hudemi同时性问题清算总结(整理) hudemi:
<我的基本思想是:相对论的同时性的定义本身就是不严密的,加上胡乱应用,才有了“同时性具有相对性”这种结论 >
你多次说,已理解了我的思想,其实你并没有完全理解我的想法。我的意思是,相对论用“光讯号中点法”定义的同时性,本身就是不严密的。而且正是以这种不严密的定义为基础,才引出了“同时性具有相对性”这种错误结论。下面我举几个“循序渐进”的例子,你自己考虑一下,相对论给出的同时性的定义是否严密?是否要给予一定条件才能应用?在什么情况下才能应用相对论的定义对同时性作出判定?
(注:相对论的同时性的定义:如果由两个事件发出的光讯号在同一时刻到达其连线中点处的观察者,就定义这两个事件在此参考系中是同时发生的)
设在S参考系中,有两闪光在A、B两点同时发生。下面分情况讨论一下,观察者M看到的闪光到达情况。
图1:A————————M————————B (M静止在中点处)
图2:A——————————M——————B (闪光发出后,M朝右跨了一步)
图3:A——————————M——————B (闪光发出后,M开始朝右运动)
图4:A——————————M——————B (M一直从左向右运动)
图5:A————————M————————B (M一直从左向右运动)
1. 观察者M始终静止在AB连线的中点处,如图所示1。
此时,M将同时接收到来自两边的闪光。
2. 观察者M起初静止在AB连线的中点处,但是等两闪光发出之后,他却往右跨了一步,然后停下来静止在S系中,如图所示2。
这样,等闪光真正来到中点处时,M已离开原来的中点位置,故他不可能同时接收到来自两边的闪光。
3. 观察者M起初静止在AB连线的中点处,但是等两闪光发出之后,他却开始往右运动,等到闪光真正来到中点处时,M已到达如图3所示的位置。
此时,他不可能同时接收到来自两边的闪光。
4. 观察者M原本就是运动的,只不过在A、B两点同时发光的那一瞬间,他刚好到达AB连线的中点处,然后他继续保持这种速度不变,这样,等到闪光真正来到中点处时,M已到达如图4所示的位置。
此时,他也不可能同时接收到来自两边的闪光。
5. 观察者M原本就是从左向右运动的,在A、B两点发光的时刻,他还没有经过AB连线的中点(还在左边),但是,等到闪光来到中点处时,M已正好到达与中点对齐的位置,如图5所示。
此时,M将同时接收到来自两边的闪光。
要问的问题是,在上述几种情况中,观察者M将会怎样判断呢?有一点请注意:在上述几种情况中,观察者M都有处在中点位置的时刻,那么,在哪种情况下,他才有权以“中点观察者的身份”,按相对论所说的“同时性的定义”,对同时性作出判呢?是否只要他曾经处于过中点位置,就有权以“不能同时看到来自两边的闪光”为由,得出“两闪光不同时”的结论呢?
事实上,爱因斯坦“雷电击中站台及运动的列车”的例子,就是上面所说的第4时种情况,只不过在他的例子中,多了一个列车为“幌子”。
黄德民2001。8。26
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abada:
按定义,只有你的图1的中点可以判定。
您说《事实上,爱因斯坦“雷电击中站台及运动的列车”的例子,就是上面所说的第4时种情况,只不过在他的例子中,多了一个列车为“幌子”。》
您的上述论断有很大的问题。如果火车中点的观察者,目的是在观察站台系的“同时性”, 那他绝没有发言权,因为他是运动的“中点”,如您的图4。
列车决不是一个幌子,而是一个坐标系。在列车这个坐标系中,火车中点的观察者,有绝对的发言权,因为在火车系,他是图1的情况。
按定义,只有你的图1的中点可以判定。线段有且只有一个中点,“中点”运动的问题,是无稽之谈。
这样一来,就有牵扯到两瞬间闪光是站台上的闪光还是列车上的闪光的问题,我在前几次的许多论述,正是澄清这个问题。请你务必不要认为我在“自说自话,请你仔细阅读。闪光是一个绝对的物理事件,属于所有坐标系。这个瞬间事件,一旦发生,事件的发生点,在各坐标系都会有绝对的记录。发生过了事件之事件发生点,在任何坐标系一旦被记录下来,就不可能在自己的坐标系更改。在自己的坐标系里更改发生过了的事件的地点记录,是自己篡改历史。比如在两个闪电的事件发生地点,站台的记录是在站台的两端,而火车的记录是在火车的两端,各自都会存档,永不更改。
所以我一再强调在任何同一坐标系这里不存在发光点的运动问题。发光点仅仅仅仅是一个历史记录而已。
我在你家的客厅某墙角上方一米处,打亮手电筒瞬间闪了一下光,然后立即熄灭,随后我又把手电筒拿到我家去了,那么,那次闪光点是不是就移到我家去了?
在你看来当然不会,那次闪光的事件发生点,永远在你家客厅那个墙角上方一米处。你想篡改历史吗?
另外,在手电筒自己的坐标系看来,那个闪光事件的发生点,永远在自己的灯泡位置,也不能篡改。
尽管光源可以移走甚至被毁灭,但那光源发过的瞬间闪光的发光地点,在各坐标系都有永不更改的历史记录坐标值。尽管这些坐标系相互之间可能会发生移动。就是说,一个坐标系不变的记录点,另一个坐标系看可能移动,比如原点坐标,各自看各自都不动,但另外的坐标系看别人的原点就不一定不动了。
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关于光源的故事
书桌上左边有一个台灯,一个灯泡安在台灯灯架上,可惜不幸的是,灯泡闪了一下,灯丝就被烧成灰烬蒸发了。主人于是把灯泡摘掉,扔到了楼外的垃圾堆里去了。又把灯架从书桌的左边移到了右边。
但是万万没想到,台灯灯架上的细菌们,却和那个垃圾堆里的灯泡上的细菌们,用“手机”联系吵了起来。
争吵的主题,是刚才那次闪光的光源的位置,到底在哪里。
灯架上的细菌们说,我们明明看到,那次闪光是在灯架正中10cm的位置,我们没有记错。现已在书桌的右边。
可是,灯上的细菌们不愿意了,他们争辩说,那次闪光明明是在我们的家园--灯泡的中央位置,现已处于垃圾堆上方。
于是他们找地球人帮忙解决关于那次的争执。可是万万没想到,地球人说,你们问我,我问谁去?没看见我们地球人就那次闪光的位置正在和火星人吵的个天翻地覆吗?
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hudemi:
<你说的这些,让我想起了“刻舟求剑”的故事 >
1. 你说“一个绝对的物理事件,属于所有坐标系。这个瞬间事件,一旦发生,事件的发生点,在各坐标系都会有绝对的记录”,这让我想起了“刻舟求剑”的故事。如果按照你所说的,“刻舟求剑”的事就不值得嘲笑了。本来,世界上没有什么坐标系,只有实实在在的物质。任何一个物理事件,都是物质的事件。如果非要用坐标系说话,则是“一个绝对的物理事件,属于物质自身所在的坐标系”,而不是你所说的“属于所有坐标系”。只不过,从任何坐标系,它都可以观察或研究罢了,但事件的发生点,在任何其它(相对运动)的参考系看来,事件的发生点都在不变发生变化。哎呀!说这些,我觉得都扯远了。
2. 照你所说的,似乎是发生在站台两端的闪光是一组事件,而发生在列车两端的闪光是另一组事件。如果是这样,只能说它们是完全不同的两组事件。既然是两组事件,两者没有任何联系,一组看来同时,另一组看来不同时,根本就谈不上“同时性的相对性”。“同时性的相对性”说的是一组事件。只有一组事件,在不同的人看来,一个认为是同时的,另一个认为是不同时的,这才叫同时性的相对性。
说了这么多,你还不如直接回答我的问题,在我主帖所提的第4种情况中,观察者M是否有权“以中点观察者的身份”,用“相对论定义的同时性的判定方法”,得出“这两闪光是不同时”的结论?
如果你认为可以,请讲明原因(要与第2、3种情况联系起来)。如果你认为不可以,那为什么“列车中点的观察者”就可以呢?难道就因为多了一个火车?请你别忘了,我说的第4种情况中的观察者在运动,并没有说明他以什么方式运动。他或许就是在乘火车运动呢!
黄德民2001。8。27
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abada:
<刻舟求剑的故事好 >
刻舟求剑的故事说的好。剑从哪儿掉下的这个事件发生点,地面和船上都有权定位。比如船上的定位,至少可以提醒船上的人,这儿容易掉东西,这儿曾经掉过一支剑,大家以后注意。
我一再说道,事件发生点是事件发生点,物体点是物体点,事件没有运动的问题,有同时的问题;物体有运动的问题,没有同时的问题。
刻舟求剑的人,犯的和你同样的错误。把事件发生的永恒定点,当物体的永恒定点。即使地面的人,也不能把掉剑事件发生地点(比如东经186度,北纬73度),作为剑所在的地方,水流可飘走之!
刻舟求剑的故事的人,错在把事件发生点,当作物体的永恒点。事件发生点,在各坐标系,是永恒定点的,如剑到底是从船上何处掉下去的,船上的人有权永久定位。这个掉剑事件是属于船上的事件,还是属于地面的事件,这是一个愚蠢的问题。是没有搞清处坐标系的概念。各坐标系都是用来观测事件的,哪能某个坐标系遗漏某些事件,说这个事件不是我坐标系的事件?事件发不发生,对所有的坐标系都是绝对的,不能说这个坐标系发生的事件,那个坐标系就不发生。说某事件是在哪个坐标系的事件,是严重的误解。
理论上说到坐标系,只是一些定好的铁丝网,我们一谈到一个坐标系,就已经是假定它是一个刚性铁丝网,每个网格或网点都有特定的一个或一组有序实数对或阵作了标记(一一对应)。至于这个铁丝网如何作成,就象带经纬线的地球仪如何作成一样,是另外的问题。铁丝网可能是平直的,也可能是曲面的。
不同的相对运动的参照系,就是这相对运动的不同的铁丝网。
世界上发生的任何事件,都可以在任何一个铁丝网上,找到关于此事件是在此铁丝网的哪个时刻,发生在此铁丝网的哪个网格上,
所有铁丝网上的记录观测值,都是真实的,不是伪造的。记录的基本方法,是近距投影。
想象两张平面铁丝网,距离很近做平行匀速移动,这时它们近旁的两个正反粒子湮灭发光,即我们现只考虑二维平面情形。铁丝网是标准的坐标系。可记录事件发生点和物体运动方程轨迹。
正反粒子湮灭事件发生点,在各自铁丝网,就投影记录下来了。
这两个铁丝网,仍保持运动。各铁丝网上的各自任意两点构成的线段,都有其固定的中点。
这就是坐标系的概念。首次由伟大的笛卡儿发明。一直是科研的必备工具。
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我已多次直接回答了你的问题。
火车中点的人,无权判定地面坐标系的同时性问题;但有权判定列车坐标系的同时性问题。
列车系的闪光事件,和车站系的闪光事件,若是同一事件,那么,发生的瞬间,各自观察到的此事件,必定在发生的一瞬在所有坐标系是重合的。各系同一事件发生点在那一瞬间重合,不意味着永远重合,过后可能就分道扬镳。
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abada:
<严格定义。hudemi承认错误吧。 >
设坐标系K1在其t时刻观察到一事件P,事件发生点为A(x1,y1,z1);又以相对匀速v直线运动坐标系K2在其t'时刻观察到一事件P\',事件发生地点为A\'(x2,y2,z2);若事件P与P\'为同一事件,则点A与点A\'在事件发生的瞬间时刻(即K1的t时刻和K2的t'时刻)重合。但A与A\'分别随K1和K2相对以匀速v运动,并分别相对K1系和K2系静止。
我在这里所说的事件,确是指值得讨论“同时性”的,持续时间趋向于无限小的瞬间事件。
在Lorents变换看来,在一个惯性系dt—>0,则另一个惯性系也dt'—>0。
而对于任何一个持续事件的“开始”,就可定义为上述的瞬间事件。这样,问两个持续事件是不是“同时开始”的,就是一个有意义的问题了,可以得出也是相对的结论。
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abada:
黄先生是否从来不仔细看我的帖子?我早已说过同一地点的相对性。我在列车上连说了两句话,列车上的人认为我在同一地点说话,而地面上的人认为我边说话边运动,这有什么奇怪吗?一个皮球在列车地板上上下垂直弹跳,列车上看是垂直弹跳,地面上看皮球的轨迹是一个接一个的抛物线。列车上看皮球每次落下落在同一地点,地面上的人看每次不落在同一地点。谁更真实?谁在刻舟求剑?
不同坐标系同一地点的相对性,是同时性的相对性之基础。
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