一盆美丽的湖水,静静的湖面上有星星点点的蜻蜓在点水,一些水鸟在水面翻飞、打转,就搅起阵阵涟漪,把整个湖水看作理想惯性系,这些小小波澜并不影响整体的平静性。我们再把视线缩小到一个涟漪上或一个小漩涡上,我们看到此处的水并不平静,而是有波动、有转动。当我们把视线再缩小到转动的水上,并随之同步,这个小范围就是真惯性系。可见,真惯性系也是动的。每个真惯性系就相当于积分中的面积元。所有的真惯性系的总和就是整个湖水。这样理解就好了。 |
一盆美丽的湖水,静静的湖面上有星星点点的蜻蜓在点水,一些水鸟在水面翻飞、打转,就搅起阵阵涟漪,把整个湖水看作理想惯性系,这些小小波澜并不影响整体的平静性。我们再把视线缩小到一个涟漪上或一个小漩涡上,我们看到此处的水并不平静,而是有波动、有转动。当我们把视线再缩小到转动的水上,并随之同步,这个小范围就是真惯性系。可见,真惯性系也是动的。每个真惯性系就相当于积分中的面积元。所有的真惯性系的总和就是整个湖水。这样理解就好了。 |
我的场物质理论并不和牛顿力学构成对抗。一锅粥(比作太阳系)有九个或十个大枣(比作大行星)在转,还有很多的花生豆(比作小行星或可见物质)、无数的米粒(稀薄的星际气体和尘埃)也都在转,不能想象其中的水(不可见的场物质)不跟着转。
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刘先生把我的场物质分布理解成光环,其实可以理解成场物质的等密环或光的等速环。太阳系中的场物质从太阳到遥远的冥王星,到太阳系和其它星系的边界,都是连续分布的、密度也是连续过渡的。有相同的密度,就应该对应相同的光速。因此这些等光速的地方,确实也是一个个环。它们应该是和行星轨道基本平行的,但是并不限于存在于行星轨道。在非行星轨道(两相邻行星轨道之间的广大地带)的位置,也都是处在不同的等速环上。不是说行星轨道上的物体或光只能在这个环上运动。
光从不同的等速环上经过,就会产生路径上的弯曲,就走不成直线,即使光线完全垂直于等密面,但由于场物质有速度,光也走不出直线来。 |
这个等速环有两种意义。
一个意义是:太阳系不同半径轨道的等速环上的场物质,有不同的环绕太阳的速度,但一个环上的场物质有相同环绕太阳的速度V。 另一个意义是:不同轨道半径处的等速环有不同的场物质密度,但一个环上的场物质有相同的密度,光相对环上的场物质速度c相同。 |
回到主题,王先生的意思是不是 太阳系只有一个惯性系,地球不是惯性系?那么解释地球的MM实验,岂不就成了问题? |
对【215楼】刘先生说: 原则上说,太阳系、地球这些天体都叫有心惯性系,而不是我概念上的真惯性系。有心惯性系是自然存在的真实参考系,它不是真惯性系。 我说的真惯性系是不存在引力场的一个局部空间范围,而太阳和地球都是有引力场的天体,在它们的周围都存在不同密度的场物质。 只有在讨论对象,比如运动电子和地球之间的关系,相比电场力,万有引力不起什么作用时、或万有引力的影响可以忽略时、或地球表面的场物质速度比电子小得多时,地表场的速度可以近似认为是零,地表才可以按真惯性系处理。 真惯性系是一种理论上的理想状态,它是从不理想的空间找出的一块比较稳定的空间,理想化成的参考系。比如长江的水面有1公里宽,上面有很多漂浮物,木棍、树叶,从江岸看,江心的水流最快,岸边的水流最慢,因此漂浮物的速度相差也很多。但是,如果我也到江面上去随水漂浮,我会看到离我身体不远的地方,比如1米距离之内,那些水和漂浮物和我的相对速度接近于零。我可以随便伸手取得这个范围内的漂浮物而不用游泳追赶。我在讨论这个范围内的东西时,可以把这个范围内的水和我之间很小的相对速度理想化为零相对速度。那我理想化的这个范围就是以我为中心的真惯性系。 如果有10个人在长江水面不同位置漂浮,他们身边也有一个小范围内相对速度接近于零的范围,那是他们的真惯性系范围。 每个真惯性系内的漂浮物对中心来说都是相对静止的,但是这10个真惯性系之间却不是相对静止的。 地球作为一个较大的天体,有一定带动场物质运动的能力,但这个带动能力会随着高度增加很快下降。只有在地表很近的地方,才有和地表速度差很小的场物质。也就是说M-M实验是在场物质速度比较小的地面附近做的,如果把它拿到高空去做,比如珠峰顶上,就会有较明显的实验结果。比如拿到同步卫星上去做,结果会更明显。 |
对【30楼】说: 王先生,书已快递给您,预计明天能到,请注意接收。
~刘振永 |
[楼主] [216楼] 作者:王普霖
每个真惯性系内的漂浮物对中心来说都是相对静止的,但是这10个真惯性系之间却不是相对静止的。 ---------------------------- 知道这意味着什么吗? 如果有统一的同时,则这10个真惯性系只能有一个光速为常数,而其他所谓真惯性系就都是光速各向异性了。 这恐怕也不是王先生的想法吧? |
刘先生理解错了。 “光速为常数”是光在理想化了的真惯性系中为常数,超出这个理想化范围光的速度就渐变了。光速不变是对各个真惯性系来说的,不是光从此真惯性系到达彼真惯性系的所有路径上都不变。 我家有鱼缸,里面的鱼相对水的速度是3厘米/秒恒定,平稳运动的列车上有一鱼缸,水中的鱼相对水的速度是2.97厘米/秒恒定,飞机上有一鱼缸,其中的鱼相对水的速度是3.05厘米/秒恒定。它们在自己的鱼缸内的速度都恒定。这和静止地面、列车、飞机上使用不使用统一的同时没有关系。它们各自计算各自的。计算鱼速只需要时间差和鱼仔水中游过的距离,其它都不重要。 如果光从一个真惯性系射入另一个真惯性系,其间光的速度会发生渐变,由A星球表面上的ca变到B星球表面上的光速cb。在这过程中,光速会发生连续变化,其中更多的时间是在cc的速度下在空间传播的。cc既不是ca也不是cb。 |
讨论鱼速,说的是它在水中的游速,说的是它相对它所在位置水中的游速,而不是说飞机上鱼相对地面水的速度。地面水中的鱼,其鱼速是相对地面水的,不能在太阳上说地面的鱼速是30千米/秒。道理全一样。
假定银河系每个恒星都和太阳一样大,每个恒星也都有一个完全相同的地球,每个星球表面上随其自转的场物质,表面都有不变的光速c=299792458米/秒,但是,银河系在转,这些太阳也都在转,它们有每秒几百千米的速度,在河外星系上看,这些光的速度都不是c。所以说光速,就不能脱离了光传播所在空间的场物质,光速只对它们负责。 |
不管是牛顿力学还是相对论,都没有把一个在真惯性系中恒速运动的光子说成在另一个真惯性系中速度也恒定的说法。只有这个光子从一个恒定范围进入另一个恒定范围还恒定的说法。比如火星和地球,有角速度差,因此也有线速度差V。一个在火星上速度恒定为c1的光子,它在火星上速度为恒定。一个在地球上恒速为c2的光子也是如此,相对地面恒定。它们并不负责对另一个星球速度也恒定。因为两星球有速度差。
但是,如果速度为c1的火星光子向地球射来,这过程中它的光速由c1变成cc(cc也是不断缓慢变化的,也是相对空间中场物质的速度)在空间传播,进入地球范围后其速度变成了c2。它并不是速度不变的。 |
一个真惯性系不能包含另一个同规模的真惯性系。这从真惯性系的定义就可以看出,它是局部空间的理想化,它只对该理想化空间的光速负责。 |
时钟变慢,在相对论是计量效果。机载原子钟的实验是物理效果。认识上首先不能含糊不清。不到位的辩解不但帮不了相对论,而是哪壶不开提哪壶,却帮了倒忙。
我在和宋协刚先生的辩论中,特别提到了物理尺缩这个切相对论之肤的问题。对于真惯性系,没有物理尺缩的尺子,不管是运动的还是静止的,都没有测量尺缩。宋协刚先生的计算也表明了这一点。但是,宋协刚先生推导那些式子的大前提,却是从有物理尺缩开始的。俎栋林先生的《电动力学》中也错误地把地面上看10米杆看成8米的相对论认识,出自地面静系老农民之口。很多存在相对论观点的物理书,也是把尺缩作为物理尺缩对待的。 对相对论的认识是一个人一个样,这叫什么正确理论?为什么我让高先生高调表明自己的立场呢?因为这样讨论起来才能有的放矢。 |
我想王先生并没有仔细考虑过自己提出的这些想法?
我们可以让问题更简单一点,在你的一个个相对速度不同的真惯性系中,任意两个相反方向的光速是不是都相等? |
对【226楼】刘先生说:
站在其中任何一个真惯性系中观察(假如能有办法看到)在其它真惯性系中的光子,相对观察者参考系的速度都不是c,任意两个方向的速度也不相等。但是它们是在自己的真惯性系中的场物质中依然是恒速度的,正反两个方向的光速是相等的。毕竟你观察的那个光子没有进入你的场物质势力范围。这和在地面看飞机上鱼缸中的鱼速是一样的,如果说鱼速,那就是飞机上的鱼相对飞机上的水,而不是相对地面上的水。如果要以地面为参考系衡量飞机上的鱼在地面参考系中的速度,在地面参考系中的速度,那就要叠加上飞机的速度。但叠加了飞机速度的,不能叫鱼速。 |
真惯性系中具有各向同性的光速,任意两个方向的光速都相等,但它们都是针对本地场物质的速度相等。 |
真惯性系原本是一个小范围的参考系,在真惯性系中是不看其它真惯性系的。但是事有例外,比如常委就那几个人,但是要广泛听取各方面意见或晓谕更大面积的范围,就要召开扩大会议。
真惯性系是描述本范围内光子在本地场中的运动规律的,它不是描述在遥远的另一块地方运动的光子运动规律的。但是如果我们非要以一个真惯性系为中心,扩大这个观察范围,那显而易见,在其它真惯性系中以恒定光速运动的光子,在我们观察者所在真惯性系坐标中并不是速度恒定。因为那些光子运动所在场物质并不在观察者所在真惯性系中静止。 |
相对论所描述的两个参考系是共用同一空间的场物质的,因此我说洛伦兹变换所需的两个参考系必须有且只能有一个真惯性系。另外的那个运动参考系是在真惯性系范围内场物质中运动的,它有-V场。真惯性系相当于运动的鱼缸,它总有相对静止的水。而水中的鱼就是运动参考系,它无论向哪个方向游,总有-V速度的水。 两个真惯性系各自有各自的场物质,并不是谁在谁的场物质中运动,所以它并不在变换的范围之内。相对论也并不涉及两个真惯性系之间的变换。 |
[楼主] [230楼] 作者:王普霖
那么各个真惯性系的同时是如何确定的呢,是相同的,还是不同的? 坐标系之间的坐标变换,当然是因为我们讨论的点在两个坐标系中都有坐标。参考系也一样,否则就没有变换了。 地心系到日心系,其实就是一个变换。这不是相对论出来后才有的,而是早就有了,能不能不把这一段忘了? |
老刘,同时是绝对的。所有真惯性系也具有绝对的同时。但是真惯性系之间一般很遥远,光从此惯性系到彼惯性系,光速也是不恒定的,也不是走直线的,因此实现这些绝对同时的定位却是很难的事。存在和得到是两个概念,这是我一贯坚持的。 |
人类的智慧在于能够举一反三。当我们能够在我们描述的参考系内定义出绝对同时后,通过对绝对同时的认识(主要是对它的存在性的认识),可以使用头脑,把这个理念带到遥远的天体系统上去考虑问题。人类考虑问题要有举一反三、反四……反十的能力。 |
什么叫绝对同时的存在性?相对论也承认绝对同时是存在的,只是准确得到绝对同时是个难题。假如说宇宙大爆炸是一个时间起点(我并不认可这个理论),到现在有130亿年,那么现在我正在过130亿年零1秒,宇宙中任何物质也正在过130亿年零1秒。这就是我们头脑中应该建立起来的同时概念。这个概念不是教你如何去操作,而是教你如何去理解。 上小学,学过数量1、数量2、数量3,我们就能够懂得还有数量N,这个是任意大数。数学家也无法给出一个具体大数到底是多少。但我们不能因数学家没有能举出一个最大的数N而不承认还有比N还大的N+1。我们要认识到N+O+P+Q……也是存在的,而且这些数还可以无限扩展。我们不能说因为我们没写出来就不存在某个自然数。这就是一种存在性的认识。 相对论搞了个相对的同时,那是因为测量单向光速的困难,才搞成测回路光速。但一个清醒的认识一定要保持存在,即绝对的同时是存在的。即使是在使用相对同时的时候,也不能忘记还有绝对同时。不好测量归不好测量,这是两码事。 认识到共用一块场物质空间的两个参考系搭配(一真惯性系、一运动参考系)中有绝对同时存在,思维就要扩展到宇宙尽头(假如有尽头的话),就要认为绝对同时在全宇宙也存在。这就是对绝对同时的存在性认识。 |
在同一大的有心惯性系中,由于场的运动等都比较稳定,距离也基本变化很小,所有测量都能做到很精细,比如人类对月球的测量,据说月球每年和地球远了或近了几毫米、几厘米都能测量出来。但是,两个大的有心惯性系之间,就比如和太阳系最近的恒星半人马座α星,我们也无法准确得出它和太阳之间的距离。其精确度最多只在三、四位数上。这就是人们无法给出准确测量的体现。这些距离之遥远,光走直线也要几年的时间。又因为它和地球都是运动的,它发出的光到达地球走的都不是几何直线,因此根本无法使用光的往返测量方法去测量它。只能采用其它的天文测量近似得到这个大约的距离。你说那个星球和地球有没有绝对同时?一定有,必须有。它和太阳能共存于宇宙,它上面迎来的新时刻和地球迎来的新时刻就是绝对同时。我们无法准确操作它那是另外一回事。距离越远的天体,精确测量越是无望,这是必然的、毫无疑义的。我们对视界内所看到的最遥远的地方,据说是一百多亿光年。这些误差已经上升到亿年了,我们就更别想确定它们和地球的同时了。
按照流行的说法,宇宙诞生了也就是这么多年。当然这是假说,但是可以想见,它们和地球当下构成的同时事件的光影像,还要一百多亿年才能到达地球,人类不知毁灭又创生了不知多少个轮回了!根本没法测量。我们现在得到的距离,大都是估算、即使说是连蒙带猜也不为过。 |
因为宇宙中的天体没有一个是不转的,因此,以任何天体做参考系基准物最后都会不免落下“地心说”的窘境。因为我们还没有找到最高级参考系。因此想整一个真参考系来描述所有真惯性系的想法就是极其荒唐的了。这也是我退而求其次,建立有限的、局部的真惯性系的初衷。真惯性系既满足了光在这个范围内各向同性,也满足牛顿力学在其中畅行无阻。 |
[231楼]jiuguang 先生:
“坐标系之间的坐标变换,当然是因为我们讨论的点在两个坐标系中都有坐标。参考系也一样,否则就没有变换了。 地心系到日心系,其实就是一个变换。这不是相对论出来后才有的,而是早就有了,能不能不把这一段忘了?” 地心系和太阳系之间的关系有如运动参考系和真惯性系之间的关系。虽然说地球也很大,对场有一部分带动能力,但这局限在地表附近,高空的场物质的跟随性会随高度急剧下降,因此地球带动的那薄薄一层随动的场物质可以忽略,完全可认为地球是在太阳系场中运动的运动参考系。 在地心系观察太阳系运动是不科学的,因为地球不是太阳系中心,因此它观看太阳和太阳系其它行星的运动都是无规律的,因此地球坐标不能描述太阳系。但是在太阳系看各个行星则是有规律运动的,因此比地心系真实得得多。但是,太阳系依然不能正确描述我们紧邻的恒星系,因为这个恒星系也在绕银河系转,你就必须把参考系移到银心上去才能正确看待这个恒星系。因此两个真惯性系是不能互看的。不能互看的意思不是不能用眼睛看,而是不能用太阳系坐标包容另一个恒星系。 因此,10个惯性系互看的结果也都不正确。 |
同时是绝对的?那请老王解释一下你是如何理解同时的?不要考虑存在性,而是考虑两个事件(更准确的说法应该是时空点)是同时的还是不同时的,应该如何判断?
地心系也可以是地心惯性系ECI,“地球坐标不能描述太阳系”是错误的,上网找找天文软件看看就知道了,所有软件都是用地心系的坐标编制的,而找不到日心系坐标的天文软件.用地心系的坐标和日心系坐标的区别,仅仅是各个行星的坐标在两个坐标系中不同,也就是位置不同。 |
老刘:
你要先理解是么是时,什么是同。 全宇宙都在时时刻刻同着时。1光年距离的天体上发出一个闪光事件和地球现在的你办的一件事,如果构成的是绝对同时,那么1年后你将看到闪光。 不考虑存在性我们还能考虑什么?具体对同时的判断是物理实现问题,不是理论问题。 地心系如何描述太阳系?老刘你是越来越绕不出来了。比如我们研究木星运行轨道,计算它的轨道运行周期、向心力、万有引力,是对谁算的?是对太阳算的而不是对地球算的。当然,人类是生活在地球上的,不能跑到太阳上去算,但是人类的计算都是用的太阳参数而不是地球参数。我们这时早把参考系定位于太阳系了。 |
天体物理不是把天体放到一个坐标纸上就完了的。我们不是拍照片,而是研究物理运动规律。视运动不能进行物理计算。我们的地心系假如是地球和一颗恒星的连线做基准的,在这个地心系上看河外星系,视运动依然是绕地心系转。130亿光年距离的天体也是绕地心系转,请问这些天体的视运动的线速度多大?恐怕早超过光速不知多少倍了! |