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你应先指出那个实验与相对论不相容 ※※※※※※ 有所突破——《隐参量在物理学中的作用和地位》,诚请指点。http://wang.sellcn.com/com/wyg/ns_detail.php?id=28976&nowmenuid=83686&cpath=&catid=0 |
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用两个层面说话:1.您说的这些优越(preferred)参考系其实是指代描述运动比较方便的参考系. 用两个层面说话: 1.您说的这些优越(preferred)参考系其实是指代描述运动比较方便的参考系.在涉及相互作用时,有时的确某些参考系对于描述物体运动有很大的方便,但"方便"不是"优越(preferred)参考系"的定义.因为一个坐标变换就能把"优越(preferred)参考系"的运动变换为其他参考系的运动. 2.在量子力学中,也存在类似现象:Schrodinger绘景,Heisenberg绘景,还有相互作用绘景.这三个绘景其实是等价的(因为可以通过幺正变换互相转换),但是,在处理相互作用的时候,我们用的还是相互作用绘景,但这不等于说相互作用绘景就是优越的绘景. 在广义坐标变换看来,就不存在谁比谁优越,因为大家可以互相转换. |
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我请教一个物理学入门时的问题: 设金属块A在桌面B上滑动,B摩擦力对A做的功。我们再设A由一根钢丝连接至电动机C的轴。C做功使得A相对B保持匀速直线运动。 求电动机对A做的功。 您认为这个W=FS中的S是任意参照系中的S,还是特殊参照系中的S? 假如是任意参照系的S,似乎会产生矛盾: 因为各系会有不同的W,而电动机消耗的电能是一个各系不变量。 |
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回复正和 比如使微波背景各向同性的参照系就是一个宇宙学尺度上的“优越”参照系,这里“优越”的定义就是“使微波背景各向同性”,这里还有一个前提是“微波背景辐射是全宇宙均匀的”,否则各向同性就没有什么优越性了,不过是在倾斜的山坡上的一块倾斜的木板。 比如,动量P=MV就是人们希望保持的概念,人们总是这样定义概念再来发展依赖于它的物理学。其实不这样定义,同样能得到“有用”的物理学。 吴:正如您所说,理论上的“优越”是指动力学上的优越。而我所说的特别优越参照系也就指用力学实验所确定的。 一个理论的建立允许猜想,就象培根还有马赫所认为的那样,将经验事实加以系统化必然要加入人的创造力。物理理论是概念、定律和定义的主观混合物,被当作自然界某一部分的模型。它并不断言自界是什么,而是说明它象什么。对于这种“猜想”有效性最起码的要求是它和实验结果相符。子公设(2)——“二级效应也找不到特别优越参照系的实验判据”不是经验的总结,而是爱因斯坦猜想性的公设。尽管由此公设建立起的理论有着对称的美,但“美”不能当作理由。 我作过这样的证明:在狭义相对论两大公设,只有采用与子公设(2)相反的公设代入,新的理论同样是自洽的。同样有着长度、质量、时间会依赖于因子φ变化。与相对论不同的是,φ不仅与相对速度有关,而还与绝对速度有关。这就表明,时钟的时率变化并不是公设(2)的专利。可惜的是,目前的实验无法证明究竟是子公设(2)正确,还是它相反的公设正确。 而对“力”这种复杂概念的定义,就开始产生不可阻挡的分歧了。其实在P=MV的定义中就有了内含的分歧:可以理解为运动质量和牛顿速度的乘积,也可理解为静止质量与四维速度空间分量的乘积,但计算结果一致。而对于“力”F=dP/dt,则有了严重分歧,牛顿力是对表观时间求导,相对论力则是对固有时间求导,这时计算结果也不一致了。虽然计算结果不一致,但仍能自洽地解释和预测实验,因为解释的基础也变成了固有时间中动量的变化,并可以转化成表观时间中动量的变化。 吴:虽然物理学是以“物质”为研究主体的,但目前物理学却无法对物质的多少作出明确的定义。牛顿在《原理》的绪言中,对质量作如下定义:质量为物体所包含物质的量,它为比重与体积之积。由于比重无法先知道,因此这个定义等于没有说。很明显,我们只要物体所包含物质的量(物质多少)测量方法,那么牛顿这个定义就可以成为物物理理概念。 我们知道,尽管静能(或热能)的形式多样,但是它们都是不随参考系的改变而改变的物理量。然而,质点因运动而具有的动能Ek除了动能定理所赋予它的意义外不再有别的意思,即动能是物体机械能运动的一种度量,它的定义规定了他们的计算在不同参考系中有不同的结果。显然,单个质点的动能Ek和它的静能E0属于不同的概念。为此,我们作出如下定义: ///你对质点动能的认识终于有所突破,不再认为它是一种自相矛盾的东西了。 ///吴:过奖了。实际上我并没有您所说的突破,只不过以前我们无法统一思想罢了。 您应该承认这点,从数学的角度上讲,我们用相对论质能公式作为第二公设(取代光学不变原理),同样可以推导出洛伦兹变换。由此得出的效应因子: K=1-φ/C2 φ=-Ek/m0 Ek为质点从0→V的动能增量。这就表明,质点的时空开象(指尺缩、时滞等效应)是由于动能这个物质所产生的,即质点借助于外力作功从外界得到的动能以场的形态存在于质点上。 就一个匀速直线运动的刚杆来说,如果把它抽象为只有长度而没有大小的线段,则该线段“沉浸”于动能形成的场W=0但φ=-Ek/m0的区域中,区域中的物质可能会造成了线段沿着场梯度方向收缩;同样,沉浸在其中的时钟也可能会变慢。 另一方面,质点在外力作用下0→V这个过程中(设质点的内能和势能不变),质点与环境之间必定存在能量转移,设转移的能量总和为ΔE;另一方面,根据动能定理,质点的动能增量为Ek ΔEk和ΔE是同一过程中两个并存的物理量,二者的量纲相同,我们是否可以宣布ΔE=ΔEk呢? 当然不可以。因为这里的ΔE满足能量多少的定义,它是各系不变的量。因此必然有:(只有这个定义式才满足各系不变) dΔE=Fd(r0+r) 式中r0为参照系的绝对位移,r为质点相对参照系的位移。 子公设(2)否定了ΔE的可测性。而反子公设(2)却规定ΔE是可测的。即反子公设(2)认为,运动质点的时空形象不是由动能ΔEK产生的,而是由转移能量ΔE所产生的。由此导出效因子: K=1-φ/C2 φ=-ΔE/m0 定义1:在各式各样能量集合中,若某种形式的能量与热量多少存在当量关系,则称该能量满足能量多少的定义,其特点是不随参考系的改变而改变。 我们知道,热功当量中的“功”,往往是指作用力和反作用力做功之和。显而易见,单个质点的动能增量与热量多少属于不同的概念,没有什么理由可以让我们认为二者存在当量关系,因此单个质点的动能增量不满足能量多少的定义。有了这个定义,我们可以清晰地把单个质点的动能和质点组的内能区分开来。 相应地,物理学本身没有对“物质多少”这样一个概念给以明确定义,物质的概念被认为是不说自明的。这是让人不满意的。物质不灭的哲学思想和能量转化及守恒定律让我们意识到能量是物质的一种存在形态,为此我们引入“物质多少” 这样一个概念,定义如下: ///因为“物质的量”超越了具体物质形态,所以“物质的量”在“质”上是不能定义的,但在“量”上却可以操作性地建立一个可用的概念体系:我们可以随意地拿来一个具体物体,规定它就是“ 把质量定义为“所含物质的多少”是一个伪定义,毫无价值。一个铅球与一个铁球怎么在这个伪定义上比较物质的多少?(//////吴:如果肯定静质能方程E0=m0c2,那在理论上就可认为可比较。阐明一个理论允许用夸张的方法。)只有惯性可供实验比较,所以只有“惯性质量”与“引力质量”,而无“物质多少的质量”。引力质量同样可以类似定义:先指定一个物体为1kg,然后按“在相同条件下对同一个质点产生相同引力的物体都有相同的引力质量”为操作性测量依据。当然这是不太好用的定义,因为同一个物体,且不说引力太弱的问题,改变形状后对同一个质点产生的引力就不同了。但如果只考虑天体力学,则这个定义又比较好用了。实际上我们测量天体质量,用的正是“引力测量”法。 相对论只是公设“引力质量=惯性质量”,这是由同一引力场中的物体都有相同的自由落体加速度为实验依据的。 定义2:能量的多少E与常数A的比值,则称之为物质的多少,用M表示,即有: E=MA (A为当量常数) 若让常数A选取适当单位,则M具有质量的量纲,故称M为物质质量,以便与惯性质量区分开来。 ///通过能量来定义质量,显然是太迂回了,而且能量的测量远不如惯性的测量方便。前面的惯性质量或引力质量的定义和测量都是直接而有效的。 假定条件1:静能方程E0=m0c2各系成立(与子公设(2)相反的公设也有这个结论) 假定1与定义2相给合,则有M/m0 = c2/A,即物质质量与静惯性质量成正例关系。若进一定义c2/A=1,则有: 推论(1):物体的静惯性质量总是与其物质质量相等。 ///如前所述,没有必要在理论体系中引入“物质质量”,但为了形象化思维而非逻辑的需要,仍然可以说“物质质量”。从不引起概念混淆的角度看,我宁愿使用“惯性荷”与“引力荷”两个术语来表示“惯性质量”与“引力质量”,从而将“质量”这个词排除在物理学之外。 ////吴:实际是,我的新理论是以下面公设建立起来的(不要其他的公设): A、 子公设(1): 试图从一级效应或单纯光学现象中寻找别优越参考系的实验判据是不可能的。 反子公设2): 可以从二级以上效应中寻找特别优越参考系的实验判据。 B、静能方程E0=m 此外,可以证明,无论采用正或是反子公设(2),相应地,无论采用单向光速不变或是平均回路光速成不变,我们都可以得出静能方程E0=m 另外,有了反子公设(2),我们可以给出对钟方法,从而在认识论上达到完善。 有了静能方程E0=m0c2,就可以证明我所定义静止物体的物质质量与静惯性质量相等。这就表明静止物体的物质质量是可测的,从而达到认识论上的完善。这样,相对论运动质点的惯性质量为: m=m0+EK/C2 本理论动质点的物质质量记作: M= m0+ΔE/C2 (ΔE质点从0→V的转移能量) 反子公设(2)规定了质点的时空形象与ΔE存在依赖关系,因此动力学方程应记作:F=d(MV)/dt “在给定的体积中,物质的量愈多,惯性愈强”这是一个重要的经验规律,但在物理学中却找不到它的位置,以至我们常常把牛顿质量含糊地看是“物质多少”,因而质量守恒也看成物质守恒是一回事。有了推论(1),我们可以把牛顿质量(静质量)和物质多少(物质质量)统一起来,使这个“含糊”就成为“清晰”。 这样一来,动力学方程中F=d(mv)/dt的惯性质量m就要被物质质量M所取代,此外时间,空间变化也与M的变化因子φ存在依赖关系。 ※※※※※※ 有所突破——《隐参量在物理学中的作用和地位》,诚请指点。http://wang.sellcn.com/com/wyg/ns_detail.php?id=28976&nowmenuid=83686&cpath=&catid=0 |
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回复和满,我发一个学生时代的课堂笔记,可能有助于您解决这个问题 早年(学生时代)发生在课堂上的讨论 从不同的参考系计算摩擦力作功往往引起一些争论。 当一个物体在地面上滑动时,地面上的观察者认为,摩擦力对物体作负功;而相对于物体上静止的观察者则认为,物体虽受地面摩擦力的作用,但物体没有位移,摩擦力不作功。 两个不同观察者(参考系)对摩擦力对物体所作的功有不同的结论,从他们不同的参考系上看,自然是正确的。但是,当我们从“摩擦生热”这个角度去分析这个例子时,发现出现了矛盾。 所谓“摩擦生热”是指由于摩擦力作了负功,有等量的机械能转化为热运动能量,物体的温度上升了。那么,按照上述的两个不同的观察是否能得出下面的结论?即,对地面观察者讲,摩擦力对物体作负功,使物体温度上升;对物体上静止观察者讲,摩擦力对物体不作功,物体的温度不变。这样的结论任何人都会明确是荒谬的。经验告诉我们,物体的温度上升这个结果对于任何观察者都是一样的。 功的定义规定了他们的计算在不同参考系中有不同的结果,即功的计算依赖于参考系的选择。“摩擦生热”现象告诉我们热能的多少不应该依赖于参考系的选择,两者在物理学中是怎样统一起来的呢? 这个问题提出后,当时引起同学们的很大兴趣。 这个问题没有深奥的理论,也没有复杂的数学运算,但却使人感到这是一个值得深思且确信有能力解决的问题。许多同学提出不同的看法,有些高年级同学试图用狭义相对论来解题。各种看法都把功和动能的概念以及客观存在所遵从的物理规律逐个地加以审查。当这些看法都被否定后,有人干脆地认为:“摩擦生热”现象中摩擦力作功必须在地面参考系中计算(这正是朝着正确解决问题迈出的一步)。但是,反对的人针锋相对地反驳:“为什么不能在物体上分析摩擦力对物体作功?” 当然允许在物体上分析地面对质点作用力作功。但是,当参考系变换到物体上以后,摩擦力对物体虽不作功,而作用在地面上的摩擦力的反作用力却由于地面相对物体有位移,摩擦力的反作用力对地面要作功。这个反作用力的功是不能被忽略的。问题的关健在于讨论“摩擦生热”时,必须同时考虑地面对物体作用力作功和物体对地面反作用力作功之和,只有以这一对作用力和反作用力作功之和去量度有多少机械能转化为热运动能量才有意义。 前面提到的认为“摩擦生热中的摩擦作功必须在地面参考系中计算”之所以包含着某种真理,就是因为这样算得的摩擦力作对物体作的功事实上等于一对作用力和反作用力作功之和。 ※※※※※※ 有所突破——《隐参量在物理学中的作用和地位》,诚请指点。http://wang.sellcn.com/com/wyg/ns_detail.php?id=28976&nowmenuid=83686&cpath=&catid=0 |
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量子力学并不是描述物质运动形为的精确科学,物质运动的准确行为(坐标位置连续变化)没有优越参考系作背景就根本无法描述! 量子力学并不是描述物质运动形为的精确科学,物质运动的准确行为(坐标位置连续变化)没有优越参考系作背景就根本无法描述! ※※※※※※ 相对论一派胡言 物理界黑白颠倒 时空物绝对独立 “倒相者”返璞归真 |
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这次年会朱永强教授就搞了"粉碎(?)电磁波"实验装置并在火车上获得实验结果 我有不少的这类实验设想(曾在本论坛上提出过但其"效应值"计算错误而被夸大),可是都是因为在现有技术条件下很难达到所需的可测实验精度,所以最终都不得不放弃。至于"夸大的假想实验"(即思想实验)是我一向不屑一顾的。 ※※※※※※ 相对论一派胡言 物理界黑白颠倒 时空物绝对独立 “倒相者”返璞归真 |
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是不同的问题。 “当然允许在物体上分析地面对质点作用力作功。但是,当参考系变换到物体上以后,摩擦力对物体虽不作功,而作用在地面上的摩擦力的反作用力却由于地面相对物体有位移,摩擦力的反作用力对地面要作功。这个反作用力的功是不能被忽略的。问题的关健在于讨论“摩擦生热”时,必须同时考虑地面对物体作用力作功和物体对地面反作用力作功之和,只有以这一对作用力和反作用力作功之和去量度有多少机械能转化为热运动能量才有意义。” 求相对运动摩擦力作功产生的热量,使用E=“FS1-FS2”的绝对值,在各系中求解都是正确的。无疑义。 但是,我举的例题,不是求相对运动摩擦力作功产生的热量,而是求电机消耗的电能。在物体参照系中,钢丝对物体的作功为W=F0=0,我们怎么利用E=W求电机耗能? |
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滑块看来钢丝对滑块做功为零,但钢丝对“电机+地面”这个大物体做功为FS 致正和及黄德民 |
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您“转系”了? 您是怎么得到“钢丝对“电机+地面”这个大物体做功为FS”这个结论的? 在滑快系内,无钢丝作用力的接触点位移,也无钢丝作用力接触点的改变。只有放到“大物体”系中,钢丝作用力的接触点才有位移。 |
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“电机+地面”这个大物体受到力F,位移S,这都是滑块系看到的 致正和及黄德民 |
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首先,新理论表明: 就绝对参照系上的观察者而言,对于描运动质点的时空形象,狭义相对论是正确的。 1、对于高速运动物体的实验来说,地面的绝对运动速度忽略不计,在实验误差内可以看成是个近似的绝对系。 由此可见,此类实验两种理论的预言是一致的(在实验误差内)。 2、运动时钟的时率虽然随着飞行方向的不同而不同,但是转动一周,绝对运动速度对时钟的时率影响恰好相互抵消,曲路积分值与相对论预言值相等。 因此,新理论对于铯原子钟环球飞行实验,奈克萨克效应、旋转的穆斯保尔共振效应(横向多普勒效应)的预言值与相对论是一致的。 一般说,同地对钟的实验不存在绝对参照系的判据。 3、异地对钟: 相对论的多普勒红移公式记作λ=λ0(1±Vcosb/C)K 同一光源向相反方向发出的光波,二者的波长相加,则有: λr +λ-r =2λ0 K (1) 新理论的λ=λ0(1±Vcosb/Cr)(1+φ/C2) (2) Cr为r方向上的单向光速, 同一光源向相反方向发出的光波,二者的波长相加,则有: λr +λ-r =λ0 (1+φ/C2)[2+ Vcosb(1/Cr -1 /C-r)] 考虑到1/Cr +1 /C-r=2/C(实验精确证明了回路光学不变),此外,式中的(1+φ/C2)不仅与相对速度有关,而且与绝对运动有关,可以证明: λr +λ-r ≈2λ0 K snyder和hall(1975年)利用激光的饱和吸收技术测量了运动氖原子吸收的横向多普勒移动。实验中,由电压加速的氖离子在钠蒸气中通过电荷交换变成亚稳态的氖原子(其速度v在1/1000光速左右)。这束氖原子垂直通过形成驻波的激光束,氖原子吸收激光而激发到高能态(2P2)。实验通过探测处于激发态的氖在2P2→1S2跃迁中放出的荧光,来观察饱和吸收度。由于饱和吸收谱线的宽度很窄,因此可以很精确地测定出共振吸收频率。实验在八种不同的速度下,测量了横向多普勒移动,与相对论的预言值(时滞因子K=1/(1-vv/cc)^1/2)符合的精确度达到0.5%。该实验采用“光源向正反两方向发出的光波”的方法,因而同样与新理论的预言值一样。 总而言之,目前的实验无法证明正反子公设(2)那个才是正确的。 4、具体实验方法: 由新理论的λ=λ0(1±Vcosb/Cr)(1+φ/C2)可知,当cosb=0时, λ=λ0(1+φ/C2) “在激光的饱和吸收”基础上,光波与运动原子运动方向垂直,则可测定φ的大小。反复改变原子运动方向,(1+φ/C2)最大值所对应的方向,则为参照系的绝对运动方向。 实验难度:光波与运动原子运动方向稍不垂直,则为一级效应所掩盖。 ※※※※※※ 有所突破——《隐参量在物理学中的作用和地位》,诚请指点。http://wang.sellcn.com/com/wyg/ns_detail.php?id=28976&nowmenuid=83686&cpath=&catid=0 |