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相对论的在参考系中观察,与实际观察的巨大不同。直线与折线
[楼主] 作者:jiuguang  发表时间:2005/11/09 22:56
点击:622次

简化赛跑问题,可以认为是一条与Y轴平行的直线L',沿X轴,以接近光速的速度运动。不论从动参考系看,还是从动参考系看,如果运动直线前方有一条静止的与Y轴平行的直线L,则两条直线是要在某一时刻重合的。但实际情况是,假设L'上的一点A'要与L上的一点A重合,则不论是在静止的A点,还是在运动的A'点,都不可能看到两条线的重合。问题很简单,设L'的任意另外一点B'与A'的距离是d,则至少需要时间t=d/c,光才能从B'传到A'。显然当从A或A'点看到两点重合时,从A或A'点看到的B'点与直线L还有一段距离。
在涉及到光速运动时,直线是会变成折线的。
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 [2楼]  作者:正和  发表时间: 2005/11/10 09:53 

破例回答你,免得你继续YY

简化赛跑问题,可以认为是一条与Y轴平行的直线L',沿X轴,以接近光速的速度运动。不论从参考系看,还是从参考系[1],如果运动直线前方有一条静止的与Y轴平行的直线L,则两条直线是要在某一时刻重合的。但实际情况是,假设L'上的一点A'要与L上的一点A重合,则不论是在静止的A点,还是在运动的A'点,都不可能看到[2]两条线的重合。问题很简单,设L'的任意另外一点B'与A'的距离是d,则至少需要时间t=d/c,光才能从B'传到A'。显然当从A或A'点看到两点重合时,从A或A'点看到的B'点与直线L还有一段距离。

在涉及到光速运动时,直线是会变成[3]折线的。

//正和:两个“动”参照系有一个是“静”吧?而且,“动”系必须是与X轴平行地运动,否则将发现直线L'与L不平行(假如静系认为平行)。

第一个“看”,是“逻辑地看”,也就是说要将“物理地看”——象录像机一样地看——的结果经过计算,扣除光信号延时,还原到“逻辑地存在的时空坐标系”中,这样在该坐标系的“同时性空间”中就有一条“直线”,才能有“某一时刻L'与L重合”这样的逻辑判断结果。

第二个“看”,显然是“物理地看”——不经过大脑处理的直接结果——是相机的一张照片。这时直线“变”折线有什么问题?因为“直线”是在“同时性空间”中存在的“实在”,与“相机(眼睛)的直接成像”,根本不是一回事。

第三个“变成”,也是“物理地看”的结果。

如果卫星用相机拍到“日地月”三星共线,该如何理解?只能理解为T1时刻的太阳、T2时刻的地球、T3时刻的月亮“共线”。但是,这并不是前面的具备同时性特点的“直线”。如果考虑到引力,则“直线”的概念都没有了。

你连“看”都还没学会,就学会了黄新卫的YY,一副独孤求败的样子。

[楼主]  [3楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/11/10 10:45 

我的问题就是你所谓物理的看,为什么总是回避看到的结果?
貌似聪明的人,说起来一套一套的。为什么不能几句话说出接近光速运动的选手实际看到的情况,以及原因?
想来所谓专家还没有想清楚吧?我可以等待。
什么叫“逻辑地看”?真是荒唐的逻辑!用眼睛看是需要大脑的分析,但是用大脑“看”却是绝对不可能的。计算出来的东西,与实际看到的结果是不同的。
“日地月”三星共线只能是算出来的,水星近日点也是,用眼看的话,水星当然可以“近”到淹没在太阳中,但与近日点毫无关系。
牛顿力学用的都是计算,即正和所谓“逻辑”,但不是“看”。
只是到了爱因斯坦,才提出在动参考系中观察与静参考系中不同。但是爱因斯坦所谓“观察”根本不是观察,仍然是牛顿一样的计算,唯一不同的是,爱因斯坦的计算结果与运动有关,而与牛顿的不同。但是很多人,甚至整个物理学界当时都认为真的可以“看”的尺缩的。
直到现在不知道爱因斯坦的“观察”与“看”不同,因而搞出相对论笑话的事,到处都是,甚至在一些大学的网站上都很多。

 [4楼]  作者:正和  发表时间: 2005/11/10 10:53 

你不仅不会“看”物理世界,连文字也不会看
难道你看出不我同意“物理地看到的不是直线”,且指出“这与逻辑复原后仍是直线不矛盾”吗?
[楼主]  [5楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/11/10 11:06 

运动者看到的是什么图象?与静止者看到的有什么不同?你还没想清楚吗?
相对论的在参考系中观察,与实际观察的巨大不同。直线与折线
[楼主]  [6楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/11/10 11:14 

或者你与反相的绝对论者一样,认为运动者与静止者看到的一样?
如果不同原因是什么?
 [7楼]  作者:正和  发表时间: 2005/11/10 13:15 

最近维相者不常来此,结果连jiuguang这么聪明的反相者都越混越笨了

设静止观察者世界线方程L为:x=L,y=0,z=H。H可理解成眼睛到地面的高度。

设运动直线的世界面方程P为:x=vt,z=0

观察者在时刻T拍下快照,照下来的信息都是由观察者的过去光锥携带而来的。观察者在时刻T的过去光锥B方程为:

(x-L)2+(y-0)2+(z-H)2-c2(t-T)2=0,t< T。

即 (x-L)2+y2+(z-H)2=c2(t-T)2,t< T。

过去光锥B与运动直线P的交集为:(观察者实际拍到的光线来源于该交集)

(x-L)2+y2+H2=c2(x/v-T)2,z=0,t=x/v,t< T。

显然,这个交集投影到xy二维同时空间内是双曲线的一支(由最左边的方程描述)。h不为零时观察者的相机能将其拍成一支双曲线,否则因与双曲线共面而拍成直线。当然,如果相机能拍出亮度与距离的关系,则在共面时可拍成有亮度变化的一条直线。人的眼睛能根据亮度解析距离,可以感受到那是一条曲线。但是,这么高速度运动的直线,所发出的光极度蓝移或红移,根本就是人眼看不到的了,纯属理想实验,希望你不至于反问为什么实际生活中没看到运动直线(段)变弯。

运动观察者与静止观察者的地位是对等的,就不再赘述。
 [8楼]  作者:正和  发表时间: 2005/11/10 15:46 

补充:即使共面,也会有明显观测效应
静止直线的视张角为180度,相对运动的观察者“物理地看”来其视张角小于180度(靠近时)或大于180度(远离时),视张角等于前一帖导出的双曲线的渐近线夹角。
[楼主]  [9楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/11/10 18:25 

错误,而且不完整
"这个交集投影到xy二维同时空间内是双曲线的一支"
是双曲线不错,但不是同时面上的。同时面在光锥上不可能截出双曲线,这么简单的常识你都能错,怪不得让你答个问题那么难。
关键问题,看到的是角度。而且应该是两条线,而非一条线。还有原因。
[楼主]  [10楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/11/10 18:29 

说了半天,才想明白啊
相对论的在参考系中观察,与实际观察的巨大不同。直线与折线
 [11楼]  作者:正和  发表时间: 2005/11/10 18:51 

你怎么这么简单的常识都能错?真不知你脑袋里装了多少浆糊。

"这个交集投影到xy二维同时空间内是双曲线的一支"

//正和:这个交集(前面帖中有方程描述)本身是一个由世界点构成的三维时空双曲线一支,不同点有不同时间坐标。

是双曲线不错,但不是同时面上的。同时面在光锥上不可能截出双曲线,这么简单的常识你都能错,怪不得让你答个问题那么难。

//构成前面所说的三维时空双曲线的世界点是事件集(“发出光子”),发出光子的时间是不同的,但是可以假想存在着经过那些事件点的静止世界线族,观察者任何时候“看”这个假想的世界线族,“看”到的图像与在T时刻“看”运动直线得到的瞬间图像一样。这个假想的静止世界线族与XY同时面的交集(这个才是截线),就是前面那个三维时空双曲线在XY同时面上的正“投影”,不要将“投影”混淆为“同时面与光锥的截线”。你怎么这么简单的常识都能错? 几何形象化是这样的:三维双曲线是观察者的过去光锥与运动直线世界面的交线(截线),这个交线正投影到与XY平行的平面(静止观察者的同时面)上仍是双曲线。

关键问题,看到的是角度。而且应该是两条线,而非一条线。还有原因。

//什么两条线?不存在两条线。真不知你脑袋里装了多少浆糊。

 [12楼]  作者:正和  发表时间: 2005/11/10 18:55 

因为着重于解释“曲直”,所以开始没去考虑共面时的视张角,但方程解中已经包含了一切。你得意个啥?
相对论的在参考系中观察,与实际观察的巨大不同。直线与折线
[楼主]  [13楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/11/11 09:16 

运动的情况呢?两句话就可以说出的结果,却总要躲闪腾挪
或许正和还没有算出来,或者还没有“看”清楚,不妨再等等。
 [14楼]  作者:正和  发表时间: 2005/11/11 09:22 

什么叫“运动的情况”?是指观察者运动而直线静止吗?不是告诉你是对等的了吗?
如果你觉得我没有回答你想要的问题,那是因为你阐述不清问题。比如一开始你就没有清晰地阐明“看”的含义,所以我的第一回帖是帮你辨析“看”。
 [15楼]  作者:正和  发表时间: 2005/11/11 10:58 

如果你本意是要求必须用直线静止参照系的思维来推导运动观察者“应看到”的结果,那么……
首先,你并没作要求,我当然是求出观察结果就算完成。只能说明你不会阐述问题。现在我也愿意在直线静止参照系的观点下来推导运动观察者的结果。

设直线L就是Y轴,它静止在那儿连续发光。直线L上每一点都有光线通过点P(x=L,y=0,z=0),当运动观察者沿x轴负向运动到达点P时,当然就会“看”到直线L各点在历史上发出的光线。但由于光行差,观察者“看”到这些光线与自己前进方向的夹角都变小了(假定L > 0)。整条直线的视张角也变小了,小于180度。当然,若L < 0,则视张角大于180度。

观察者能够将自己在x=L和x=L+dx两点“看”到的情况综合起来,用三角法——知道两角(对L同一点的两个视角)夹一边(dx)——导出直线L上各点与自己的位置关系,发现那是一支双曲线。

如果观察者z=H!=0,由于光行差,他将可以直接“看”到一条双曲线。

具体数学推导就不做了。
[楼主]  [16楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/11/11 13:54 

当然是看其他选手了,也包括看终点线
看的含义是很清楚的,没必要解释,除非你认为闭上眼睛也能用脑子看。还是称其为用脑子想比较好,所谓“逻辑”观察,就是用脑子想或算吧?根本就不是观察。
[楼主]  [17楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/11/11 17:47 

还不错,知道与光行差联系起来。光行差的意义
然而,你大概不知道,光行差实际上代表了运动的绝对行。
不管你认为地球静止与运动,地球的光行差都存在。而且光行差绝对不是地球与横行或其他天体的相对速度造成的,而是由地球本身的速度造成的。
 [18楼]  作者:正和  发表时间: 2005/11/14 20:06 

原来你是在自我陶醉啊
我曾在网上解答一道数学题,出题者显然心中有自以为最佳且唯一的答案。我给出以符合要求的解答后,大概是不符合他的得意解答,于是赶快补充条件。我又给出出符合条件的解答,结果还是不符合他的得意解答,又补充了条件。我再次给出了符合要求的解答……

你的问题已经被我的一个公式解完全蕴含了,但你显然是要求与你视角一样的解答,所以我不得不去猜测出题人的心意,这是考试时的常用技巧。

如果运动员跑得一样快,则运动员看其他运动员将始终在一条线上。虽然看到的光线是其他运动员早些时候向斜前方发出的,但由于光行差,看到者将发现光线是从正左方或正右方来的,所以看到大家始终在一条线上。但是,运动员看到的终点线则变成了双曲线,与其他人相比,自己在离双曲线最近的点上,当然是自己最先触线了。
但对裁判而言,终点线是直线,运动员则分布在一条双曲线上,因此看到各运动员“不同时”触线。这个“不同时”并非逻辑的而是表观的,因为通过计算扣除光信号延迟后,将发现运动员“同时”触线。
 [19楼]  作者:正和  发表时间: 2005/11/14 20:19 

自我陶醉得厉害啊——仿佛握着光行差这件独门兵器

然而,你大概不知道,光行差实际上代表了运动的绝对行。

不管你认为地球静止与运动,地球的光行差都存在。而且光行差绝对不是地球与横行或其他天体的相对速度造成的,而是由地球本身的速度造成的。

//正和:只能说某些运动的“绝对性”,因为地球在做圆周运动,所以有一些观测效应用地球的圆周运动来解释是最简单的,不用让无数遥远的天体都相对运动起来,这只是一种“少数服从多数”的绝对性。
最简单的例子就是假设地球在自转而不是天球在自转,但相反的假设没有任何理论上的问题,所以我在前面的“绝对性”上加了引号,因为这种“绝对运动”,可以通过假设一定的时空结构加以消除,从而观察者始终可以认为自己静止,并且拥有数学形式相同的物理定律,这正是广义相对论的基本思想——在狭相取消以太绝对静止的地位后,广相再次取消加速运动(包括旋转)的绝对地位。

[楼主]  [20楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/11/14 23:50 

我的问题原来就很明白,只是你没有早点想清楚
按照你(或相对论)的观点,测量谁跑得快(慢)一点不是仍然很容易吗?只需要一个与选手们一样快的摄象机,不就可以了吗?
可惜,摄象机拍到的不是“同时”。
[楼主]  [21楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2005/11/14 23:56 

你还是没有想过
地球运动会产生光行差,不论你认为地球运动或静止,观测结果是一样的。
反之,双星中的恒星相互旋转,在地球上是否也能看到光行差?
毫无疑问,光行差不是地球也恒星相对运动的结果,而是只取决于地球运动的结果。
 [22楼]  作者:正和  发表时间: 2005/11/15 09:59 

真是朽木不可雕也

地球运动会产生光行差,不论你认为地球运动或静止,观测结果是一样的。

//你对光行差的概念理解有严重偏差。我们不能直接观测到“光行差”,能测到的是两次观察(两个观察者)的视角差。至于哪一次观察看到的是恒星的真正方位,哪一次看到的是含有光行差的方位,是无法区分的,也无关紧要。见71011帖“光行差一般公式”。你理解了“恒星周年视差”也就能理解这一点了。

反之,双星中的恒星相互旋转,在地球上是否也能看到光行差?

//同样,你仍然没理解光行差。光行差是两个观察者的视角差,同一观察者改变运动状态再测也算两个观察者。

毫无疑问,光行差不是地球也恒星相对运动的结果,而是只取决于地球运动的结果。

//只取决于两个观察者的相对运动,与恒星运动无关(当然是因为恒星可视为无穷远,其运动不会造成视角的可观测变化)。

 [23楼]  作者:正和  发表时间: 2005/11/15 10:16 

黔驴技穷

按照你(或相对论)的观点,测量谁跑得快(慢)一点不是仍然很容易吗?只需要一个与选手们一样快的摄象机,不就可以了吗?

可惜,摄象机拍到的不是“同时”。 

//我何时说过摄象机拍到的是“同时”?我一直帮你区分“物理的看”和“逻辑的看”,“逻辑的看”是要在“物理的看”的结果上加进逻辑计算——如扣除信号延时——来重构物理图景,比如“同时性空间”就是大脑的逻辑构造。谈论“测量”,都是要包括逻辑处理,是“逻辑的看”。因此“测量到”谁快谁慢,当然是容易的事。

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