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继续给建其讲一讲动能变化和总能量变化有什么不同(2)
(说明:建其讲了自己认为正确的推导方法,我们就照建其说的做,看看能不嫩得到爱因斯坦的结果)
1。在发光体参照系中,发光体在发光前后的总能量,动量和动能变化。
爱因斯坦:发光体向相反方向同时发出能量各为L/2的两束光脉冲,发光体在发光前后的总能量关系为
E(0)=E(1)+L/2+L/2
这里E(0)和E(1)分别为发光体在发光前后的总能量。
马青平:用E(0)=E(1)+L/2+L/2
表示发光体在发光前后的总能量关系是正确的。不过必须指出的是,因为动量守恒,所以发光体的动量和动能都不发生变化,这一点对后面的推导特别重要。用EK表示发光体的动能,EF表示发光体的非动能,总能量E=EK+EF,那么,动能在发光前后的关系为
EK(1)=EK(0)=0
这一关系成立是因为,动能的变化受动量守恒定律的制约,如果用彭加勒的电磁动量公式P=E/c ,则每束光脉冲的动量为q/2=L/(2c),发光体发光前后的动量关系为
EP(1)-EP(0)=q/2-q/2=0
如果有人想用P=E/(2c)对推导影响也不大。如果动量不发生变化,动能也不发生变化。明确了动能不发生变化,我们可以得出下列关系:
【【【【您多次重复这句话“如果动量不发生变化,动能也不发生变化”,实际上这句话并不完全成立。这句话仅当物体静止质量不变(静止质量是一个Lorentz不变量)时,这句话才对。但是对于发光体发射光子问题,发光体内部能级跃迁,导致内禀质量(静止质量)改变,您的这句话完全错误。正是因为“当静止质量改变时,如果动量不发生变化,动能也会可能相应发生变化”,才造成了我们能导出E=MCC。这是关键点,马先生却凭自己想当然的思维定势自己堵住了这个关键点,当然他再也导不出E=MCC了。现今教材上用两个一模一样的小球发生非弹性碰撞,静止质量改变,内能(就是您说的非动能或者静止能量)与动能发生转变,这才能导致导出E=MCC。这是所有类似导出E=MCC的方法的共同特点。马先生凭自己想当然的思维定势堵住了这一共同特点。】】】】】
xdjxx:建其就不要在这说昏话了,有速度的物体才有动能,在发光体参照系中发光体速度为零,静止质量再怎么变化,只要速度为零,动能就是零,从零到零,是变化吗?
【【【【我在讨论速度为V的参考系情形,不是发光体参考系。】】】
当在别的参照系中,发光体有速度,静止质量一变,动量就变了,你能得到动量不变的动能变化吗?
【【【【您这句话“如果动量不发生变化,动能也不发生变化“仅当物体静止质量不变时,这句话才对。我举一个例子,用”事后诸葛亮“来看,在相对论中,
E=mcc/(1-vv/cc)^(1/2), 动量P=mv/(1-vv/cc)^(1/2),
以上E,P表达式中均有两个变量(静止质量m,速度v)。我调节m与v,让P不变,但是E变化(这是可以做到的),于是这就出现”动量不变的动能变化“。
当然,在发光体本例中,没有这么复杂,不需要这么做,但是我就通过以上这个例子证明您的话“如果动量不发生变化,动能也不发生变化“是不对的。您正是在下面的推导中,刻意循着这句错误的话”“如果动量不发生变化,动能也不发生变化““,并滥用这句话,才导致您错误的认为”在速度v的参考系中看来,光脉冲的能量也来自非动能“,实际上在速度v的参考系中看来,光脉冲的能量也来自总能(既有非动能贡献,也有动能贡献)。】】】】
EF(1)=EF(0)-L/2-L/2
E(1)-E(0)=EF(1)-EF(0)=L/2+L/2=L
2。在与发光体有相对速度v的观察者参照系中,发光体在发光前后的总能量,动量和动能变化。
爱因斯坦:两束光脉冲不再相等,而是分别等于L*(1+vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]和L*(1-vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]
发光体在发光前后的总能量关系为
H(0)=H(1)+ L*(1+vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]+ L*(1-vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]
= L/[(1-v^2/c^2)^(1/2)]
这里H(0)和H(1)分别为发光体在发光前后的总能量。
马青平:用H(0)=H(1)+ L*(1+vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]+ L*(1-vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]
= H(1)+ L/[(1-v^2/c^2)^(1/2)]
表示发光体在发光前后的总能量关系是正确的。但是必须指出的是,如果光脉冲的能量来自非动能,那么用HK表示发光体的动能,HF表示发光体的非动能,总能量H=HK+HF,则根据质量能量守恒有发光体发光前后非动能的关系为
HF(1)=HF(0)- L*(1+vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]- L*(1-vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]
【【【【以上这个式子是不对的,应该把HF(1)、HF(0)都改为E(1)、E(0)。您说的“如果光脉冲的能量来自非动能”,这是不成立的。对于发光体参考系而言,的确,光脉冲的能量来自非动能;但是对于某个以速度为v运动的参考系看来,光脉冲的能量来自两部分:非动能与动能。我用一个“事后诸葛亮”的方法说明:
在相对论中,E=mcc/(1-vv/cc)^(1/2),这里m为物体静止质量。如果物体发射一个光子,静止质量发生改变,静止质量改变量为a。为了方便陈述,假设物体是一个宏观的物体,发射光子对其反冲速度几乎不影响(那么v几乎不改变),这样,光子所携带的能量E(光)=acc/(1-vv/cc)^(1/2)。看看,这个E(光)包含两部分能量,其中a为物体非动能(静止能量)的变化,分母中还含有(1-vv/cc)^(1/2),它与物体速度v有关,包含着物体动能部分的贡献。
马先生人为的替自己设置障碍,认为“光脉冲的能量来自非动能”,这才是他的全部症结所在。
我们用逻辑思维考虑一下就可以知道:在发光体参考系中看来,光脉冲的能量来自非动能;如果在速度v的参考系中看来,光脉冲的能量也来自非动能。都是来自非动能,这种效应很平庸,我们就什么动力学产物都得不到,自然得不到新的发现E=MCC了。也只有当在发光体参考系中看来,光脉冲的能量来自非动能;在速度v的参考系中看来,光脉冲的能量来自总动能,那么这种研究才会有非平庸的东西出现(因为这样我们才可以研究动能与非动能的转化问题,得到E=MCC,这是所有类似导出E=MCC的方法的共同特点。马先生凭自己想当然的思维定势堵住了这一共同特点)。以上是逻辑考虑。
就数学而讲,即使没有以上“时候诸葛亮”的观点,马先生的
HF(1)=HF(0)- L*(1+vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]- L*(1-vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]
也是一个狭隘的式子(有可能人为堵住自己的路),
应该用
E(1)=E(0)- L*(1+vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]- L*(1-vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]代替上式,因为这一式更为民主,更为一般,本身就包含着马先生的HF(1)=HF(0)- L*(1+vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]- L*(1-vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)],也就是说,如果真的“在速度v的参考系中看来,光脉冲的能量也来自非动能”,那么
E(1)-E(0)=的HF(1)-HF(0),那么
E(1)=E(0)- L*(1+vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]- L*(1-vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]
就转化为马先生的式子HF(1)=HF(0)- L*(1+vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]- L*(1-vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]。
所以前者比后者(马先生的式子)更为一般,更为数学民主。
总之,马先生用一个人为假想“如果在速度v的参考系中看来,光脉冲的能量也来自非动能”,这是他的问题症结所在。】】
xdjxx评论:建其认为光脉冲的能量既可来自非动能(静止质量),也可来自动能,并且静止质量是参照系不变量,这我完全赞成,而且这正是我认为爱因斯坦的推导是错误的原因。现在完全按建其指引的方向推导,在发光体参照系中,
E(0)=EK(0)+EF(0)=EF(0)
E(1)=EK(1)+EF(1)=EF(1)
【【【【【我这里有一个小问题,您表示发光体发光前后的总能量时,为什么有时是用E(0),E(1),有时又是用H(0), H(1)???】】】】
因为静止质量是不变量,所以,在观察者参照系中,
H(0)=HK(0)+HF(0)=HK(0)+EF(0)
H(1)=HK(1)+HF(1)=HK(1)+EF(1)
用建其的
HF(1)=EF(0)- L*(1+vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]- L*(1-vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]代替上式,因为这一式更为民主,更为一般,(这里我把建其的E(1)改为HF(1),因我们已经在发光体参照系中用了EF(1)=EF(0)-L)
我们有
E(0)-E(1)=EF(0)-EF(1)=L/2+L/2=L
[HK(0)+EF(0)]-[HK(1)+HF(1)]=L/ [(1-v^2/c^2)^(1/2)]
因为, HF(1)=EF(0)- L*(1+vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]- L*(1-vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]
和
EF(1)=EF(0)-L
所以, HF(1)=EF(1)+L- L/ [(1-v^2/c^2)^(1/2)]
我们有
[HK(0)+EF(0)]-[HK(1)+ EF(1)+L- L/ [(1-v^2/c^2)^(1/2)]]=L/ [(1-v^2/c^2)^(1/2)]
化减,移项得
[HK(0)+EF(0)]-[HK(1)+ EF(1)]]=L
建其好好看看,能得到爱因斯坦的表达式吗?
动能的变化则要受动量制约,如果用彭加勒的电磁动量公式P=E/c ,则两束光脉冲的动量分别为L*(1+vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]/c和L*(1-vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]/c,
即q*(1+vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]/c和q*(1-vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]/c,
发光体发光前后的动量关系为
HP(1)-HP(0)= q*(1+vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]- q*(1-vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]=(q* vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]
如果动量不发生变化,动能也不发生变化。因为系统的动能本身并不守恒,发光体的动能变化要根据动量的变化得到,所以一般不能直接给出发光体发光前后动能变化的通解。要想得到准确的质能关系应该从动量守恒着手。虽然我们不能直接给出发光体发光前后动能变化的通解,但是有一点可以确定,根据动量变化引起动能变化的原则,用
L*(1+vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]- L*(1-vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]
当动能变化的近似值,比用
L*(1+vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]+ L*(1-vcosA/c)/[2*(1-v^2/c^2)^(1/2)]
【【【【JQS回复:由此,我认为您以上这段话就是属于自己一厢情愿的胡扯了。您是以自己个人的标准来看问题。您的“如果在速度v的参考系中看来,光脉冲的能量也来自非动能”堵住了走向E=MCC的路。症结在于您自己,不是爱因斯坦。】】】】
xdjxx:建其你的问题是随便胡扯不动脑子,仔细看看按你指引的方向爱因斯坦能推导出只能表达式吗? 一厢情愿的胡扯用到建其自己身上恰到好处。其实爱因斯坦的动能表达式是否正确用一个简单的思考题就能说明:
比较两种情况下发光体的动能变化,1)向某一方向发出一能量(动能)为L的光脉冲。2)向绝对相反的方向同时发出两个能量(动能)各为L/2的光脉冲。
爱因斯坦的动能表达式说两种情况没有区别,建其也认为没有区别吗? 【【【【【【我等会向您完完整整的提供一个我的推导,您那种符号体系以及对爱因斯坦的曲解令我看得很头痛。】】】】 |