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相对波介质有:波速不变原理?
[楼主] 作者:yanghx  发表时间:2004/10/30 14:55
点击:316次

先考虑一个简单的经典情况:
坐标系S在地面,一个飞船S'的速度是v=100m/s,
飞船发射一个u=200m/s的导弹,
假设这个u是相对飞船S'的,
那么导弹相对地面S的速度是v+u=300m/s,

再考虑声波的经典情况:
假设前提与前面相同,
只是飞船发出的不是导弹,而是声波,
假设声介质相对地面S静止,
在S系中的标准声波速为U=340m/s,

问:
1、飞船能否发出相对飞船的速度为U=340m/s的声波?
2、“声波前”相对飞船S'的速度u=?
3、“声波前”相对地面S的速度v=?

分析:
估计都会回答:
1、不能;
2、u=340-100=240m/s,(否则就没有声多普勒效应了)
3、v=340m/s

问题是:为什么发出声波与发出导弹有如此的不同呢?
由声波相对地面S的速度总是U=340m/s,
并不能与发射它的飞船速度相叠加,
从而我们可以得到一个“声速不变原理”?
即:
当声介质相对S静止时,
那么在任何情况下,相对声介质S的声速U将保持不变。

类似的估计应该有:
当光介质相对S静止时,
那么在任何情况下,相对S的光速U将保持不变。
(至于相对飞船的光速另文再争论吧?)

就是说:波速不能与波源速度相叠加,
相对波介质参照系的波速保持恒定不变---波速不变原理?

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 [2楼]  作者:和满  发表时间: 2004/10/30 16:41 

有个问题需要认真讨论:机械波速相对均匀介质不变的微观机制原因。

我们都知道“机械波速相对介质不变”。严格说,那只是在“均匀介质”下成立。这是“实验结果”。可能很多朋友在中学就学过了。

我不明白的是:这个规律的微观机制是什么?有人指点我吗?

 [3楼]  作者:youngler  发表时间: 2004/10/30 16:56 

不知合不合你的口味:c = ∫(1/2) v v dm /∫dm 。
说明:当地局部统计,v 为 dm 的运动速度,任意参照系,c 是相对于该参照系的速度,对于局部介质,c 为特征速度,但不是恒量。

※※※※※※
‘形象的世界’讨论些什么东西?这是一个讨论自然哲学、基础物理的地方。 http://thales.bbs.xilu.com/ ‘形象的世界’是一本‘和天地宇宙对话’的书,以相对论为背景讨论科普物理问题的书,让大家走近二十世纪以来的现代物理世界。
 [4楼]  作者:和满  发表时间: 2004/10/30 17:06 

您没发挥您的长处:形象分析。

另外:

任意参照系,c 是相对于该参照系的速度。这是相对论的结论。流体力学的C不是相对“任意参照系”的。我们不使用相对论的结论,能不能证明?否则这个证明对“相对论流体力学研究”无意义。

 [5楼]  作者:youngler  发表时间: 2004/10/30 19:02 

搞错了,c 是相对于局部引力场。


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 [6楼]  作者:和满  发表时间: 2004/10/30 19:06 

明白您的意思了,但这不是“微观机制原因”呀。
相对波介质有:波速不变原理?
 [7楼]  作者:youngler  发表时间: 2004/10/30 19:09 

我本来就担心不适应你的胃口,

dm 难道是宏观的东西?

观点就让喜欢的人去欣赏吧。



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 [8楼]  作者:和满  发表时间: 2004/10/30 19:30 

dm可以作为微观概念,但“引力场”是宏观概念。除非
您接受思林的“超级万有引力论”(这是我给思林理论起的名字。比较响亮,不知思林喜欢吗?),认为所有的力都是“万有引力”。如果那样,我只好抱歉了,我不能理解“超级万有引力论”。
[楼主]  [9楼]  作者:yanghx  发表时间: 2004/10/30 21:40 

简单说,声波有波密和波疏的概念,
即介质压缩势能与动能的相互转化,
微观就是介质粒子群被压缩与释放的过程,
youngler给出的如果是平均动能,
那其中的v也就是平均速度---声速了?
只要声介质没有相对S的初速度,
飞船的初速度也就没用了,
除非飞船内的空气也是随飞船一起运动的,
那么S将测到飞船内的声速是440m/s---超声速的,

可惜我们现在关不住假想中的以太,
否则超光速也很容易了?

 [10楼]  作者:和满  发表时间: 2004/10/31 19:12 

谢谢!请再深入些:“介质压缩势能与动能的相互转化”。这个“势能”具体是什么?(微观机制)
相对波介质有:波速不变原理?
[楼主]  [11楼]  作者:yanghx  发表时间: 2004/10/31 19:51 

一般可以从可压缩流体的弹性模量考虑,
微观应该与介质分子热运动产生的平均间距有关?
在振子作用下,局部分子“平均间距”减小,
如同弹簧被压缩,于是产生宏观的介质压缩势能?

 [12楼]  作者:和满  发表时间: 2004/10/31 20:20 

继续

在气体液体中“分子热运动产生的平均间距有关”这种热力学解释是成立的。

但如果我们要研究“光介质”,这种解释就不行了。因为“热力学”是“分子原子层次”的科学,在亚原子层次,热力学只能作为一种借鉴,而不能做微观机制上的解释。

所以,我们还需要做进一步研究:分子热运动的平均距离是由什么“基本作用”决定的?这种“基本作用”的定量关系是什么?

您对此有什么想法?

[楼主]  [13楼]  作者:yanghx  发表时间: 2004/11/01 01:18 

热力学应该对一切实物粒子都基本适用?
“基本作用”当然是环境粒子动能、动量的直接传递,
也可以是以太振动能的传递(光子能量的传递),
温度的定义当然不会只限于原子和分子的平均动能,
应该是温度---粒子的平均动能?
比如中子、电子、以太都是粒子,都有平均动能---温度?
真空温度=?以前探讨过一下,好象也没有个明确的说法,
真空能量涨落也是个正在探索的事?

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