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上一主题:答吕锦华先生的提问并探讨 下一主题:引力波与美国实验
 [181楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2015/12/14 22:55 

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 [182楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2015/12/14 23:36 

提示:证明要用到力学相对性原理及牛顿绝对时间和空间的定义。
 [183楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2015/12/14 23:37 
 [184楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/15 01:12 

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 [185楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/15 07:59 

事实上,弹簧连接两质点在均匀引力场中自由加速下落,弹簧也都是恢复到原长的。为什么我要强调均匀引力场呢,因为均匀引力场物体受力没有高度上的差异,因此每个物体受力都是mg,也包括弹簧及弹簧上每一分子、原子。
 [186楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2015/12/15 08:40 

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 [187楼]  作者:丁明良  发表时间: 2015/12/15 21:07 

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 [188楼]  作者:ponei619352  发表时间: 2016/01/30 20:07 

牛顿第二定律在生活中的实例
汽车启动时,静止站在汽车上的人也跟着运动(改变运动状态,产生加速度),就是因为受到了地板给人的摩擦力的作用。
 [189楼]  作者:欧阳飞  发表时间: 2016/01/30 23:37 

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 [190楼]  作者:欧阳飞  发表时间: 2016/01/30 23:37 

好久没来了,不知道发言要手机认证了。
 [191楼]  作者:欧阳飞  发表时间: 2016/01/31 07:04 

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 [192楼]  作者:zhoxanaaa  发表时间: 2016/01/31 08:02 

根据洛伦兹变换x=γ(x'+vt'),因为γ>1,所以x>x'。所以许多人相信存在收缩。洛伦兹变换被许多实验证明是正确的,所以也不可能是观察效应。如果是观察效应,当一列火车向观察者开来时,同时到达观察者的光信号在发出时是有先后的。如果火车长L,那么火车尾部信号要过(L+vt)/c=t,即t=L/(c-v)时间才能够到达火车头部,而这时已经往前开了vt,所以观察者看到的火车长度是L+vt,即变长了。当然火车离开时,看上去会变短。但是这个变短不符合相对论的长度收缩公式。
事实证明,观察效应的公式与多普勒效应的公式是类似的,而与相对论不同。
我们注意到在洛伦兹变换中x=ct, x'=ct' 也就是说x、x'都是光通过的路程。所以x、x'的变化不过是光通过的路程的变化,而不是物体长度的变化。
福格特是第一个推导出洛伦兹变换的,用于光的传播。因为动系的光源质量增加到静系的γ倍,所以发出的光的质量也应该同步增加,能量当然也增加。所以洛伦兹变换只是一个在光输出能量不变情况下需要通过的距离的计算方法。也就是说,动系的光只要向空间散布t'时间,通过x'=ct'的距离,就散发了等同于静系光散布t时间,通过x=ct距离所散发的能量。
 [193楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2016/02/11 11:16 

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 [194楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2016/02/11 11:31 

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 [195楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/02/14 01:50 

两球A、B各m千克,相对静止系速度为v,-v。正对相撞后静止于绝对系,两球的动能量(1/2)m(v^2+v^2)=mv^2全部转换成热能。如果两球在V速的动系上和动系的相对速度是v和-v,相撞后静止于动系,则碰撞前Ea=(1/2)m(v+V)^2,Eb=(1/2)m(V-v)^2,碰撞后静止于动系V,则剩余能量为Ec=(1/2)2mV^2=mV^2, 
损失能量E=Ea+Eb-Ec=(1/2)m(v+V)^2+(1/2)m(V-v)^2-mV^2=mv^2。 
发热量完全相同。 
A球动能损失(做功)Wa=(1/2)m(v+V)^2-(1/2)mV^2=(1/2)mv^2+mvV

=mv^2+(-(1/2)mv^2+mvV)

B球动能增加(做功)Wb=(1/2)mV^2-(1/2)m(V-v)^2=-(1/2)mv^2+mvV

 
Wa-Wb=mv^2+(-(1/2)mv^2+mvV)-(-(1/2)mv^2+mvV)=mv^2


由此可见,如若两球碰撞前相对绝对静止系的初速度不同,按绝对静系计算,全部发热能量来自速度高的球,而按照动系计算则无区别地是各占一半。

 [196楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2016/02/14 06:28 

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 [197楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/02/14 13:13 

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 [198楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/02/14 15:15 

运动尺上相距L0的两个光源一先一后经过光控时钟的光检测元件上,会在电路上得到一先一后的两个窄脉冲。用高速数字电路D型触发器D flip flop的CP端连接检测元件,反相输出端/Q连接到D输入端,就可以在同相输出Q端得到和两脉冲上升沿之间的时间间隔相同的高电平脉冲。用这个高电平去对时钟进行操作,即测得时间间隔。这是使用同一时钟进行长度测量的方法,原理很简单。
 [199楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2016/02/15 12:07 

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 [200楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2016/02/15 12:08 
 [201楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2016/02/15 12:09 
 [202楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2016/02/15 15:06 

196楼

从测量上说,相对论的尺缩与时钟(同时)无关。相对论长度收缩是真实存在的,同时也是观察结果(但不仅仅是观察效应)。

(一),“物体运动速度有限”这句话,注定运动尺子长度变化是真实存在的。至运动尺子长度如何变化,是长了还是短了?则是个假设的东西,或是用什么假设更合适的问题。换言之,运动尺子长度变化量是依赖于假设的可观察量,失去了假设则不可观察了。

一个事实要成为物理内容,必须能为实验所验证。允许这个实验是夸大的,因为它总有为以后科学所实践的时候。爱因斯坦是开拓物理学可观察量与不可观测量分开来的第一人。

比如,相对论长度收缩观测必须要用到“两运动尺子相互运动实验”,该实验的前题假设是——实验室空间对称性(相对性原理)。就是说,相对论长度收缩是依赖于相对性假设的可观测量。

相对论的质增与尺缩,时滞三者之间可互推的。质增来自于动能的那份贡献,动能有时表现为实在的能量,但更多时候却表现运动的量度,与日常生活中所说的能量或物质多少完全不是一回事。显然,相对论长度收缩与动能意义相似,有时是客观的,更多时候是个表观量。


(二)相对论长度收缩究竟是物理真实,还是仅为观察结果?

泡利在他所著的《相对论》中曾有这样的论断:

“我们知道,这种收缩和同时性有关的,正是这个理由,曾有过这种的论断,这种收缩仅是一种“表观”的收缩。换句话说,它是由于我们的时空测量所引起的。若一种状态仅当它在所有的伽利略参考系中可以按同一种方式确定的才称真实,那么洛伦兹收缩诚然仅仅是“表观”的收缩而已,因为一个在k’系中为静止观察者看到的杆是没有收缩的。但是我们不认为这种观点是合适的,而认为在任何情况下,洛伦兹收缩原则上是可以观察的。在这方面,爱因斯坦的理想实验富有启发性的。它证明了观察收缩所必须的、测定空间上相互隔开的两事件的同时性可完全借助于量杆来完成,而不必用时钟。我们设想用具有相同静止长度的两根杆,它们分别以大小相等、方向相反的速度相对于k系运动,------来观测。”
 [203楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/02/15 16:08 

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 [204楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2016/02/15 17:31 

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 [205楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2016/02/15 17:41 

准确的说,现在物理学的能量分为两种,一是由能量守恒律直接定义的,具有客观性(不随参考系变化而变化),如物体内能,静能,引力势能(等于一对作用力与反作用力做功之和),热能等。另一种是由相对性原理和能量守恒律一起定义的能量,如动能,它是个表观量,或说是运动量度。


由质心系计算两质点的动能总和恰好是等于一对作用力与反作用力做功之和,至于两质点动能各是多少,则还要用上相对性原理才能定义。



在实验室,一个质点在施力体作用力而运动,我们能知道的是,该项质点和施力体之间存在能量的转移,至于,二者之间怎么转移(能量转移方向),则仅是个假设。如果认为能量转移方向不随参考系变化而变化,那就意味特别优越参考系假设成立,此时,质点动能或总能要被定义为特别优越参考系空间坐标的函数,场梯度等于外力。这样也不会破坏能量守恒律,牛顿三定律。

 [206楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/02/15 19:02 

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 [207楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/02/15 19:04 

还有一种用被测运动物体遮挡光线,测量阴影存在时间的方法,这和我前面说的两光点通过同一个检测点都属于同一种测量方法。这都是实际测量中最常见的方法,只是爱因斯坦那时还没有用过这些方法而已。这些方法没有一个是不正确的,用同一个时钟测量运动物体就能解决同时测量的问题。
 [208楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2016/02/15 21:10 

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 [209楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/02/15 23:02 

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 [210楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/02/15 23:21 

对【208楼】说: 
你看到我【206楼】举的例子了吗?你没看到“已知列车速度是匀速V,那么车长就是L=VT”字样吗?我测量的当然是已知速度的匀速物体的长度了!我并没有让你去测量速度。而要测量速度,我可以相隔一个已知距离S(比如1米)安装两个光探测器,检测车头分别到达时的时间差T,同样可计算出V。用楼上的办法则完全可以得到准确的速度。

 

你们说的相对论测量长度缩短时,所用到的速度不也是已知的吗?如果既不知速度,又不知长度,还能计算出长度吗?还能测量出尺缩吗?

 

任何测量都是要用已知求未知,你如果拿条件不足的问题来求解,那是不会有答案的。你的A、B相对发光求同时问题就属于这种问题。

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