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什么是狭义相对论?
[楼主] 作者:杨升山  发表时间:2005/10/01 20:49
点击:727次

                      

    今年被称为爱因斯坦年,形成学习狭义相对论的热潮,我有幸得到北京广播学院(现名中国传媒大学)的唐志洵教授的书。书名为:<超光速研究的理论与实验>,对狭义相对论的分析比较系统,对超光速的研究也很投入。

狭义相对论是A。爱因斯坦创立的理论,主要内容是依据两个公设与一个变换。

一个变换是洛仑兹变换(不同惯性系之间的变换必须是loretz变换)

两个公设是:相对性原理(就是:物理定律在一切惯性系中都相同。)与光速不变原理(就是:光在真空中总有确定速度,与观察者或光源的运动无关)

从而有四个推论(运动的尺变短;运动的钟变慢;光子的静质量为零;物质不可能超过光速)和三个关系式(速度合成公式;质量速度公式;质能关系式)
我认为,狭义相对论并不是科学理论,请看下面的问题:
同类的问题为什么不能用同样的解释法
?
   
例一:乌鲁木齐市有一肾外伤病人,已经出现尿中毒症状,急需透析或换肾,否则最多再活12小时,经上网查询,坐火车从乌鲁木齐到上海最快也要47小时,他乘火车肯定会死在半路上,请求空军部队支援后,他的病得到及时救治。对于他来说,,可以说空军部队把乌鲁木齐与上海的距离拉近了;也可以说,空军部队延长了他的生命,人们都说飞机比火车快。

   
例二:离地表20公里的高空产生的μ介子,固有寿命仅22微秒,即使它依光速运动,最多也只能走660,事实上它能跑到地面上,狭义相对论解释说,它把自己的寿命延长了,或者说它把这段距离缩短了,人们为什么不能说它的速度比光速快?
对于病人,至于抢救后的生命延续,我并没有考虑在内,我只考虑从乌鲁木齐市到上海这段行程。他们都有有限的寿命,都行走了一段距离,都可以用两种速度计算,为什么不是同类问题?我想问一问,狭义相对论是不是错了
?
   
狭义相对论把超过光速的运动物体都说成是速度不超过光速,就像把飞机的速度说成是没有火车快一样,同样能解释许多问题,可是这些解释都是似是而非的。狭义相对论说的(时延与尺缩)效应,都只有运动物体自己感觉到,对周围环境没有影响就是证明。再说空间与量杆是同时缩短的,量度的数据也不变呀!高空中的μ介子从20公里外能跑到地面,只用。22微秒时间这个事实,说明它就是超光速运动物体。

现代,对于基本粒子的研究,大多采用速度选择仪测定速度,测量高能粒子的速度选择仪从未测到过超光速粒子,我认为是仪器测量发生了误差,,只要把速度选择仪测得的速度V V=V/1-V2/c201/20

求出真实速度V所谓质量变化,长度变化,时间变化都不存实系在了。经典力学就可应用了。
这样,空间、时间、质量都保持恒定,经典力学就可以应用了。

如果硬要说超光速运动的物体的运动速度低于光速,那和硬说飞机的速度没有火车快有什么两样?

如科普著作《物理世界奇遇记》中说:“究竟是我们骑得快,还是街道变得短,这又有什么不同吗?我需要跑过十个交叉路口才能到达邮局,如果蹬得快一点,街道也就会变得短一些,而我们也就到得早一些。瞧,我们事实上已经到了实际上,这种说法就是要求能够解释过去就行了,至于是不是科学的解释,那是用不着去关心的。在自然科学的新发现冲击物理学经典理论的浪涛中,许多科学家满足于能够解释自然现象,“狭义相对论”的产生正好迎合了这种思潮。

 

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 [2楼]  作者:逆子  发表时间: 2005/10/01 21:46 

什么是狭义相对论?
相对论就算是科学界的一大怪物,有许多运用相对论的学者,但没有一个真正相对论的专家。
相对论有许多问题有争议,你想争还没有这方面的对手。也就是说有无数相对论的行家,没有权威的结果。

比如最为简单的问题:地球人认为高速运动者的时间膨胀了,反过来高速运动者也认为或观测到地球也有相同数量级的时间膨胀。从这点可以说明时间的膨胀是相对的。但对于μ介子寿命又成为支持相对论的依据之一,真不知相对论想告诉我们什么呢?

对于时间膨胀问题最终发生在双生子佯谬的争论中,相对论的回答也比较简单,相对论者认为双生子佯谬的问题不是狭义相对论解决的问题,而是广义相对论中来解决的。



※※※※※※
逆子
 [3楼]  作者:逆子  发表时间: 2005/10/01 22:11 

什么是狭义相对论?
长度、时间与质量是没有定义的量,它是人们约定的量,这三个量的物理学的根本。
相对论认为这三个量会随速度改变,真来知这三个量改变了,物理学如何来告知人们物之理呢?

比如说,相对论认为质量会随速率改变,如果加速一克水达到光速时,它的质量会趋于无穷大,真不知这个无穷大有什么物理意义,是水分子数量增多了,体现为质增呢,还是水分子发生质变变成了氢10氧体现有质增。
相对论说:水分子的数量没变,分子结构没变,变的只有质量。

你说怪不怪,加速一克水的质没变,量没变。其质量变化的物理意义是什么呢?
如果加速一块铁就会变成相同的两块铁;加速一块铁会变成同样体质的金块,这两种现象我们才能说速度可以改变质量。否则的话,质增是没有任何意义的。所谓的质增只有说是一种表象,它完全可以在力学范围内解决的问题。

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逆子
 [4楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/10/02 01:21 

欢迎回到原来的版式
相对论者总是说问题应该在广义论中解决,然而在广义相对论中是否解决了呢?他们实际上是不清楚的,不过是用来吓退挑战相对论者的套话。
 [5楼]  作者:villisvillis  发表时间: 2005/10/02 11:24 

你的话:“高空中的μ介子从20公里(注:9公里左右)外能跑到地面,只用。2。2微秒时间这个事实,说明它就是超光速运动物体。”
————————————————————————————
你怀疑MU介子的速度的测量。那么,我把你这个问题搬回实验室。正负电子对撞机上,高速电子的速度可以在对撞机的一个窗口记录电子脉冲经过一圈所花的时间 t. 设对撞机一圈的长度为L,那么,电子的速度为 L/t. 这个测量完全是牛顿力学的测量。

结果呢? 第一,从来没有人发现高速电子超光速;第二,把电子的速度带入相对论的质量速度关系,得到回旋电子的周期 T = 2 pi m/qB 延长了,和实验完全吻合。
[楼主]  [6楼]  作者:杨升山  发表时间: 2005/10/02 15:19 

回复:仪器会造成测量误差吗?
高空中的μ介子从20公里外能跑到地面,只用2.2微秒时间这个事实,是张元仲教授在<狭义相对论实验基础>一书中提供的.
而仪器会造成测量误差也不少见.电工仪器更不用说.我想,如果把<速度选择仪>测量的数值代入: Vs=Vce/(1-Vce^2/c^2)^(1/2)求出Vs, Vs就大于光速.
这样,就没有了时延与尺缩.也没有了质量增加,
 [7楼]  作者:villisvillis  发表时间: 2005/10/02 16:13 

回复:仪器误差还要你来提醒?
误差的论证是很苛刻的。
[楼主]  [8楼]  作者:杨升山  发表时间: 2005/10/02 16:35 

回复:我的设想
狭义相对论中的矛和盾
狭义相对论自创立以来,不断引起争议,我认为原因是理论中同时有矛和盾。矛就是时间膨胀和空间缩短,盾就是光速不变。用<时间膨胀>或用<空间缩短>,不能用来解释光子(光波)。
测量光速使用的方法不能用来测量其它粒子,这就很不合理。
不信大家可以把光速代入<时间膨胀>或<空间缩短>式子试一试。
这也是爱因斯坦的困扰,他用加减宇宙项来解决过.
再说,时间变慢了,计时的时钟也要变慢,计量结果不应改变呀!
长度缩短了,计量用的尺子也要缩短,计量结果也不应变呀!

唐志洵教授说:2005年6月,英国的J.Dunning-Davies教授曾说过一段很有意思的话:“在20世纪末,许多人仍象对待圣物那样盲目相信由相对论推出的任何结果。他们忘记了所有理论都是人为的,而宇宙却不是人造的。任何理论或模型,只不过是微不足道的人类智力作出的某种解释。但许多人如此深信某个理论的正确,而知名权威们竟不惜代价地阻止任何人对这些理论提出任何问题。Dingle(对相对论)的忧虑至今被隐藏起来,Thornhill对狭义相对论(SR)的有效性的怀疑难见天日。……实际上,主流物理学并非如大多数人所以为的那样坚实与无懈可击。”对他的这些话,我深表赞同.
 [9楼]  作者:逆子  发表时间: 2005/10/02 22:53 

杨先生引用的μ介子速率的出入
μ介子在大气中的具体运动速率我记得不太清楚了,有一点是可以肯定的,它的速率不会超过光速,甚至远小于光速。

人们在加速器中可以把μ介子的速率提升到趋光速,发现它的运动距离增大,由此推断它的绝对时间增大了。



※※※※※※
逆子
 [10楼]  作者:villisvillis  发表时间: 2005/10/03 10:43 

回复: 各说各的,讨论什么?
什么是狭义相对论?
 [11楼]  作者:刘久明  发表时间: 2005/10/04 21:42 

说反了吧?
人们原本不知道大气中μ介子的速度,只猜测有在9500米高空生成的,在2*10e-6秒钟的时间来到了地球表面11米深处。
μ介子的速度不能大于光速是相对论所要求的,所以人们尽可能猜测这个速度的极大值为0.998c。
用μ介子在实验室的平均寿命2*10e-6和0.998c的猜测,再动用洛伦兹变换即可得出,产生于9500米高空,所以符合的很好。
为什么不能假设μ介子是以超光速进入大气层的,为什么μ介子不可能是进入600米高空后衰变为μ介子的?有人说我这样提问,“物理”“就不好玩了”。
显然实验室μ介子的寿命与平均值2*10e-6秒会有些偏差,但也不足以达到31.7*10e-6秒,这是很多人都承认的。也正是由于这一点使人们忽略了μ介子可能是超光速的,如果不限定μ介子的速度为0.998c,解释μ介子到达地面这一事实是不费事的。
另外限定μ介子产生于9500米高空的理由也不是可靠的,这只是一个数学游戏,先用洛变换算出其产生于9500米高空,在论证与洛变换相符,这才叫“好玩”。其实,即便9500米高空刚好有使宇宙射线衰变为μ介子的条件,这个衰变过程也需要一定的时间,等它完成衰变时已经进入了9500米以近的范围。
[楼主]  [12楼]  作者:杨升山  发表时间: 2005/10/04 22:23 

回复:我依据的是张元仲的书中的数据
我依据的是张元仲的书中的数据,却得到相反的结论.在这里我没法复制原文,可去<中国预印本服务系统>看看<思维物理地误区>一文.
 [13楼]  作者:villisvillis  发表时间: 2005/10/05 09:16 

回复:你把实验物理学家当成了弱智
他们能象你说的那样反推宇宙射线的速度吗?

有多种方法可以直接测量宇宙射线粒子的速度,如早期的威尔逊云室,气泡室,现在的照相乳胶等,都可以直接测量高能粒子的速度。比如,气泡室测量的时候,用磁场使粒子偏转,根据 qvB = mvv/r, 就可以测出速度。
 [14楼]  作者:刘久明  发表时间: 2005/10/05 11:37 

我才没说“他们”弱智呢。
我已经告诉过你了,你的什么“照相”,什么“偏转”,还是用洛鳞兹变换算出来的。
 [15楼]  作者:villisvillis  发表时间: 2005/10/05 12:23 

回复: 我同意洛仑兹力和洛仑兹变换相关
有没有一个直接的方法测量宇宙射线的速度呢?原则上是有的。比如,早期测量分子速度的转盘实验,就可以用来直接测量粒子速度。同轴的距离为 L 的前后两个转盘的边沿上都有一个缺口,但缺口不对齐。和转盘轴心差一个角度 Theta。当转盘转动时,调整转速,让从第一个缺口射出的射线,刚好能从第二个缺口射出。这样可以直接测量例子的速度。 历史证明,这些方法测量的结果都是一样的。
 [16楼]  作者:刘久明  发表时间: 2005/10/05 14:39 

有没有一个直接的方法测量宇宙射线的速度呢?原则上是有的。比如,早期测量分子速度的转盘实验,就可以用来直接测量粒子速度。同轴的距离为 L 的前后两个转盘的边沿上都有一个缺口,但缺口不对齐。和转盘轴心差一个角度 Theta。当转盘转动时,调整转速,让从第一个缺口射出的射线,刚好能从第二个缺口射出。这样可以直接测量例子的速度。
你这种方法在实验室中不失为一种好方法。但在大气中就不同了,你无法让介子按你给定的路线走。或许有谁用这个装置一直旋转,直到有某个介子撞到下面的感光材料上?这我可没听说过。
不过如果是实物粒子,只要它能够进入第一个缺口,则穿过第二缺口的几率是百分之五十,它不会被淹没在两个圆盘之间,这不管它是什么速度进入的。
大气中测量介子速度的最可靠方法,就是证明介子的产生高度和该介子从产生到到达地面所耗的时间,直接相除即可知速度,这种方法就连傻子也能明白,其他方法都是用来愚弄聪明人的。




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