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在逻辑上,相对论四维速度可测而牛顿三维速度不可测!
[楼主] 作者:正和  发表时间:2005/08/10 15:28
点击:1409次

惯性系中有A、B两个静止地标,可用静止尺子一尺一尺地量出距离s。这里用到理想尺公设:静止理想尺的长度与位置、方向、历史无关。

然后当运动物体经过A时,将读数为零的理想钟扔到物体上。理想钟没有大小、方向、质量。物体经过B时,将钟扔给B,B立即记录钟的读数。

随物体一起运动的钟测得的时间就是原时τ。而四维速度的空间分量就是v(3)=s/τ,时间分量t/τ还需要知道表观时间,暂不可测。以下再讨论。

但是,如果要测量牛顿定义下的三维速度v=s/t,则有问题了。距离当然可用理想尺测出,仍为s。但A、B两地必须有两个同步钟,物体运动时间t等于运动物体经过A、B点的钟读数差tB-tA。可怎么同步呢?只能用搬钟法和信号延时法。实验证明动钟回到原地变得不同步,逻辑上就不能认为钟搬到了异地还同步。可是信号延时法必须知道信号速度才能计算延时,而信号速度的测量必须以知道信号速度为前提!这就构成了逻辑循环。

因此,四维速度(空间分量)可测而牛顿速度不可测。

当采用光速不变公理后,信号延时就可计算了,表观时间t变得可测,从而牛顿速度才可测。表观时间可测导致四维速度的时间分量也可测了。
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[楼主]  [2楼]  作者:正和  发表时间: 2005/08/10 16:18 

使用四维速度表达洛仑兹变换会更简洁

设有惯性参照系S,S'。S'偶联的观察者在S中的四维速度为(a,b,0,0),a为时间分量,取c=1的自然坐标系。则洛仑兹变换为

t'=at-bx
x'=ax-bt
y'=y
z'=z

相对于用三维速度v表示的洛仑兹变换

t'=γ(t-vx)
x'=γ(x-vt)
y'=y
z'=z
其中γ=1/sqrt(1-v2)

不是更简洁吗?

证明:
a=dt/dτ=γ
b=dx/dτ=(dx/dt)(dt/dτ)=γv
t'=at-bx=γt-γvx=γ(t-vx)
x'=ax-bt=γx-γvt=γ(x-vt)

[楼主]  [3楼]  作者:正和  发表时间: 2005/08/10 16:34 

也请qapin先生看看,理想尺钟与绝对时空没有关系,而且与光速不变原理是合理地平行的
在逻辑上,相对论四维速度可测而牛顿三维速度不可测!
[楼主]  [4楼]  作者:正和  发表时间: 2005/08/10 16:37 

也请jiuguang先生检讨一下曾经质问“相对论为什么还是得用三维速度来表达洛仑兹变换”
在逻辑上,相对论四维速度可测而牛顿三维速度不可测!
 [5楼]  作者:qapin  发表时间: 2005/08/10 17:35 

物理上实际测量的是三维速度,保恆的光速也正是三维速度。您的逻辑上的四维速度在实验不可操作而毫无意义。您得先发明理想尺、理
物理上实际测量的是三维速度,保恆的光速也正是三维速度。您的逻辑上的四维速度在实验不可操作而毫无意义。您得先发明理想尺、理想钟示范测量出四维速度的值才行。否则,不会有人理会您的四维速度。
[楼主]  [6楼]  作者:正和  发表时间: 2005/08/10 17:44 

如果qapin先生这样的名家子弟无法理解四维速度,就太可疑了。请你说说牛顿怎么测量三维速度?万勿推辞。
在逻辑上,相对论四维速度可测而牛顿三维速度不可测!
[楼主]  [7楼]  作者:正和  发表时间: 2005/08/10 17:50 

另外,请你再申明一次,这样的理想尺钟等价于“绝对时空”吗?
在逻辑上,相对论四维速度可测而牛顿三维速度不可测!
 [8楼]  作者:szchenfu50  发表时间: 2005/08/10 17:51 

洛仑兹收缩的度规变化是真实的动量-能量变化的等效的唯象的表示。实验测的也是动量-能量变化。您使相对论远离实验成为无用的理论
洛仑兹收缩的度规变化是真实的动量-能量变化的等效的唯象的表示。实验测的也是动量-能量变化。您使相对论远离实验成为无用的理论。
[楼主]  [9楼]  作者:正和  发表时间: 2005/08/10 17:56 

若你给不出牛顿的自洽的三维速度测量法,就不要JJYY说相对论继承了牛顿时空。
多么可笑的逻辑:相对论是不自洽的,加进牛顿的某些概念后就自洽了。

学过最基本的公理化方法的人都知道,一个公理系统如果不自洽,那么无论添加什么进去还是不自洽。要使之自洽,必须减少某些东西,再加上或不加上某种东西(更改某些东西该当视为减少某些东西再添加某些东西)。
[楼主]  [10楼]  作者:正和  发表时间: 2005/08/10 18:00 

基本常识是:狭相中,洛仑兹变换下时空度规不变。
可能你完全不明白度规是什么意思,就拉什么度规、唯象、实验的大旗作虎皮。
 [11楼]  作者:刘久明  发表时间: 2005/08/10 18:05 

此说不够严密
“但是,如果要测量牛顿定义下的三维速度v=s/t,则有问题了。距离当然可用理想尺测出,仍为s。但A、B两地必须有两个同步钟,物体运动时间t等于运动物体经过A、B点的钟读数差tB-tA。可怎么同步呢?只能用搬钟法和信号延时法。实验证明动钟回到原地变得不同步,逻辑上就不能认为钟搬到了异地还同步。可是信号延时法必须知道信号速度才能计算延时,而信号速度的测量必须以知道信号速度为前提!这就构成了逻辑循环。 ”
你讨论牛顿定义下的三维速度,就得用牛顿理论框架下的观点,在牛顿理论框架下,“理想钟”不会由于移动而改变,说“实验证明动钟回到原地变得不同步”你说的可是上发条的摆钟?
钟不准是钟不够理想,与时间准不准没有关系。
信号延迟法仅在观测者情况下使用,与惯性系变换没有关系。在牛顿框架下更应该区分观测者与惯性系的关系。
[楼主]  [12楼]  作者:正和  发表时间: 2005/08/10 18:17 

久明有所误会

讨论牛顿定义下的三维速度,就得用牛顿理论框架下的观点,在牛顿理论框架下,“理想钟”不会由于移动而改变,说“实验证明动钟回到原地变得不同步”你说的可是上发条的摆钟?

//正和:这里考虑的是相对论继承牛顿的三维速度定义问题,而不是继承牛顿物理学的全部框架。任何钟都是如此,只是摆钟受到更多非本质因素的影响。这里当然应当采用人类最好最稳定受外界因素影响最小的原子钟了。相对论的理想钟只是回到静止状态时速率不变与历史无关,而不是读数不变(读数与历史有关的可能性没有被排除)。

钟不准是钟不够理想,与时间准不准没有关系。

//人类可以在原则上得到的一切钟在周游列国后都与原地钟不同步,其差异比放在一起的钟大出许多数量级。放在一起的钟的高度同步性表明了其稳定性,旅行钟与原地钟的不同步当然只能用旅行本身作为不同步的原因。

信号延迟法仅在观测者情况下使用,与惯性系变换没有关系。在牛顿框架下更应该区分观测者与惯性系的关系。

//这一段话我不明其意。

[楼主]  [13楼]  作者:正和  发表时间: 2005/08/10 18:35 

另外,如果在牛顿物理的理想钟公设里加进“读数也与历史无关”,则牛顿理论自洽了,但却失去了物理理论的地位,变成数学理论了。
因为动钟读数与钟的运动历史有关是一个实验事实。
 [14楼]  作者:qapin  发表时间: 2005/08/10 18:55 

用理想尺和理想钟构成的牛顿绝对空间和时间
用理想尺和理想钟构成的牛顿绝对空间和时间

只要存在理想尺和理想钟,用理想尺一根接一根连成的网格就是不可变形的三维绝对空间,它不会有罗仑兹收缩,再把理想钟分布在各网格点上,则同时也是绝对的,而不会有同时的相对性,这就是理想尺和理想钟构成的牛顿绝对空间和时间,相对论可以完全被理想尺和理想钟排除。
 [15楼]  作者:qapin  发表时间: 2005/08/10 19:02 

见楼上贴:“用理想尺和理想钟构成的牛顿绝对空间和时间”
在逻辑上,相对论四维速度可测而牛顿三维速度不可测!
 [16楼]  作者:qapin  发表时间: 2005/08/10 19:18 

不要曲解原意,我们说的是:相对论继承牛顿时空后从不自洽变成继承与发展相矛盾的前进中的问题,见szchenfu50的贴

1,伽利略-牛顿时空是建立在伽利略对光速的测量结果(光信号从一个山头传递到另一山头所需的时间为零——光速无限大)的基础之上的。牛顿时空是很成功的这不用说了,但是也有矛盾之处,主要是在牛顿时空中用光行差方法测得的单向光速值约为每秒30万公里,而不是定义时间时用的无限大光速值。

2,爱因斯坦为克服牛顿时空中光速测量值与定义值的矛盾,当然还有伽利略变換与电动力学不相洽等矛盾而提出了相对论时空。注意!爱因斯坦提出光速保恆原理时,所说的光信号速度是继承牛顿时空中用光行差方法测得的单向光速值(他沒有先重新定义时间和空间再定义速度,若是这样就无需光速保恆原理了,因为爱因斯坦的新的时间和空间的定义中己包含了光速保恆)。相对论只有继承牛顿时空中的光速才不会落入自相矛盾的循环论证中。相对论取得很大成功,解释了牛顿力学体系解释不了的许多实验观测结果。但是也存在不少问题,尤其是时空理论中的时间、空间的膨胀、收缩特性备受争议。问题的关键在于相对论中内含有两套时空,一套是公认的罗仓茲-爱因斯坦时空,另一套是隐含在光速保恆原理中的伽利略-牛顿时空。使得混用坐标变換和光速保恆原理处理问题时常常出现佯谬。但这不是破坏理论自洽性的自相矛盾,而是继承与发展相矛盾的前进中的问题,若没有这个矛盾科学就没有前进的动力。

3,陈氏时空是为了克服相对论中两套时空的矛盾和广相与狹相时空不统一的缺点而发展起来的量子场论时空,陈绍光老師是继承以相对论时空为基础的量子场论,来对相对论时空进行改造和发展。首先使光速保恆原理脱离牛顿时空而成为量子理论测不准关系的推论,再把光速保恆原理推广到有引力的非惯性系。陈氏时空不仅克服相对论时空中两套时空的矛盾,而且比狹相和广相(尤其是广相)能多解释一些实验观测结果。但是继承了以狹相为基础的量子场论后难免又会出现继承与发展相矛盾的前进中的问题,这要由陈氏时空以后时空理论再来解决。目前牛頓-爱因斯坦时空能解释的实验观测结果陈氏时空都能解释,並至少能多解释十几个实验观测结果。

总之,时空理论是在继承的发展中不断克服矛盾和问题而前进的,企图割断历史脱离前人的理论孤立地建立自我完善的公理化的终极理论是不会成功的。作为前进中的时空理论中的一环相对论是个成功的理论,作为完善的公理化的终极理论则相对论是不自洽的。硬要神化爱因斯坦,把相对论拔高为绝对真理,结果适得其反,会使相对论成为循环论证的伪科学,甚至是自相矛盾的胡说八道。这正是从真理再迈进一步到绝对真理就成了谬论。

[楼主]  [17楼]  作者:正和  发表时间: 2005/08/10 19:55 

你一直将相对论的理想尺、理想钟混同为绝对时空,真让人想不到。

用理想尺和理想钟构成的牛顿绝对空间和时间

只要存在理想尺和理想钟,用理想尺一根接一根连成的网格就是不可变形的三维绝对空间,它不会有罗仑兹收缩,再把理想钟分布在各网格点上,则同时也是绝对的,而不会有同时的相对性,这就是理想尺和理想钟构成的牛顿绝对空间和时间,相对论可以完全被理想尺和理想钟排除。

//正和:相对论的理想尺,只是说它在静止时的长度与位置、朝向、历史无关,并未规定它在运动时的长度是什么。所以用理想尺一根一根连成的网格在运动观察者看来,所有尺都是运动的,理想尺公设并没有逻辑保证它是不变的网格。

相对论的理想钟,只是说它在静止时的速率(不是读数)与位置、朝向、历史无关,并未规定它在运动中的速率是什么,也未规定它运动后再静止下来的读数是否与一直静止的钟一样。但运动后再停下来的时钟速率与一直静止的时钟速率是一样的(速率的历史无关性),也就是如果因运动产生了读数差,在重新放到一起后读数差是保持不变的。把相对论理想钟分布到格点上的过程,已经没有逻辑保证它们还同步,因为没有逻辑保证它们的读数是历史无关的。只有经历相同历史的理想钟读数才必然相同。

你一直将相对论的理想尺、理想钟混同为绝对时空,真让人想不到。

[楼主]  [18楼]  作者:正和  发表时间: 2005/08/10 20:02 

不要说那么远。就问答问吧。牛顿怎么测三维速度?你说四维速度的测量不可操作,就请君给出可操作的三维速度测量。
在逻辑上,相对论四维速度可测而牛顿三维速度不可测!
 [19楼]  作者:qapin  发表时间: 2005/08/10 23:51 

若照直说了则意味着给您补习初中物理,怕让您太丢人,您也许忘了1905年相对论诞生前甚至爱因斯坦出生前己经测了三维速度二百多年
若照直说了则意味着给您补习初中物理,怕让您太丢人,您也许忘了1905年相对论诞生前甚至爱因斯坦出生前己经测了三维速度二百多年了。
 [20楼]  作者:szchenfu50  发表时间: 2005/08/10 23:55 

洛仑兹收缩难道不是时空度规变化,你改成“洛仑兹变换下”己不是学术讨论了。上次辩论中珊珊使您丢了丑,你持这种复仇心态,难与
洛仑兹收缩难道不是时空度规变化,你改成“洛仑兹变换下”己不是学术讨论了。上次辩论中珊珊使您丢了丑,你持这种复仇心态,难与你辩论了。
 [21楼]  作者:_mercury  发表时间: 2005/08/11 00:42 

此相对,彼绝对
绝对时间和空间可以假设,但是你站在其中一点上要测出其它点上的空间和时间就必须扔出标准尺和标准钟,标准尺和标准钟到达目的点测量后要发回信号,你得到的信号当然是必须符合狭义相对论的,尽管你知道目的点上的时空对于目的点自身是符合牛顿绝对时空.
而标准尺和标准钟正是一种速度不变的东西.
 [22楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/08/11 00:45 

正和连四维速度的定义都没搞对,谈什么测量
四维速度的各分量中至少还应该有一个因子(1-vv/cc)的-1/2次方,因此光的四维速度应该是无穷大,正和是否认为无穷大也能测?
 [23楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/08/11 00:59 

是简洁了.光的四维速度就是无穷大了,光速不变岂不成了无穷大不变?
在逻辑上,相对论四维速度可测而牛顿三维速度不可测!
 [24楼]  作者:_mercury  发表时间: 2005/08/11 00:59 

既然是测量,扔钟却被理想化了,不可取
在逻辑上,相对论四维速度可测而牛顿三维速度不可测!
 [25楼]  作者:_mercury  发表时间: 2005/08/11 01:06 

扔钟理想化使得尺钟混乱不清
在逻辑上,相对论四维速度可测而牛顿三维速度不可测!
 [26楼]  作者:刘久明  发表时间: 2005/08/11 01:12 

非平稳态使时钟走时不准,与时间可变没有相互印证关系
“因为动钟读数与钟的运动历史有关是一个实验事实。”
你说的该不是那个漏洞百出的飞行原子钟实验吧?
人们都知道把伽利略摆钟放到平原和放到高山上时率有所不同,但没有任何实验表明在同引力等势面上移动的钟也会有时率变化。运动的时钟变慢只是光速不变假设框架下的一个导出结果,没有实验能够唯一地支持光速不变的假设。
另外,上一贴提到的信号延迟问题,只有在观测是一个点状态时才存在信号延迟,当惯性系中处处都有观测者,处处都有时钟的情况下,就没有信号延迟问题,所以惯性系之间进行变换时不应存在信号延迟问题。
 [27楼]  作者:qapin  发表时间: 2005/08/11 01:24 

有限速度的无限小间距校钟等效于有限间距的无限大速度校钟,由理想钟的体积为零可得绝对时间。无限大的网格空间就是绝对空间以太!
有限速度的无限小间距校钟等效于有限间距的无限大速度校钟,由理想钟的体积为零可得绝对时间。无限大的网格空间就是绝对空间以太!

用理想尺和理想钟构成的牛顿绝对空间和时间

只要存在理想尺和理想钟,用理想尺一根接一根连成的网格就是不可变形的三维绝对空间,它不会有罗仑兹收缩,再把理想钟分布在各网格点上,则同时也是绝对的,而不会有同时的相对性,这就是理想尺和理想钟构成的牛顿绝对空间和时间,相对论可以完全被理想尺和理想钟排除。

//正和:相对论的理想尺,只是说它在静止时的长度与位置、朝向、历史无关,并未规定它在运动时的长度是什么。所以用理想尺一根一根连成的网格在运动观察者看来,所有尺都是运动的,理想尺公设并没有逻辑保证它是不变的网格。
【 qapin 】长度与位置、朝向、历史无关就意味着:1,可以移动到任何位置、任何方向,放下后(静止)就有统一的长度;2,没有限制移动次数就使理想尺布满整个无艰的整个三维空间;3,观察者只能相对整个网格空间运动,他不能移动无限的空间;4,观察者对整个网格空间的运动可以视为观察者静止整个网格空间向后运动,但整个网格空间不可能收缩变形,因为它实际没有运挥行伪涞睦碛?5, 网格空间可以认为是由理想尺构成的以太或绝对空间。
相对论的理想钟,只是说它在静止时的速率(不是读数)与位置、朝向、历史无关,并未规定它在运动中的速率是什么,也未规定它运动后再静止下来的读数是否与一直静止的钟一样。但运动后再停下来的时钟速率与一直静止的时钟速率是一样的(速率的历史无关性),也就是如果因运动产生了读数差,在重新放到一起后读数差是保持不变的。把相对论理想钟分布到格点上的过程,已经没有逻辑保证它们还同步,因为没有逻辑保证它们的读数是历史无关的。只有经历相同历史的理想钟读数才必然相同。
【 qapin 】同样, 理想钟静止时的速率(不是读数)与位置、朝向、历史无关意味着:1,由于理想钟的体积为零,可以无限小间距地在网格空间中布满理想钟;2,静止钟速度不变加上无限小位移所需的时间为零,可以使各相邻点的钟读数相同;3,非相邻点的钟只要速率相同原则上可用闭合环路系列静止钟的对称点读数校准法校至读数相同;4,因为有限速度的无限小间距校钟等效于有限间距的无限大速度校钟,在理想钟的体积为零的条件下我们可得牛顿力力学的绝对时间。
你一直将相对论的理想尺、理想钟混同为绝对时空,真让人想不到。

[楼主]  [28楼]  作者:正和  发表时间: 2005/08/11 10:39 

我说的信号延迟包括“处处有观察者处处有钟”情形下异地钟同步所需信号延迟的计算啊!
在逻辑上,相对论四维速度可测而牛顿三维速度不可测!
[楼主]  [29楼]  作者:正和  发表时间: 2005/08/11 10:41 

可你还是不敢说出来怎么测。爱因斯坦丢人没学过初中物理?不要让我瞧不起你的门派。
在逻辑上,相对论四维速度可测而牛顿三维速度不可测!
[楼主]  [30楼]  作者:正和  发表时间: 2005/08/11 10:43 

回去学学“度规”吧,要不问问你的战友jiuguang。不要在这儿用精神胜利法。
在逻辑上,相对论四维速度可测而牛顿三维速度不可测!

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