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光速不变假设又产生一个悖论
[楼主] 作者:liangxinga  发表时间:2005/04/25 13:57
点击:746次

光速不变假设又产生一个悖论

 

爱因斯坦对光速不变假设是这样叙述的:’’光在真空中总是以不变的速度C传播,而不依赖于发光体的运动状态.’’。对这句话爱因斯坦没进行注释,我们从他在利用光速不变假设推导洛伦兹变换的过程中同时应用了x^2+y^2+z^2=c^2t^2------(1) x`^2+y`^2+z`^2=c^2t`^2------(2) 两式(注:见P.G.柏格曼著 周奇 郝苹译<<相对论引论>>人民教育出版社196112月第一版第36页。其实,绝大多数相对论书上都是这样推导洛伦兹变换的)可以看出他是这样注释的:若真空中有一光子(或叫光波的波前)q,s参考系中静止的观测者看来,q相对s系的速度为C,q相对s`参考系(s`系在s系中沿x轴的方向以速度v运动)的速度也为C;同样,在s`参考系中静止的观测者看来,qs`系中的速度为C,qs系中的速度也为C’’

我们之所以认定爱因斯坦是这样注释光速不变假设的,是因为只有这样注释之后s(s`)系中静止的那个观测者才有资格同时应用(1)(2)两式去推导洛伦兹变换,否则,就没有人有资格应用(1)(2)两式去推导洛伦兹变换,也就不会有爱因斯坦的相对论了。

根据上述对光速不变假设的注释可以推导出洛伦兹变换,进而推导出异地同时事件是相对的,即在一个参考系看来异地同时的两事件在另一参考系看来一定不同时。

下面我们同样根据上述对光速不变的注释可以推导出异地同时事件是绝对的。

令一列火车(命名为s`参考系)在地面上(命名为s参考系)以速度v匀速行驶,地面上有与火车在同一直线上的三点ABD,其中DAB的中点。某时刻光源QD处发光,s系中静止的观测者看来,Q光在s系中的速度为CDAB的中点,所以Q光同时到达AB。在s`系中静止的观测者看来,Q光不仅在s`系中速度为Cs系中的速度也为C并且DAB的中点,所以Q光也同时到达AB

至此,s`得出Q光既同时到达AB又不同时到达AB两个自相矛盾的结论。这一矛盾产生的根源在光速不变假设,所以,光速不变假设不能应用。相对论这座大厦也就没有了基础。

 卜

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 [2楼]  作者:silin007  发表时间: 2005/04/25 20:46 

光速不变假设还有一个悖论

爱因斯坦对光速不变假设是这样叙述的:’’光在真空中总是以不变的速度C传播,而不依赖于发光体的运动状态.’’。对这句话爱因斯坦没进行注释,【因为光速的这不变性是事实所以爱因斯坦无话可说】

 

爱因斯坦在利用光速不变假设推导洛伦兹变换的过程中同时应用了

x^2+y^2+z^2=c^2t^2------(1)

x`^2+y`^2+z`^2=c^2t`^2------(2) 两式(注:见P.G.柏格曼著 周奇 郝苹译<<相对论引论>>人民教育出版社196112月第一版第36页。其实,绝大多数相对论书上都是这样推导洛伦兹变换的)可以看出他是这样注释的:若真空中有一光子(或叫光波的波前)q,s参考系中静止的观测者看来,q相对s系的速度为C,q相对s`参考系(s`系在s系中沿x轴的方向以速度v运动)的速度也为C;同样,在s`参考系中静止的观测者看来,qs`系中的速度为C,qs系中的速度也为C’’

爱因斯坦的光速不变假设:光在真空中总是以不变的速度C传播,而不依赖于观测者的运动状态。

 

光速不变假设还有一个悖论:

光速若不依赖于观测者的运动状态的话?则光波不会产生相对观测者的多普勒放应!



※※※※※※
请别轻信我所说的,也别坚信您所学的,更别迷信书所写的;只信亲眼能见,与亲手能算,及亲自能验相统一的事实。
 [3楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/04/26 13:37 

他们管这叫“第三者”效应?

“设一辆火车以速度v在行进,从火车的中点M处放一闪光,
以火车为参考系,光到达车头和车尾当然是同时的,
从地面作观测,光到达车头比到车尾要晚,”
引自《电动力学技术简明教程》俞允强 北大出版社,

相对论一般是用“第三者”来解释的,
地面s系就是他们说的“第三者”,
他们承认“第三者”可以看到光速相对“第二者”大于或小于c,
可这不算数,“第二者”相对光的速度必须由“第二者”自己的测量为准,
据说“光速不变原理”就是专对“第二者”而言的,
至于为什么这个当局者的观测结果会与旁观者的不同呢?
这只有以后的“直光纤段内的sagnac效应”才能回答了?

如果火车上连接AD和DB的是两条光纤,
而且假设在AD和DB中存在sagnac效应,
那么精确的计时测量实验就可能会告诉我们:
就算是以火车为参考系,光信号也不会同时到达A和B,
车上和车下的观测结果是完全一样的,
具体的实验方案和可行性分析我也给出了,

当然在近距离内,不使用光纤也是一样的,
光电管可以直接接收激光器脉冲信号,
不管是在大气中还是在太空中,结果都是一样的,
(暂不考虑地表与太空中的以太速度问题)

 [4楼]  作者:无尘宗禅  发表时间: 2005/04/26 20:38 

令一列火车(命名为s`参考系)在地面上(命名为s参考系)以速度v匀速行驶,地面上有与火车在同一直线上的三点ABD,其中DAB的中点。某时刻光源QD处发光,s系中静止的观测者看来,Q光在s系中的速度为CDAB的中点,所以Q光同时到达AB。在s`系中静止的观测者看来,Q光不仅在s`系中速度为Cs系中的速度也为Cs`系中静止的观测者看来,Cs系中的速度也为C+V或C+V并且DAB的中点,所以Q光也同时到达AB

 [5楼]  作者:无尘宗禅  发表时间: 2005/04/26 20:44 

liangxinga又提了一个老掉牙的问题
令一列火车(命名为s`参考系)在地面上(命名为s参考系)以速度v匀速行驶,地面上有与火车在同一直线上的三点ABD,其中DAB的中点。某时刻光源QD处发光,s系中静止的观测者看来,Q光在s系中的速度为CDAB的中点,所以Q光同时到达AB。在s`系中静止的观测者看来,Q光不仅在s`系中速度为Cs系中的速度也为Cs`系中静止的观测者看来,Q相对s系中的速度为C+V或C+V。请注意这里“Q相对s系中的速度”和“Qs系中的速度”的意思上的区别。并且DAB的中点,所以Q同时到达AB
[楼主]  [6楼]  作者:liangxinga  发表时间: 2005/04/27 08:36 

回复:是因为一直没人能解决才使之成了老问题

     事实上我说的是"s`系中静止的观测者看来,Q光不仅在s`系中速度为Cs系中的速度也为C".并没说"在s`系中静止的观测者看来,Q光相对S系的速度为C"

     退一步讲,就算前文有类似的话,((原文如下若真空中有一光子(或叫光波的波前)q,s参考系中静止的观测者看来,q相对s系的速度为C,q相对s`参考系(s`系在s系中沿x轴的方向以速度v运动)的速度也为C;同样,在s`参考系中静止的观测者看来,qs`系中的速度为C,qs系中的速度也为C’’))我把其中的相对二字改成字后你看应该怎样反驳我?

[楼主]  [7楼]  作者:liangxinga  发表时间: 2005/04/27 08:53 

    的确如你所说,持相者是那样认识的。但是,我的说法即若真空中有一光子(或叫光波的波前)q,s参考系中静止的观测者看来,q在s系的速度为C,q在s`参考系(s`系在s系中沿x轴的方向以速度v运动)的速度也为C;同样,在s`参考系中静止的观测者看来,qs`系中的速度为C,qs系中的速度也为C’’是根据爱氏在推导洛伦兹变换同时用了xx+yy+zz=cctt和x`x`+y`y`+z`z`=cct`t`两式推知的,事实上它并不是我的观点而是爱氏的现点.我上文的目的就指出爱氏自相矛盾。

[楼主]  [8楼]  作者:liangxinga  发表时间: 2005/04/27 08:57 

光速不变假设又产生一个悖论
 [9楼]  作者:无尘宗禅  发表时间: 2005/04/27 12:47 

已经被本论坛解决了N遍的老问题。
事实上我说的是"s`系中静止的观测者看来,Q光不仅在s`系中速度为Cs系中的速度也为C".并没说"在s`系中静止的观测者看来,Q光相对S系的速度为C  [[既然如此,怎么还有在s`系中静止的观测者看来,Q光同时到达AB的结论呢?]]
[楼主]  [10楼]  作者:liangxinga  发表时间: 2005/04/27 13:26 

事实上我说的是"s`系中静止的观测者看来,Q光不仅在s`系中速度为Cs系中的速度也为C".并没说"在s`系中静止的观测者看来,Q光相对S系的速度为C  [[既然如此,怎么还有在s`系中静止的观测者看来,Q光同时到达AB的结论呢?]]

    因为在s`系中静止的观测者看来,Qs系中的速度也为C,而且在s`系中静止的观测者看来AD=BD,所以在s`系中静止的观测者看来,从D处发出的Q光同时到达A、B。

 [11楼]  作者:无尘宗禅  发表时间: 2005/04/27 14:13 

重复:在s`系中静止的观测者,观测到的Q光相对于s系的速度为C+V或C-V

事实上我说的是"s`系中静止的观测者看来,Q光不仅在s`系中速度为Cs系中的速度也为C".并没说"在s`系中静止的观测者看来,Q光相对S系的速度为C  [[既然如此,怎么还有在s`系中静止的观测者看来,Q光同时到达AB的结论呢?]]


    因为在s`系中静止的观测者看来,Qs系中的速度也为C [[[在s`系中静止的观测者,观测到的Q光相对于s系的速度为C+V或C-V。“Qs系中的速度”通常是指在s系中静止的观测者观测到的光速。另为注意,这里把会带来模糊概念的“看来”两字去掉了。]]],而且在s`系中静止的观测者看来AD=BD,所以在s`系中静止的观测者看来,从D处发出的Q光同时到达A、B。

 [12楼]  作者:无尘宗禅  发表时间: 2005/04/27 14:14 

你没有真正理解光速不变原理。
光速不变假设又产生一个悖论
[楼主]  [13楼]  作者:liangxinga  发表时间: 2005/04/27 16:15 

回复:不要只说结论不讲道理

你应该仔细看一下我的主帖,看看我的''在s`系中静止的观测者看来,Qs系中的速度也为C ''这一结论是怎样推导出来的。

你应从分析我的推导入手找出我推理中存在的问题,不要只说你的结论却不讲道理。

你的在s`系中静止的观测者,观测到的Q光相对于s系的速度为C+V或C-V这一结论是怎么推导出来的

 [14楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/04/27 16:33 

只要永远存在:t'=L'/c,就无矛盾了?

光子q在静止的s系内的光速=c容易解释,
因为光速c与光源的运动无关,
而s系要测量本系内的光速,当然是选择一段固定的距离L了,
那么即使是光源在运动,光走完这段L的时间肯定是:
t=L/c,
这不会有问题?

关键是在运动的s'系,他如何测量本系内的光速呢?
当然也是要在本系内选取一段固定长度L',
然后测量是否存在:
t'=L'/c,
相对论现在认为这个结果是肯定的,
这样相对论就可以自圆其说了?并不矛盾,
(s'系静止时,也同样存在:t'=L'/c, 这样,一个系统不管是静止还是运动, 只要L'不变,就永远有:t'=L'/c,既然L'和t'都没有变, 当然c也就不会变了)

可是如果存在直线段内的sagnac效应时间差,
那么上面的t'=L'/c就肯定不成立了,
因为那样的话,在s'系看来,由于L'没有变化,
可是接收到信号的时间t'变长(c与v同向)或变短(c与v反向)了, 变成了:t'±Δt',
按火车的例子,就是光子q不是同时到达两端点A和B的, 即:如果到达A端的时间是t'-Δt'的话, 那么到达B端的时间就是t'+Δt',
这个结果相对论就无法解释了?

s'系询问了s系后才知道自己在以速度v相对s系运动,
于是他算了一下发现与s系测量到的结果一样:
t'+Δt'=L'/(c-v),或 t'-Δt'=L'/(c+v),
原来自己系内的“相对光速”变了,变成了c+v或c-v,
这个看法与s系的看法显然是一致的,

所以检验直线段内是否存在sagnac效应时间差,
就等于在火车s'系上直接检验光子q能否同时到达端点A和B,
所以这是检验狭义相对论的一个关键性实验?




[楼主]  [15楼]  作者:liangxinga  发表时间: 2005/04/27 17:08 

回复:还是请你分析一下我的推理有无问题吧

       替相对说搞再多的假如(设想)也没有用,因为它的前提不成立其结论也就不可能正确。

       想用实验验证光速那太难了,在现有的条件下测量精度就难解决,再说了我们民科哪来那笔试验经费呢

       所以,还是请你替我找找我推理中的问题,若我的推理没问题,那么,相对论这座大厦就没有了基础,必倒无疑。

[楼主]  [16楼]  作者:liangxinga  发表时间: 2005/04/27 17:19 

替相对说搞再多的假如(设想)也没有用,因为它的前提不成立其结论也就不可能正确。

       想用实验验证光速那太难了,在现有的条件下测量精度就难解决,再说了我们民科哪来那笔试验经费呢


       所以,还是请你替我找找我推理中的问题,若我的推理没问题,那么,相对论这座大厦就没有了基础,必倒无疑。

 [17楼]  作者:无尘宗禅  发表时间: 2005/04/27 17:27 

再诲人不倦一次

Q---------------------------------)M

O----------------------------------------------------------------------------  [t1时刻]

                           O-----------------------------------------M--------- [t2时刻]

O'-------------------------------------------------------------------M---------

在t=t1时,O和O' 重合,Q光发射。在t=t2时,Q光传到M点。O'M/(t2-t1)=C;OM/(t2-t1)=C-V ,这是s'观测者测量到的光相对于O的速度,式中V是坐标系O'和O的相对速度。

 

[楼主]  [18楼]  作者:liangxinga  发表时间: 2005/04/27 18:44 

一、为什么不指出我推理中存在的问题?如果你指不出,就说明我的推理是正确的,相对论在异地同时的判断上就存在自相矛盾。

二、你的论述说''在t=t1时,O和O' 重合,Q光发射。在t=t2时,Q光传到M点。O'M/(t2-t1)=C;OM/(t2-t1)=C-V ,这是s'观测者测量到的光相对于O的速度。''

你这里没说t2是哪个参考系的时间(t1可理解为共同的时间),我们暂且理解为s`的时间,o`m/(t2-t1)=c就是对的,而om/(t2-t1)=c-v是什么速度?s`的时间s的距离,能往一块拼吗?还有,你根据什么知道=c-v的?是根据伽俐略变换吗,看来你是没法自园其说的,。

三、退一步说,即使你的推导成立,只要你不能证明我的主帖推导是错的,你与相对论也仍陷在自相矛盾中。爱氏说:在s`系测量光子q在s系中的速度为c。你却说:在s`系测量光子q在s系中的速度为c-v。

 [19楼]  作者:yanghx  发表时间: 2005/04/27 19:30 

你说的也有道理

你说的也有道理,有些实验最好是由民科自己来实现,
但事情往往不那么简单呀,

另外,民科与官科并不都是对立的?
民科由于一些明显的原因,确实有其明显的弱点,
但也确实有其优势---固化思维少,
而官科中也有实事求是的开明学者呀?
要相互配合才行,取长补短?国外就是如此,

好吧,那我就说点自己的看法:
“爱氏说:在s`系测量光子q在s系中的速度为c”,
我理解你这句话的意思是:
在s`系看光子q相对s系的速度?
这与:在s系看光子q相对s'系的速度是等价的?
(运动的相对行)
都是c+v或c-v,都属于旁观的“第三者”,不是c?
有关“第三者”的提法是否正确的问题就很难争论的清楚了?

估计只有先承认“第三者”的说法,
然后用此质疑光源运动时,静止观察者作为“第三者”可以看到c±v的加利略情况?
那么由此推导出的多普勒公式也只能是经典的多普勒公式了?


 [20楼]  作者:无尘宗禅  发表时间: 2005/04/27 19:45 

该说的都说了。

一、为什么不指出我推理中存在的问题?如果你指不出,就说明我的推理是正确的, [[我已经指出了,请再仔细看看。]]] 的判断上就存在自相矛盾。


二、你的论述说''在t=t1时,O和O' 重合,Q光发射。在t=t2时,Q光传到M点。O'M/(t2-t1)=C;OM/(t2-t1)=C-V ,这是s'观测者测量到的光相对于O的速度。''


你这里没说t2是哪个参考系的时间(t1可理解为共同的时间),[[[当然都是s'中的时刻,我们现在在说s'系中的各种观测结果。不是吗?]]]2-t1)=c就是对的,而om/(t2-t1)=c-v是什么速度?s`的时间s的距离,能往一块拼吗?还有,你根据什么知道=c-v的?是根据伽俐略变换吗,看来你是没法自园其说的,。 [[在s'看,光相对于o走过了OM距离,经历了t2-t1时间,这有问题吗? 这于任何变换无关]]]


三、退一步说,即使你的推导成立,只要你不能证明我的主帖推导是错的,你与相对论也仍陷在自相矛盾中。爱氏说:在s`系测量光子q在s系中的速度为c   [[这是你说的,不是爱氏说的。]]]s`系测量光子q在s系中的速度为c-v [[[这才是爱氏说的,或者说这是任何人都会这样说,除了一时糊涂的人外。]]]。

[楼主]  [21楼]  作者:liangxinga  发表时间: 2005/04/27 20:50 

只要你不能证明我的主帖推导是错的,你与相对论也仍陷在自相矛盾中。爱氏说:在s`系测量光子q在s系中的速度为c   [[这是你说的,不是爱氏说的。]]]s`系测量光子q在s系中的速度为c-v [[[这才是爱氏说的,或者说这是任何人都会这样说,除了一时糊涂的人外。]]]。

长话短说,在s`系测量光子q在s系中的速度为c 这一结论是从爱因斯坦在推导洛伦兹变换时同时用了xx+yy+zz=cctt和x`x`+y`y`+z`z`=cct`t`两式推导出来的,并不是我说的。这一推导过程在我的主帖中写的很明白,如想继续讨论就再看主帖。

 

 [22楼]  作者:无尘宗禅  发表时间: 2005/04/28 21:38 

请仔细辨认
“在s'系中测量光相对于s系的光速”和“在s系中测量光相对于s系的光速”是一回事吗?
[楼主]  [23楼]  作者:liangxinga  发表时间: 2005/04/29 07:26 

是不是一回事关系不大,但爱氏认为它们的速度都为c
 [24楼]  作者:无尘宗禅  发表时间: 2005/04/29 16:46 

重复

是不是一回事关系不大[[[关系很大,如果是一回事,则得到伽利略变换;如果不是一回事,则得到相对论。]]],但爱氏认为它们的速度都为c[[[重复:是你认为“爱氏认为它们的速度都为C”,而爱氏不认为它们的速度都为c]]]

[楼主]  [25楼]  作者:liangxinga  发表时间: 2005/04/29 17:35 

如早你还是理解不了我在''光速不变假设又产生一个悖论''一文中关于爱氏认为光子q在s、s`系中的传播速度都是c的论证的活就请你去看我4日28日在本论坛发的一帖帖名是''光速不变假设的具体描述''
 [26楼]  作者:无尘宗禅  发表时间: 2005/04/29 18:58 

如早你还是理解不了我在''光速不变假设又产生一个悖论''一文中关于爱氏认为光子q在s、s`系中的传播速度都是c的论证  [[[ 我理解了你的论证并看出了你论证的错误。错在那里呢?错在你不理解在s'中测量到的光相对于s系的速度不是c。]]]的活就请你去看我4日28日在本论坛发的一帖帖名是''光速不变假设的具体描述。
[楼主]  [27楼]  作者:liangxinga  发表时间: 2005/04/29 20:58 

[[[ 我理解了你的论证并看出了你论证的错误。错在那里呢?错在你不理解在s'中测量到的光相对于s系的速度不是c。]]]

    为什么不看一看我对''在s`测量到光子在s系中的速度为c''的证明呢。只有批倒了我的证明才能算你有理。

 [28楼]  作者:无尘宗禅  发表时间: 2005/04/30 16:06 

重复
65623已经指出了错误,645647给出了证明。你为什么就不认真看我的贴呢???
[楼主]  [29楼]  作者:liangxinga  发表时间: 2005/04/30 17:27 

我也指出过,你只说我的结论不对、与你的不同,但没说为什么不对,更没指出我论证中的错处。

讨论问题就要讲道理,说别人推导的结论不对就耍指出推导中那个地方错了,不然怎么让人信服。如何反驳你不至于不会吧。

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