt),  t′=k(t-vx/cc),


然后再代回到(x′-ct′)=λ(x-ct),得到λ=sqrt[(c+v)/(c-v)]。于是“存在性证明”完毕。以上证法虽然是“循环论证”,从完备性角度讲,却是无懈可击的。它先假设(x′-ct′)=λ(x-ct)存在,然后推出x′=k(x-vt),  t′=k(t-vx/cc),再来反推(x′-ct′)=λ(x-ct)的确存在。只要推导严密,那么整个证明过程是自洽的,完备封闭的。


你的这种“循环论证”不具有效性,仍然属于“拼凑瞎猜”性质。原因就在于没有对可能存在的所有反例进行排除分析,违背了一般性原则的推理逻辑。

【【【【对,有可能存在反例。我想:这与“群”与“子群”的关系有关。Lorentz群是庞加莱的子群,庞加莱群是共性群的子群。我的存在性证明有可能只抓住芝麻(子群),丢了西瓜(群)。但这无所谓。Lorentz群的确是一个子群。

存在性证明对于数学家而言,可能是不满意的。事实上,它们往往把“存在性”与“唯一性”证明并用,这样才完备。(比如数学家在研究微分方程时,除了证明解存在,还要求解唯一),正如您所说“没有对可能存在的所有反例进行排除分析”,所以还需要“唯一性证明”。

比如,我说从[c+(b′/a′)]t′=(a/a′)[c+(b/a)]t成立得出c+(b′/a′)=0, c+(b/a)=0的结果,这其实也只用了“存在性”,没有用“唯一性”。事实上,c+(b′/a′)=0, c+(b/a)=0只是一个子群(共性群的子群:Lorentz群)。您的x'=(\beta)t是一个标度变换(属于共形变换群变换),此时就不要求c+(b′/a′)=0, c+(b/a)=0。所以[c+(b′/a′)]t′=(a/a′)[c+(b/a)]t对应共型群,c+(b′/a′)=0, c+(b/a)=0对应共性群的子群(Lorentz群)。所以,只用“存在性”,不用“唯一性”,导致物理学家只抓到了一个子群(Lorentz群)。

对于物理来说,存在性比唯一性更重要,因为我们还有实验。实验,才是起最后把关作用。即使是循环论证的理论(内部自洽),只要它得到的结论与实验符合,这样的分量就足够了。分析力学中,解哈密顿方程,教材上老是说假设解具有U+V的形式,于是演绎得到最后解(果然有U+V形式)。我们有学生问:为什么要预先假设U+V,感觉很怪?老师回答:只要计算下去,U+V的确奏效,那么就不必回答这个问题。存在即合理,尽管会导致漏掉了其他解(在群论中,相当于只抓住了子群)。(在物理中,子群Lorentz群比共性群要重要)

 

但是对于物理学家来说,这个存在性证明已经足够了。唯一性证明,可以由数学家来完成(的确,狭义与广义相对论的确是微分几何的研究例子)。

CCXDL的要求定的太高了。您的那一套大道理完全正确,但是实际物理研究又具有其特点。我觉得您对别人的要求这么高,对自己却没有这么高的要求,比如,您的E=KM,为什么就不是E=KMMM的非线性关系呢?E=KM与Galileo变换是不是相容,也是一个问题。

 

另,其实,我们也没有必要就90年前的老证明是不是完备完善。物理学的不少方程都是靠猜测得到的(其数学不完备性到处都是,这去看看量子力学的创始人论文就知道了)。后续学者的完备导出,才是主要的。否则,CCXDL的书这就成了自物理学史研究了,而不是物理学术研究了。】】】


精彩推荐>>

  简捷回复 [点此进入编辑器回帖页]  文明上网 理性发言
 推荐到西陆名言:
签  名:
作  者:
密  码:
游客来访 
注册用户 提 交
西陆网(www.xilu.com )版权所有 点击拥有西陆免费论坛  联系西陆小精灵

0.1571249961853