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物理学科普书:《天涯科迷,剑行依稀》
[楼主] 作者:youngler  发表时间:2006/03/17 09:28
点击:882次

 


  物理学科普书:《天涯科迷,剑行依稀》


  概念篇


  真空、以太和光速图象
  我们可能会把真空理解成没有物质的地方,从说文解字角度,这种理解应该说是对的。只是由于过去人们认识的局限,认为没有原子分子的地方是真空,导致‘真空’一词成了一个模糊的词语。通常说真空是指 Torricelli 真空,即没有原子分子的地方。不过这种理解自 Faraday 提出‘场’概念以后,的确存在问题,因为宇宙空间到处存在引力场,如果引力场是一种物质组织,没有物质概念的真空实际上并不存在。所以有人问,什么是真空?
  与真空对立的思维是以太论、元素说。在人类漫长的历史中,真空虽然是一种常识观念,但是知识界却是流行没有真空的观点。因为过去的哲学家们通过思考普遍意识到空气这种物质的存在。那个时候没有科学,不知道高空没有空气,更不知道遥远的太空有没有空气,于是根据的身边的物象推测远处的物象,认为太空也充满着一种空气,并把这种空气称为以太。过去的以太概念是一种纯粹哲学思维的结果,一种纯粹想象中的太空气体。中国古代也有阴阳五行,金、木、水、火、土、气,阴气、阳气,等物质分类,也有原气论学说。
  近代科学先驱 Descartes 先生试图构造基于以太的物理世界图象。Newton 则是构造真空世界中的刚体运动图象。现代科学是为光波设想一种类似声波的空气而重新引入的概念。由于此时人们对于微观世界的图象有了较为清楚的认识,空气是一种分子原子组织已经成为常识,以太这个词语开始被用来指示一种更精细的组织。也许猜测一种更精细的组织,这一想法并没有错,但是如何认识这种看不见摸不着的物质,科学一直来却走过了不少弯路。科学是因为电力磁力现象引入‘场’概念,也因为引力和光速问题重新引入以太概念,所以也试图通过各种光速现象来探索这种更精细的组织。我们知道声波的速度需要考虑空气的速度,所以首先想到的问题是,光波的速度是否需要考虑媒介质的速度?法国科学家 Fizeau 通过实验得出结论,流动的水能够影响水中光波的速度,此为透明分子介质部分拖拽结论。于是有科学家猜测,地球会不会部分拖拽光波。但是有科学家通过实验证明,地球完全拖动地球附近的光波。于是又有科学家猜测,是不是任何物体都可以拖拽光波?但是实验告诉我们,实验室尺度的物体并不影响附近光波的传播速度。那么我们应该如何理解光波的运动图象?
  现在有很多人已经明白,地球附近的光波各个方向速度一样,只能证明地球附近的以太随着地球运动。学院学者由于缺乏直觉经验容易陷入某种理论问题,他们之中有很多人说,如果地球附近的以太随着地球运动,科学不能解释光行差现象。那么地球附近的以太完全跟着地球运动是否就不能解释光行差现象呢?我举一个例子,下雨天我们坐在运动的汽车里,我们人身边的空气是跟着我们一起运动的,但是我们依然能够观察到车子外面雨的后飘现象。也许他们还是不能理解,地球可以影响光波速度,为什么铁飞轮不会影响光波速度?实际上以太就是那个引力场,光是在引力场中传播。那么我们知道,就钢盘附近而言,你可以计算,是地球的引力场为主,还是钢盘的引力场为主?显然对于强大的地球引力场而言,钢盘的引力场影响实在是过于微弱。那么,水为什么又可以拖动光波呢。这是水分子内部的电场磁场拖动的结果。光的传播媒介既是电磁场,也是引力场,也许引力场就是电磁场,一种紊动的电磁场。光作为电磁波是电磁场中的波,正好啊没错啊。当然一个通常学者要理解这些光速实验并不容易,所以有人接受了相对论的解释。实际上这些实验只是否定了过去简单化的以太运动模型。对于一个善于想象的学者,为现有的实验现象体系构造合理的以太运动模型是可以做到的。实际上引力的普遍存在就是以太存在的普遍证据。一个物体如果周围都时空的,它不受到任何物质的作用,却又说它受到力的作用,这是矛盾。
  现在很多学者注意到以太就是引力场,这是一个很大的进步。现在我来说说以太和引力场这两个概念以及他们的区别。最早将引力与以太进行联想的人是 Newton ,这是一个古老的话题,当然这不是说古老的话题就没有新鲜的话意。Newton 相信真空中的物体本来应是一个不受任何力作用的物体,所以他猜测万有引力的原因可能是以太的作用。场的概念是后人 Faraday 提出的,Newton 时代没有场的概念,Faraday 认为场是电荷、磁体周围的一种紧张。但是从实体论的观点来看,没有物质的分布紧张则是空中楼阁,比如如果没有空气,大气压力是不可能存在的。所以场的概念只是物质分布概念从效果这一侧面进行的抽象。一般而言,以太和场都可以理解为一种具有渗透性的超级气体组织,当然这两个概念也有一些区别。这两个概念的区别是,以太概念强调物质组织的存在性,而场强调的是受力作用的效果。不管怎样,我们可以肯定一点,引力场以外的以太是不存在的。现在很多人都认识到了引力场就是以太这个问题。但是,也许科学的主流并没有认识到这一点,至少还没有承认这一点。所以这方面的工作仍然是具有很大的意义,但是这方面的工作困难也不少。


  时间和速度
  为了大家不耽误赶火车,有一个约定,火车站的时钟走出的才是标准时间,各位乘客要注意的是自己的手表是否走慢了,走慢了要校准。各个坐标系有各自的快慢时钟,但在牵涉到更大系统问题时,需要统一到系统时间,入乡随俗,否则无法在系统中完成约会事件。什么是约会事件?赶火车是一个约会事件,参加会议也是一个约会事件,对敌舰进行导弹饱和攻击,也是一个约会事件。一个导弹如果有自己的时间,只考虑自己的时间,如何做到与其它的导弹同时攻击敌方军舰?!那么相对论说的时间事件有什么用?也许只是为了局部的物象图象符合心目中的物理规律?Youngler 2005-6-1 08:44 
  相对论的时间概念是错误的,我觉得相对论这种时间认识只是为了修补定律的需要。什么是时间?这个问题很多人做了思考,不过能够问题理解好的人不是很多。我认为时间虽然客观存在,但是它像动量那样只是一个复合概念,而不是基本概念,它是运动世界的抽象、一种物理方法和一个通用的物理参数,它是一种约会技术和一个约会参数。现在我们再来考虑,不同的参考系有没有各自独立的时间?如果各个火车都允许自己的时间,铁道局怎么调度火车的运行,如何保证火车不相撞?如果各个乘客的手表走慢了,都有权说火车站的时钟走快了,这个火车什么时候可以启程?GPS 20 多颗卫星如果各有自己的时间,他怎么指挥导弹飞向设定的目标而不是打到自己的阵地?引力影响时钟走慢和引力中的运动时钟进一步走慢,不等于时间变慢!虽然没有上帝的时钟,也无法得到宇宙的时间,但是某个范围的运动世界可以约定出一个共同的时间。Youngler
  我最近正在研究:物质、空间、时间之间的关系。我认为:时间是两个时刻之间的关系。而《相对论》却没有严格地区分时刻和时间。我前一段时间在网上看了霍金的《时间简史》,其中就有这样一句话:时刻就是时间。因为时刻是必然要存在于物质本身以上的,必然要存在于空间之中的,所以时刻和物质、空间是相互依赖的,共同存在的。是不能相互分离的。但是时间是不同于时刻的,是能够也必然与物质和空间相分离的。这就是《相对论》的时间概念错误的根源。哲学黑洞
  为了更好的打击效果,我们希望空对舰导弹和地对舰导弹同时击中敌舰,以突破敌舰的防空系统。我们把多枚导弹同时击中敌舰称为一种约会事件。所以作为约会技术的时间参数必须是在相关范围统一的,否则无法约会。如果让 Einstein 去当导弹工程师,他如何在理论上解决同时攻击这个问题?美国人攻击伊拉克的 GPS 导弹是工作在相对时空上,还是工作在地球系统统一的时间空间上?
  我们继续讨论,什么是约会?宇航员开宇宙会议是一个约会问题。前面提到的多个导弹从各个方向如何能够同时攻击敌舰,也是一个约会问题。我们认为同时攻击,如果敌舰看来不同时,敌舰就可以轻松应付。时间的问题就是要解决多个物体如何碰头的问题。众多旅客应该在火车开动前赶上火车,也是一个约会问题。所以没有在一个系统范围统一的时钟读数不叫时间,而只是时钟读数。此类问题用相对论的相对时间是无法操作的,在相互不同时的飞机上发射导弹,如何让敌舰看来同时受到攻击?月到中秋先生的时间论述重复了王达水先生的观点。另外月到中秋先生回避了一个问题,当两个高低不同的原子钟走时有快有慢时候,是否需要抽象出一个绝对的时间。如果需要,相对论将失去思想基础,如果说不需要,这种时间没有工程意义。Einstein 先定义光速恒定 c ,然后距离除以光速 s / c ,这个就是时间。相对论的时间实际上就是这局部种操作意义的时钟读数,仅此而已,仅此而已。
  曾与三轮车夫(网名)讨论时间很有意思。三轮车夫问时间是什么,我说,三轮车夫,时间是什么还用得着别人来告诉你吗?你经常用拉车的距离来估计时间,这就是时间!时间 = 距离 / 速度。速度的标准是什么,你假设车轮转速不变,物理学家的道理和你的道理一样,Einstein 假设光的速度恒定。不是由时间来定义光速,而是像你的办法一样,科学家是用光速来估计时间。
  绵羊先生,t = s / v ,意思是用速度来定义时间,v = s / t ,意思是用时间来定义速度,到底谁定义谁?时间和速度,哪个概念更本质?现在速度的单位是 m/s,说明现代科学还是继续着用时间来定义速度的传统,但是相对论是用光速来定义时间。科学都没有搞清楚的事情,中学里不可能把这个问题讨论清楚了。大概你的老师是第二个 Einstein ,否则没有这样的事情。Youngler
  相对论认为钟慢是时间变慢造成的,至于时间为什么会变慢,那是因为相对运动,相对运动为什么会导致时间变慢,那是物理定律普适性的要求,什么是物理定律?那去问上帝吧。信则有,不信则无,照理中国人应该很好理解这个洋算命啊!算命先生算得是人的福气,科学家算得是实验室的结果数量。至于道理么,你也不可能知道日子怎么个排法,同样也不会知道时间怎么个慢法!曾有记者问教主,为什么运动的物体质量增会增大?教主说,我也不知道。记者说,既然你也不知道质量是怎么增大的,怎么叫人家相信你的质量增加算式是正确的?教主无语。
  王达水回复Youngler:你的三个问题:“1、如果各个火车都允许自己的时间,铁道局怎么调度火车的运行,如何保证火车不相撞?2、如果各个乘客的手表走慢了,都有权说火车站的时钟走快了,这个火车什么时候可以启程?3、GPS 20 多颗卫星如果各有自己的时间,他怎么指挥导弹飞向设定的目标?”,我来准确回答:
  一、铁路关于“对表”的方案。1、车站对路局的大表(整点时对表,特别是18点,24点,06点之际)。2、路局(分局)对铁道部的大表。3、铁道部调度中心对报时台的报时之表。4、报时台从国家授时中心获取精确时间的信息并传递这个时间信息。5、国家授时中心从标准计时工具(母表)上获取时间信息。6、标准计时工具上的起点时间(时钟开始运行时的那个时间参数),以天文台对星球的观测而确立的地球与太阳的方位(00点00分00秒00毫秒00微秒00丝秒00……之际,地心与日心成一直线时)之时间为标准及递增,但不是每天这样校对,而是以过去的某一天校对好之后,一直沿袭使用下去。存在着在多少多少年之后要以天文台的观测数据来重新校对“母表”的情况。7、可见,时间的本质就是天体在宇宙空间的位置及其运动变化的过程。因此,时间必有其“主体、空间位置、运动”三大特性,少一特性都不是时间。
  二、铁路的运输安全保障方法。为确保列车在轨道上运行的绝对安全,铁路运输生产中,在强调对表的前提下,保证安全的最根本方法是:“始终确保让一次列车在一个区间里运行”。“区间”的意思是指一个确定的空间间隔,主要有“站间区间”间隔和“线路中的通过信号机之间的空间间隔”两种。这种“始终确保让一次列车在一个区间里运行”的方法,简称“闭塞”。“闭塞”的实现又以机器和电器设备以及与人的作业(操作)的相互联系与控制,并通过信号机的灯光显示来实现。所以,红灯停、绿灯行、黄灯慢。所以,每个人、每趟车的时间都是同一个标准的时间,是可以测量的,是绝对可以比较的,是“主体、空间位置、运动”三大特性一体化的,并与地球的“主体、空间位置、运动”三大特性的一体化同步进行着的。可见,地球上万事万物的时间,必然是地球时间。
  三、导弹运行。导弹运行与列车运行类似。关于“GPS 20 多颗卫星如果各有自己的时间,他怎么指挥导弹飞向设定的目标?”问题,显然必须要在一个统一的时间标准前提下进行,否则,发生意外的情况是必然的。现代军事与航空航天事业等,已经出现这个问题,并在探索与统一之中。
  把卫星上的时钟读数统一到地面上的时间,这正是绝对时间方法!Youngler 于 2005-07-28 17:13
  怎么会是牛顿的绝对时间呢?我们把两个一样的时钟(比如原子钟或者石英钟,嘿嘿,古老的摆钟可能不行了),一个放在地面上、一个放在卫星上,按照牛顿的绝对时间,它们一定是同步和准时的,没有必要频繁对时或者换算了。 或者,我们这样比方,若干万年后,地球没了,我们地球上的人,全部移民其他星球,虽然我们的有关度量的定义、标准和用来校正用的原子钟、还有曾放在博物馆那根“量杠”,我们统统搬到新的星球。而实际上,因为新的星球的运转速度与地球不同,原子钟、还有曾放在博物馆那根“量杠”都发生了变异,请问这是牛顿的绝对时空哪里去了?而根据相对论可以求出来这个变异。因此说只有相对论才使时间有了实际的物理意义,使得时间的精确和统一有了可能。格样滴 于 2005-07-29 14:59
  Newton 只说绝对时间,并没有说绝对时钟,摆钟在不同的地方,走时速度不同,需要修正,Newton 时代也知道这个。Newton 没有考虑的问题,你们就只能死板的理解朴素力学,不能用朴素力学解决非常物象,我只能说你们这些学生没有把朴素力学学好!Youngler 于 2005-07-29 15:09
  摆钟在不同的地方,走时速度不同,需要修正---那是跟重力有关,我们且不谈这个古老的时钟。我们谈谈精确的原子钟,按照绝对时空和时间的定义,时间的快慢与惯性参照系的不同根本无关。在不同的参照系,时钟特别是非常精确的原子钟肯定是同步的,又何来修正之理。不同的惯性参照系的时间的修正,一定要用相对论,用牛顿的绝对时空怎样修正?!格样滴 于 2005-07-29 15:32
  格样滴先生,人在水中动作困难,原子钟的原子在浓密的引力气体中同样会有动作困难的感觉,具体表现为引力气体中的原子钟走慢,另外在引力气体中运动的原子膨胀,原子转动也要变慢,这两种因素导致的原子钟走慢都要修正。人发福了,行动困难,人在水中也动作困难,这是很自然的事情。Youngler
  时间概念其实很简单,这本是一个历法统一问题,但是 Einstein 认为台湾还在使用民国年号是对的,民国 95 年是哪一年?这种年号交流起来方便吗?Youngler


  速度和时间哪个更基本?2005-4-28 - 2005-9-9
  在物理学中,有许多物理量的定义是通过别的两个物理量的比值来实现的,比如电阻 R = U / I,E = F / q  等,但是同时它们又有自己"本身"的表达式,R = ρ * L / S,E = Q / 4 π ε r 2 。速度的定义是靠位移和时间的比值,V = S / t,但是它好象没有自己本身的表达式了。换句话就是说,速度只是由空间和时间引申出来的一个二次物理量,但是果真如此吗?我怀疑。我们知道光速 c 作为一个目前被认为的自然界最大的速度值,它有着比时间和空间更基本的含义,因为根据Maxwell方程,它的定义不依赖于时间,只与真空中的电介常数和磁导率有关从这个意义上讲,在这里我门可以看出在这个激动人心的表达式里,时间恰恰缺席了,从这个意义上说速度是不是具有比时间更基本的含义呢?薛定谔的寡猫
  电介常数和磁导率如何定义?我怀疑最后还是脱离不了时间。 61.149.22.*
  楼主的这个猜测我觉得很有价值呀。物理就是这样探讨出来的。(当然,真空介电常数与磁导率的产生是历史原因造成的,即单位制是为了照顾所有的自然科学学科。选用高斯单位制,根本就没有这两个量)一个著名的实验A-B效应就得出势比场更基本的结论,这在19世纪物理学家看来几乎是不可能的事。 幽灵蝶
  时间因为运动才有意义,所以我想应该速度更基本。 222.69.197.* 
  我认为时间与空间是测量量,离开时间谈空间没有意义,离开空间谈时间也没有意义。而速度是时间与空间的推导。但根据相对论,时间与空间也是相对的。是光速不变的推导,它决定了参考系之间的时间与空间的关系。注意光速具体数值也是一个测量值。不影响我们对速度的定义,也就是说时间是根本!真空介电常数与磁导率是测量的结论,是与时间有关的!因为我们还不可能在时间停止的情况下做测量。这也正说明了时间是基本!222.171.17
  惯性定律是否需要时间的均匀流逝为前提?Youngler 
  时间的均匀流逝也是相对的,与时空的弯曲有关。218.7.31.*
  如果一切都静止,那时间还有什么意义。所以我认为 运动是更基本的,差不多就是速度吧。我爱悲情
  这个太深奥了,我不知道。不过 在相对论里面,没有时间速度也没有意义了,没有速度时间也没有意义了。一见钟欣
  速度更基本!不是时间推动地球,而是地球转出时间!Youngler 
  信息更基本。218.58.179.*
  速度相对于时间而言的,时间也是相对于速度而言的,没有速度时间就没有意义,同样没有时间在快的速度也没有意义。longgong  
  速度,时间,空间 相互定义。所以如果没有其中一个,另两个也不存在。218.59.153.*
  没有速度,时间没意义,没有时间,任何速度都属于静止。longgong  
  没有信息,就没有速度,时间,空间 三者。218.59.153.*
  你们不觉得时间、空间、速度只是人们为了描述我们这个物质世界而选取的一种方式吗?任何物质和事件均有它内在的属性,而这些属性正是通过 信息 在参考系中的一种展现!!无论什么物理量,其均是观察者为了描叙其收到的 信息 而采取的一种方法!如果你们理解了这并赞同了我的这种观点你们就不会为了时间、空间速度谁是根本而争论了!!他们都是“游离态”的。(信息是一种更为基本的东西)。221.235.63.*
  这个问题提的很好。我这样来回答你:给定两个点A和B,我们把这两个点之间的距离定义成"一米"。然后有一个物体匀速通过AB,我们把它的速度定义为"一米每秒"。于是物体通过AB的这段时间就理所当然是"1秒"。那么如何来定义另两个事件的时间差?那就是,看一个时间发生到另一个时间发生的过程中,这个速度为'1米每秒'的物体经过了几个长度为"1米"的距离。小可僾ぶ萱つ
  我们可以假设,让在所有参考系都相对静止,然后建立统一的长度单位(1米)和统一的对"1米每秒"这个速度大小的认识。然后各个参照系都开始各自的运动。这以后每个参照系都坚持原先的标准来定义"单位长度"和"1米每秒"这个速度。于是就像上面说的那样来定义任意两个事件的时间差。时间 和时间计量是两个不同的概念。时间实质只是体现一种比较,就好比我们完全可以把分针走一圈所用的时间定义成"一秒钟"一样。小可僾ぶ萱つ
  注意!有了时间才会有物质,有了物质,才会有空间。C 不应是最基本的,而 t 也不应是最基本的。最基本的量应该是“所谓最基本”。不要以为 n 光年的路程,要耗费很长时间,事实上,我们可以缩短路程……61.149.123.*
  应该是速度更基本,相对论就是基于这样的思想。不过相对论的问题是把时钟读数与时间混为一谈。218.73.16.* 
  错,相对论没有把时钟读数与时间混为一谈。小可僾ぶ萱つ
  由于惯性系不存在,狭义相对论这个理论没有理论意义。Einstein 本人也说,由于该理论讨论理性化的惯性系,以及不能把引力问题纳入狭义相对论的框架,这是一个问题很严重的理论。不过,错误的理论也可以作为应用上思考问题的一根主线。218.73.16.*


  什么是相对论呀?218.7.208.* 2005-7-16 - 2005-7-19
  相对论得名于将物理量的真实值相对化,将物理定律绝对化。在这里主要是时间的绝对和相对问题。家里的时钟停电了,Newton 说时钟停止了走动,Einstein 说是时间停止了走动。火车没有按时到达火车站,Newton 说,火车走慢了;Einstein 说,火车没有走慢,是时间延时了。懂了吗,什么叫相对论?Youngler
  不是很理解。220.160.191.* 
  很早以前,科学家们认为太阳绕着地球转是对的,后来科学家接受了 Copernicus 的说法,认为是地球绕着太阳转。所谓相对论,就是认为,太阳绕着地球转和地球绕着太阳转两种说法都是对的。相对论主要是关于时间的奇怪说法,说奇怪的时间概念,其实也不奇怪,西游记里就有‘天上三日,地上十年’的说法。Youngler
  你知道什么是相对论吗,它是建立在什么假设上的吗?219.234.100.*
  相对论就是建立在‘钟停了,就是时间停止了’这一假设之上。当然你可能不支持相对论的观点,但是相对论给一套非常有用的数学系统提供了思想线索。相对论这个理论起源于光速问题,这个问题是这样,太阳光来到太阳和地球中间,我们说它的速度 299792458 das ,现在的问题是这个速度是相对与太阳,还是相对于地球,还是相对于宇宙背景?也许你要说,科学家连这个问题都没有搞清楚吗?地球太阳中间的光波速度是不是 299792458 das ,如果是这个速度,具体相对于什么参照物而言,做个实验不就行了?Youngler


   相对论里关于质量增加的疑问
   相对论里关于质量增加的疑问。相对论里一切都是相对而言,这就推出了尺缩和钟慢效应和双生子问题。那么被加速的电子实际测量出它的质量随速度增加而增加,那么我可不可以认为电子没有动而是给电子加速的机器在转动呢?这样不是加速器质量增加了吗?请各位回答一下,我已经迷茫很久了。谢谢 !210.82.111.* 2005-7-14 14:08
  你吃了饭以后,重量就增加了。所有的质量增加都是这个道理。当然体重称如果不准,有时候也会让你觉得有体重增加或减少的效果,不过那是假象。Youngler 2005-7-19 08:23
  那是不是如果把我自己增加到很快的速度,外界的推动就很难了,而我自己觉得自己质量没变呢?210.82.111.* 2005-7-19 13:47
  这要分两种情况,你自己跑步,这个运动不会导致你的身体质量增加,因为这种情况物质没有来源的地方,物体的质量不会无故增加。如果是别人推动你,运动的你质量是要增加的,比如乘火车,你的质量是要增加的。你的质量增加来自于火车消耗煤炭的质量。不过,在火车上你不会感觉到你的质量增加,不等于没有增加。你的质量加重了,砝码的质量同样增加,天平依然保持平衡,但是感觉不等真实,仪器不过是一种延伸的感觉。Youngler
  Youngler 您说我自己跑不论多快质量都不会增加,而别人推我,我的质量就会增加,这是不是外力作用结果呢?好像很不可思议的样子!我又想到了这么一个问题,一个小车里两个小球一个放在天平上,一个放在弹簧秤下。小车增加到很快,请问天平会变化吗? 弹簧秤会变长吗?如果说质量增加是空间质量增加的会 车里车外是不是什么变化都没有。只是外界看着重了,里面该多重还多重。这是按照相对性考虑的。哈哈,谢谢回答。210.82.111.* 2005-7-20 00:35
  在考虑这个问题之前,应该考虑,什么是空间,什么是运动,什么是力?科学关键的问题是空间问题,空间不是空间的问题,而是充满物质分布的问题。由此导致朴素力学真空中的运动图象和真空中的动力概念是一种错误的认识。然后我们再来认识运动是什么?我们说,运动是人在水里的游泳,运动是引力场的漩涡结构在引力场中的漂移,就像台风的漂移那样的事情。有了这样的宇宙基本图象,我想你能够认识你过去的很多不解问题。2005-7-20 08:21
  再说力是什么,力是物质对于物体的作用,它象雨对于伞的作用,它是子弹对于木块的冲击。因此一个受力作用的物体,可能不是物质的封闭系统,伞在雨中可能被雨淋湿,子弹打木块,子弹会钻进木块。所以我们在火车上,火车上的一切质量都增加了,增加与不增加也就没有了什么区别,大家都有钱了,有钱也就等于没有钱。处于变化的世界中,我们不会感觉到世界的变化,仪器的显示只不过是延伸的感觉。弹簧是要变长,但是火车上的尺子也是要变长的,相对比较还是得出没有变长的结论。火车里的一切感觉起来还是这个样子。Youngler  2005-7-20 08:31
  我的意思是,质量本身就是我们为了方便而引入的好象磁力线一样本身不存在的物理量。218.59.151.*  2005-7-20 22:04   
  你这个人也许也只是一个符号,可能本就没有你这个人存在?你可以相信任何奇怪的想法,但必须做出更有用的数学化的结果。否则,说说而已,与科学的历史舞台无关。Youngler 2005-7-21
  广义信息论的又一重大进展:计算质子中子质量。218.58.178.* 2005-7-21
  早就知道 方舟の女 是位高手。Youngler 2005-7-21 18:29
  我没随便相信谁啊,所以我要发贴子问问阿Youngler 。受能方也要相对而言吧,可以认为电子没动啊。Youngler ,您说那些人不是正确的,我想看看您的论据(我真的没别的意思) 。210.82.111.* 2005-7-21 23:01
  什么是运动?在我这里,运动有一个绝对的参考点,附近引力场。你不能说你的电子不动,而是地球在运动!运动是人在水中的游泳,运动是引力气体的漩涡在引力气体中的漂移。运动是引力气体的漩涡在引力气体中的漂移。方舟の女 说,任何理论都是一种模型,一个现象世界,有很多理论可以做出解释,所以能够解释现象的理论不一定正确。你的前提假设就不对,请记住,所有的加速都是子弹打击木块。Youngler
  方舟の女 在哪个帖子里说过这样的话呢?不是吗?电子加速不就是用电场和磁场吗?210.82.111.* 2005-7-22 16:21
  电场和磁场就是光子分布呀!Youngler 2005-7-22 16:25   
  先请问你一个问题,一个在地球上静质量为m的物体,被带到飞船上,后来飞船以高速相对于地球作匀速动动,请问,飞船里的人如何通过测这个物体的质量来确定飞般的速度?或者,请先回答:这个物体的质量,在飞船上人测来,是大于m,等于m,或小于m?贪官 于 2005-07-26 16:36:08.0 发表
  飞船内部物体即使质量增加,也是测不出来的。因为砝码的质量也同样增加,感觉还是那么多。世间有句话,官再大,到了北京就小了,钱再多,到了深圳就少了。书虫们,还是我们的百姓懂科学的道理呀! Youngler 于 2005-07-26 17:32:07.0 发表 



  机械学


  谈对运动的认识
  请 Youngler 先生谈对运动的认识。你好!对运动的认识,你是有独到的见解。可否简单的介绍一下?谢谢!思考者
  我们是老朋友啦,承蒙朋友赏识,欢迎经常光顾我的网页。我的书已经接近完稿,我的运动思想在我的书里叙述得比较完整,原先的安排有专门一篇‘运动论’,由于‘相对性原理分析’一文已经很长,其它的时间、长度、时钟问题,就推前到在‘度量论’里解说。我的运动观点可能源于我的工程专业思想。我是搞流体机械的,所以我的运动思想是‘运动是物体在物质环境中的游泳,运动是台风在大气中的漂移’。运动不是系统相对于物体,运动是物体相对于系统。运动是磁场吸附和推动的结果,也会因于磁场的离去恢复到相对于环境静止,这个观点回到了 Aristotle 的马拉车模型,也与你的观点很接近。Youngler
  你好!对牛顿力学、相对论有什么看法。他们的理论一定是相对真理,有错误的一面,也有合理的地方?你如何理解,谢谢!思考者
  这个问题好像我们已经讨论过,当时我好像说相对论错在电磁学。Newton 力学思想我认为并没有错,也许力的抽象化是过去一切科学的病根,当然相对论也是,他们共同的错误都是没有将力这个概念物质化。我认为任何物体的受力,都是受到惯性物质碰撞作用的结果,场是一种气体。Newton 的方法过去简单朴素,Einstein 的方法过于玄虚,他们都缺少流体力学概念。Youngler



  热和能


  躺着的自行车车把为什么下端热上端冷?你是一个细心的人,也是一个会思考的人,也许歪打正着,不过躺着的自行车车把下热上冷有其它几种可能解释:1、地面温度和地面反射影响;2、上端风速大,散热效果好;3、上端可能在你没有看见的时候处于建筑物的阴影里的时间长一些。但是我可以告诉你引力影响没有这么大的效果,你的车把上冷下热主要不是引力的原因。引力对热量影响的实验我做过两次,最早一次是 96 年做的,最近一次是去年底做的。96 年采用的是体温计,利用酷暑天气。去年特地到南京买了两根温度计考虑辐射隔离进行再次实验。我的论坛网页 http://thales.bbs.xilu.com/ 有这方面实验的专门介绍。1 米金属棒引力导致的温差是 0.1 C 上下,对隔热隔辐射以及实验室温度的稳定性的要求很高。
  热学第二定律历来倍受争议,我认为热学第二定律只适用于无序分子模型,不能推广到引力系和非惯性系,也不能推广到量子作用领域。虽然现在有很多人喜欢研究永动机,但是我认为,在实验室尺度,商业化的实用永动机可能永远造不出来。


  功和能的相对性和绝对性
  火车头消耗了煤炭,火车头拉火车厢往西加速。南极人说,火车停在上海站的时候,还能跟着地球转动,火车头,你让火车厢越来越跟不上地球转动了。火车头消耗了煤炭,却是给火车厢做负功。这个事情,我认为事实上南极人看到的是真正的事情,我们地面人看到的是一个表象。这是火车头依着火车厢在踩地球转得更快!火车厢往西加速的过程,火车厢的质量绝对的减少,而不是像站台人说的那样是火车厢的质量在增加,也不是火车上的乘客说火车质量依然没有变化。原子钟实验说明,地球引力优势范围的物象,地球是一个绝对的优越坐标系。地球引力优势范围的运动粒子膨胀就是相对于地心坐标系而言的。真正的原因是物体在引力原气中游泳磁场吸附而质量增加。详细的解说可以看我的文章《物体论》。
  功和能概念存在循环说明,最后什么是功和能没有说清楚。功是力和位移的乘积,是一个相对量,动能也是一个相对量。不过此外的能量似乎是一个绝对量。近期这里动能定理和功能原理的讨论比较多,就说明这方面的矛盾问题。不过不管怎样,我还是相信 Descartes 的宇宙运动守恒原理。


  E = mcc 这个算式怎么得来的?
  为什么原子核分裂或聚合就可以产生巨大能量? - 初中小生
  世界本来就是一个光与火的海洋!物质不过是光与火的凝聚,冰冷仅仅是一个外表。没有所谓的质量亏损,只是物质连同运动的转移!物质不能被创生,也不能被消灭,质量不能亏损,也不能膨胀,物质只是从一个地方转移到另一个地方。创生的只是物质的运动组织方式,消灭的也只是物质组织方式。 - Youngler
  E = mcc 这个算式怎么得来的?(cc是c的平方)多谢 - 初中小生
  理想气体也有,理想气体的总热量 = 质量 × 声速的平方,Q = M u 2 。这是另外一种方法提示,也就是从更广义的统计物理学可以得出 E = mcc 这个公式。 - Youngler 2004-12-15
  Youngler 请问你是负责搞笑的吗?人家中学生跑来问个问题,不值得你这么小题大作吧?回答就回答,不能回答就少发表高论,看了心里难受。 - SSS
  不要简单地看问题,人家不一定是中学生,也可能有老者摸透了你们这些物理大学生,研究生的脾气,故作谦虚。 - Youngler 2004-12-15
  真是“绝妙”的想法 - raisword 2004-12-17


  推翻了能量守恒定律   2005-03-26 - 2005-03-30
  他推翻了能量守恒定律,没有机构和学校反对,是事实。可惜可惜
  如果考虑推翻能量守恒定律的优先权问题,这个优先权应该属于广义相对论的创立者 Einstein ,还有 Hawking 先生的黑洞理论,大爆炸理论,怎么说也绝对轮不到中国的学者。 - Youngler
  事实上,李先生的四个实验是他提出来的,一个也没有被推翻。可惜可惜
  科学连什么是功和能都没有搞清楚的时候,否定能量守恒不守恒的一切实验没有意义!- Youngler
  那您还愿意承认能量守恒定律吗,同时,必须否认李先生的观点。你承认能量守恒,就得否认李先生。你承认李先生,就得否认能量守恒,您对李先生保持沉默,那么你必须对能量守恒也保持沉默。可惜可惜
  我一直来不喜欢考虑能量这个问题,只是觉得有点义务拯救一只迷途的羔羊,出于这方面的原因,对于李皓俊的问题曾有所关心。我记得有个科学哲学家是这样说能量守恒定律的,每当科学家发现能量不守恒的时候,于是又创造一种新的能量形式来修补能量守恒定律。所以,能量守恒不是一个定律,而是一个信仰,这个信仰允许发明新的能量形式,而不能由实验来推翻能量守恒。比如放射性发现的时候,能量似乎又不守恒了,科学家于是又提出了核能的概念,然后能量又守恒了。能量守恒也许就是这样一种规则。但是李皓俊先生似乎不明白科学界的这个规则,试图把能量作为一个实验问题。同时,李皓俊先生也似乎不明白另一个规则,那就是你的能量守恒不守恒如果能够作出一些惊人的实验预言,科学家是可以宽容你的奇怪思想而接受你的理论,比如今天的科学接受大爆炸理论,这个理论就违反了能量守恒原理。科学界的原则是,什么能量守恒不守恒,什么物理思想都可以,但是你必须作出惊人的预言。但是李皓俊先生的问题可能不符合这方面的要求。
  谢谢您。谢谢,我没有什么可以说的了。祝福他吧。可惜可惜
  那您就宣布把教科书改成能量守恒信仰,动量守恒信仰,可以吗?
  教科书是用来骗小学生的,正像幼儿园阿姨哄孩子,你乖,你乖。孩子大了,自然知道幼儿园阿姨哄孩子的戏法了,也并不觉得这种戏法有什么不妥。孩子大了,再当了幼儿园老师,她也学会一套哄孩子的办法。科学也是这样,领悟了科学的人,知道科学不是科学,但是对于学生,我们只能说科学是科学,甚至是真理,要不大家都去讨论科学责备科学,学生学不出一种实用技能,吃饭的问题谁来解决?什么时候你来当科学院院长或者教育部长的时候,你就明白了,教科书不能改!
  假如你和人家吵架,有人撒了一个谎,然后阻止了你们的吵架,这个骗是有功还是有罪?!假如你得了重病,医生为了宽慰你,隐瞒了你的病情,你会说医生骗你不对么?如果骗能把你骗进大学,能把你骗成博士,能把你骗成富翁,能给你骗来美女,你还要反对骗么?小孩子,要知道,骗并不总是坏事。
  可是,科学是客观的,信仰是不能用来教书的。李皓俊
  世界本身是客观的,科学只是地球人对于世界的研究和看法,这个研究和看法是不是客观的,只有天知道啦。
  我觉得你这个小孩闯进了大人的问题,自寻烦恼。我觉得一个科学学童暂时没有必要纠缠科学哲学的问题,听懂了没有?天塌下来,必有高个子顶着,你这不是杞人忧天吗?也许等到你年过 30 的时候,你可能会对于科学有一个现实的认识,能量与其说是一个物理问题,还不如说他更是一个哲学问题。不管怎么说他绝不是一个在实验上能够解决的问题。你没有到理解能量是一个哲学问题的年龄,其实我的能量观点比拟的还要激进,世界本无能量,只是物质在运动,能量是物质运动的复合概念和一种物理方法。能量守恒不守恒问题,科学家一直在讨论,一直来都有守恒不守恒两种意见。你凭几个实验装置想说明能量不守恒问题,是说明不了的,科学家即使解释不了,也不会相信你的。科学解决不了的事情多了。飞碟解释不了,地热解释不了,电流有没有惯性解决不了,科学上不能解释的实验现象千千万万,你说教科书这样改,他说教书那样改,可能么?相对论 100 年了,教科书还是 Newton 那一套。相对论现在写进了中学课本,但是物理老师都不懂相对论,相对论写进了教科书其实也不起任何作用。物理教师只懂 Newton ,也只会教 Newton 那一套,考试也只考 Newton 那一套。现在大家只能理解能量守恒,科学家在那里讨论能量守恒不守恒的问题,其实你李皓俊又理解了多少。你只不过最多发现了科学家不能解释的几个现象,这只是千千万万不能解释的自然现象中的几个,就这么回事,能怎么样啊。正因为有不能解释的东西,科学才是科学,科学什么都能解释的时候,科学变成真理啦,科学也就不是科学啦。这样的真理掌握在上帝的脑子里,也许我们永远没有。



  电学篇


  请问光的电性是什么?
  请问光的电性是什么?我在上看是负电性,光在电场中如何运动?会偏转吗?那本书可以参考,请高人指点。谢谢。
  (有时想来,回答你们在这里的问题,北大的学者作为主人有优先的权利,所以我没有及时回答你的问题,打好的字也作了封存。今天再次看到你的问题,才想到北大学者不是不能回答你的问题,而是可能作为相对论的敏感话题他们回避了,当然也可能他们不屑回答哲学的问题。我不是北大学者,也不是科场中人,所以无所顾忌,有时候替北大学者回答此类的偏流问题。)
  事物是普遍联系的不一定正确,但是电场与作为电磁场的光本是一家,相互靠近的时候岂能无缘?但是电场与光如果存在相互影响,那么引力场与光是否也可能存在相互影响,但这不符合广义相对论的思想。现在的科学喜欢把物理的现象归结为数学的本质,走回到了古希腊的一种数本主义哲学,一切的物质原因方面的追求被当作大家都知道的庸俗低级的幻想。我一直来认为,光线在引力场中的偏转,与光的折射是一个道理。光受到原子的影响,改变了传播轨迹,这说明这是光与电场作用的结果。但是工业电场对与光的影响是很微弱的,从高压输电线周围的交变电场并不会模糊我们的视线,我们可以领悟这一点。高压输电线的电场可能是由于强度太弱不能对于光线产生影响,你可以通过计算明白高压输电线周围的电场,远没有电子附近电场强度大。但是很多职业物理学者曾明确地告诉我电场和磁场不是电磁波传播媒介。但是我觉得他们的观点像水波不依赖于水面传播那样可笑。不过不管怎样,他们需要坚持认为,虽然电场磁场引力场作为种种超级气态物质组织到处存在,它们不是电磁波的传播媒介,要不两个相对论抑或是整个数学物理学会走向毁灭。他们认为电磁波可以在真空中传播,电磁波的弯曲轨迹是空间弯曲和时空漩涡的表现。我没有看过量子场论的书,也许量子场论是你所要的书。但是你如果是想寻找物质的原因,那么整个二十世纪的主流物理也许会让你失望,如果你满足于数学游戏的半知半解,那么论述电场与电子作用的书可能就是那本‘量子场论’。
  做电场影响光线的实验可需要大量美元的哟!我以前对物理不怎么感兴趣的时候,倒曾听说有强磁场影响光传播的实验。现在追查这样实验的详细第一手资料却不具备职业条件。不过一个人如果不能领悟,实验资料最全也没有用,能领悟的人,有些蛛丝马迹的实验资料就可以做出伟大的学说。我还没有精力转过来研究电场对于光波作用的问题,其它该做的事情还没有做完。不过我的书中有些章节于这个问题有点靠近。第四篇《度量论》中有谈到分子运动如何影响光速的问题,第十篇《太阳的引力和行星的运动》详细讨论了引力场转动惯性对于光波传播过程的影响。


  运动电荷之间的力作用   2004-12-20 - 2004-12-25
  我是一个高中学生,对物理很有兴趣。根据爱因斯坦相对论原理,匀直运动坐标系是对称的。如果空间间隔一毫米有两个带同性电的电荷,观测者相对电荷静止,那么这两个电荷不运动,相互之间有的是排斥力。但如果观测者相对电荷运动,他会认为这是两个带电粒子在运动,就好象两根电线通同向电流一样,因为电流磁场的作用,两根电线会相互吸引。这个矛盾,怎么解决? 谢谢各位大哥哥大姐姐了。谢谢!- 李思南
  我在高中时也想过这个问题,问过老师,没讲清楚,这个问题一直伴随着我上大三学了电动力学才明白。虽然在电动力学中,这只是一个小问题,但也让我激动了半天。这可能就是物理所能带给我的最大快乐吧——它先带给你迷惑甚至混乱,但随着你一步步了解它,它会在你面前展开一个真正和谐统一的画卷。祝你能保持对物理的兴趣,走上这条激动人心的路。- 有前途啊
  你学过相对论吗?这根本就不存在什么矛盾,计算电磁合力就知道了。 - SS
  [这个,要用电动力学吧,楼上说话也太冲了吧,人家只是高中生ꎡ - raisword
  向楼主道歉,没注意是高中生,SORRY! - SSS
  我觉得这个问题提得很好啊,这孩子思维敏锐,不能要求人家一定学相对论吧。- MAC
  先生是说两个电荷之间的力作用是纯电力还是电磁混合作用,取决于观测者的角度。正像一个人是好人还是坏人取决于评论者的标准。但是,如果把相对论看作仅仅是讨论观测的效果,那么一个仅仅讨论表象的理论肯定算不上伟大的理论。但是如果说真象可以依观测者而变,你的身高在下落的光子看来没有身高,你肯定又是不会同意。相对论到底是谈实质,还是谈观测,还是根据具体的问题看需要,实质意义说得通就说实质意义,观测意义说得通就说观测意义。也许,科学本来就是实验室的算命术,我们无需追根问底科学的细节意义。 - Youngler
  这个问题等你学到电动力学就明白了,希望你好好学习,争取今后考进北京大学物理学院,到那时你会学到更多物理理论的。 - pku
  在运动的火车角度看站台的两个电荷之间有没有磁力作用,这样的实验并没有做过。也许火车上的磁针会受到站台的静电荷作用而偏转,就结果而言,与你们认为火车静止车站运动的效果是相同的。但是也许这里更真实的原因是动磁电场的作用结果。也许你们认为运动是相对的,但是我们认为,如果不是空间中充满引力场,运动的电즺之间也不会有磁力作用。一个电子如果运动在真空之中,我认为它不会产生磁场。事实上,如果你能够将一个电子放在真正的真空之中,这个电子是否能够‘存活’下去,也许都是问题。真正的真空之中,一切的物体都是不稳定的。真正的空茫宇宙之中如果只存在一个粒子,这个粒子将会演化成整个宇宙的物质分布。当然这样的宇宙是物质超级泡沫化的宇宙。一个运动电子之所以会产生磁场,我们认为磁场是电子与引力场的摩擦效应,正像一个小台风的移动产生的效果。由于引力组织的普遍存在,运动不是相对的,而是绝对的,虽然运动的观察者也可以看到系统中静止电荷产生的‘磁场’效果,但是我们认为这种‘磁场’是一种假性磁场。电荷运动与观测者运动,即使效果相似,本质上是有区别的。相对运动并不等效,车撞人不能说成人撞车。虽然受伤的效果相同,但是交通事故责任不同。车撞人,车主负责伤者医疗费;人撞车,撞坏了汽车外壳,人应负责汽车的修理费。 - Youngler
  你提的问题非常好,Good Question! 可以肯定地告诉你:这里没有矛盾!为了解决你提的这个问题,从十九世纪末到二十世纪初,经过菲茨杰若、洛伦兹、邦伽勒和爱因斯坦等许多理论家以及许多实验家几十年的努力,结果就是 1905 年爱因斯坦的狭义相对论。粗略地说,在运动参考系看同时有电力和磁力,只是磁力比电力小得多,大约是 v/c 的幂次的量级。这一点洛伦兹就知道了,大约在1894 年前后。那时就做过定量的实验,最出名的好像是一位叫皮兰的实验家做的。这类实验一直有人在做,北大物理学院也有人做过,并非理论的空谈。这不是爱因斯坦一个人的天才创造,是那一代物理学家共同努力的结果,今天已经成为全人类共同的知识财富和遗产了。 - C.S. 
  你的回答是否有这样的矛盾:假定一对同性电荷,相对静止。两个观察者,一个观察者相对于同性电荷静止,一个观察者相对于同性电荷运动。相对静止的观察者设计一个机构,只要这一对同性电荷之间的力是库仑力,机构就不击碎一瓶子毒药,否则就机构就击碎一瓶子毒药,毒死一只小猫。请问这只小猫是死是活? - 喃喃自语
  你的观测者如何判断测到的力F是不是库仑力?换句话说,你如何定义库仑力?实验上只能测到力!实际上,洛伦兹已经给出了两个参考系中的观测者测到的力F与F '之间的变换关系,只要符合这个关系观测者就认为是一样的。你说的矛盾在实际上并不存在,只存在于你心中。 - C.S.
  1 - 0.5 = 1,本来就没有矛盾!- Youngler
  对具体的一对相对静止的同性点电荷,在相对静止的观察者来说静库仑斥力是有一个确定的值!力F与F'之间的变换,如果给不出可观察的效果,谈论是没有意义的。- 喃喃自语
  根据朴素的电磁知识,两个保持距离不变并步运动的电荷,动态力作用将会变小。一般人理解这句话的意思是,火车上的两个电荷,火车运行以后,两个电荷之间的力作用会变小。那么反过来,站台上两个电荷,火车运动以后,火车上的乘客考虑站台上的两个电荷之间的作用力,是增加还是减少?按照绝对论,地面系统觉得火车内力弱化,那么火车系统应该觉得地面系统有内力加强的观测效果,比如日本人说中国人倾向于内斗,中国人也承认日本人比较能够倾向于一致对外。但是按照相对论,地面系统发现火车内力弱化,火车上也应该发现地面系统内力弱化,大家都应该有一种‘微显娥眉远山低’的感觉,近山高,远山低。也许,你要说,那么做个实验来判定一下不就行了,电磁学实验业余也可以做。非也非也,有些实验看似简单易做,其实并不容易做。火车的运动,即使是飞机的运动,造成的电子束透镜焦距的变化也是极其极其微小的。这里思考的问题,是无穷无尽物理问题的起点。不管你采用哪一种思路,相对的还是绝对的,都会引出一大堆问题。……暂时写到这里。 - Youngler
  我学习完了相对论(只是定性的,没有定量的计算,因为里面涉及的数学太复杂,我还没学过)。对绝大部分概念都理解了。尺短时长,为什么光速不能超越,甚至空间的闵氏改变,双生子佯谬,这些我都能理解得了。但唯一无法理解的是电荷的作用问题。两个相隔一毫米的同性电荷,相对静止的观测者认为他们相互排斥(越来越远),而相对他们运动的观测者则会认为他们相互吸引(越来越近)。这里电荷之间的距离是和运动方向垂直的,应该不受运动影响才对啊。但我上面的分析却结论是这两个电荷间的距离也受相对运动的影响。实在想不通啊。看了那么多大哥哥大姐姐的回贴,仍然没有一个答案。我急得要死,没有用通俗定性的语言来说明白的可能吗? - 李思南
   我曾经把你的问题扯到评论相对论去了,得到大家的批评,现在想来去评论别人的理论确实也没有意义。那么讨论你的具体问题吧。先不论“运动火车上看站台上的两个相距 1 毫米的同性电荷有磁力作用”是一种真象还是一种假象,这个磁力与静电力的比值是 vv/cc,由于地球系统内部的直接子系统实体相对于地球的运动速度 v < c,所以实际上磁力作用不会大于静电力作用,也不会出现你所说的“火车上看站台上的两个相距 1 毫米的同性电荷会相互吸引的现象”。至于真象与假象,我认为站在大系统角度看其中的小系统,看到的是真象,小系统角度看大系统的问题,有可能是假象,比如环球时钟实验中,飞机的原子钟走慢了是真象,飞机上说地面的原子钟走快了是假象。
  至于你不理解“电荷间的距离也受相对运动的影响”,事情是这样,本质上说“电荷间的距离不受相对运动的影响”是对的。月亮不会因为没有人看它,月亮会消失。但是火车上的尺子有可能因为运动于地球的引力场中而膨胀,然后/相对长短/上比较,认为“站台上的两个相距 1 毫米的同性电荷”看起来没有火车上‘ 1 毫米’的长度,这应该没有什么不可理解。是否记得,长大了的你是否有过家里房子变小了的感觉。家里的房子应该不会变小,至少不会因为小主人的长大这个原因变小,但是长大中的你你的大小观念却不是一个恒定的标准。这里运动火车上的‘ 1 毫米’与站台上的‘ 1 毫米’实际上是不同的长度。虽然秦始皇统一了六国的度量衡,国际标准计量统一了全世界各个国家之间的长度标准不同,但是相互运动的参照物系统中的度量衡标准统一问题,却是地球人的科学没有认识到更没有解决的问题。大概就是这方面的原因吧,美国的 GPS 工程延续了 20 多年才完成。


  如何理解地球周围引力场气体的运动图象?2005-08-17 - 2005-08-18
  由于地表附近光介子气相对于地表静止,则地表附近不同方向的光相对于光介子气速度应恒等于光速,则不应有SAGNAC效应,那么如何解释盖尔实验?[正和]
  前面我已经说过,我认为地球能带动周围的光介子层平动,但不能带动其随着旋转,所以地表以上应有地球自转引起的光介子风,能出现SAGNAC效应。[hudemi]
  很明显,黄先生假定光介子只被地球引力拽着平动,而不被地球自转所带动,以此来解释SAGNAC效应。然尔,迈莫实验是测一切原因引起的以太风的,所以也能测出一切原因引起的光介子风(既然光介子与以太一样使光速相对于其为常数)。如果光介子不被自转带动,则赤道上光介子风速约为500米/秒,中纬度地区也有200~300米/秒。迈莫实验的精度为3亿分之一,也就是能测出1米/秒的以太风或光介子风。所以仅迈莫实验和SAGNAC效应二者就让光介子说难以兼顾。[正和]
  你的说法考虑有些不周,引力场是否跟着地球自转,SAGNAC 效应都是存在的。引力场跟着地球自转,有一种设想的速度场分布是,地球内部完全跟着地球自转,远处引力场跟着自转的速度减少。相当于台风,中心风速大,外围风速小。先生大概是以刚体模型来理解引力场气体跟着地球自转的图象。迈莫实验的精度为3亿分之一,也就是能测出1米/秒的以太风或光介子风。果真有如此的精度,只能说明地球引力场跟着地球自转,同时考虑 SAGNAC 效应,星球引力场的是一个台风那样的漩涡,里面风速大,外面风速小,星体内部的引力场与星体物质自转完全同步。深井下进行 SAGNAC 实验,可能观测不到效应。Youngler
  正和先生的理解力很强,不过存在学院派试图以简单的规律理解复杂的物象的毛病。引力场(光介子气)完全跟着自转,这是一句非常不明确的陈述。哪里的引力场全跟着地球自转?完全跟着地球自转的引力场是在地球内部。越远离地球的地球引力场,跟着地球自转的速度越小。我说了这是一幅台风图象。按照这样一幅图象,不同海拔高程,用光纤陀螺侧到的地球转速是不同的。迈莫实验的精度为3亿分之一,也就是能测出1米/秒的以太风或光介子风。这个说法令人怀疑,当年,这个实验非常困难,就算技术手段在进步,精度提高 10000 倍?说笑话吧。那个干涉仪,光程长度是多少,对震动要求是多高,你自己去估计一下吧。真有那么高的精度,仪器悬在飞艇上,可以测到飞艇的速度了。Youngler
  也就是说,你是认为不同海拔处用光纤陀螺仪测得的地球自转角速度是不一样的。这个惊世骇俗的结果又很容易用仪器证实,至今未见报道,是不太合情理的。我是犯了一点错误,那就是迈莫实验的精度要开方才能成为以太风速。也就是说,3亿分之一开方才是相对于光速的误差,约为1.73万分之一光速,即17km/s。也就是说可靠地测出30km/s的以太风,精度3亿分之一是最低要求。迈氏本人的装置能测出0.01的移动(预测测值是0.4条纹移动),精度应当远不止3亿分之一。后来同类仪器的最好精度约为1*10^-12,对应为300m/s,也不是很理想,在赤道区域勉强可用。不过吴沂光补充的用差频法能达到0.9m/s,也就可以了。[正和]



  方法篇


  宇宙膨胀?
  宇宙即使膨胀了,我们也不可能知道。明天,上帝将宇宙膨胀一倍,我们一觉醒来,会不会发现这个大新闻?Youngler 2005-7-18 16:14
  Youngler ,非常感谢你启发了我。你的问题很关键,这正是宇宙并非在膨胀的逻辑依据。我们都知道原子有99%的地方都是空间,如果宇宙空间膨胀,没有理由原子本身不膨胀呀,因为原子有99%的地方都是空间。如此说来,我们不能发现宇宙在膨胀 。218.58.179.* 2005-7-18 21:58
  我认为宇宙是在膨胀。很简单的例子,你会发现,两个星系之间的距离是在不断延伸的,如果你往之前想想,时间倒流,星系之间的距离将越来越小,说明宇宙是因为大爆炸产生的而且,现在科学家认为,之所以会膨胀是因为暗能量 。221.233.98.* 2005-7-18
  那可能是我们的星系在变小导致的一种观测效果。考虑问题应该复杂一点。科学家就是缺少哲学头脑。Youngler 2005-7-19 08:18


  相对性原理,你到底说的是什么?
  最早关注相对性问题的科学家不是 Einstein ,而是法国的科学家 Poincare 。相对性原理最初的意思有点是说绝对运动不能检测。不过这里有几个问题:1、绝对运动到底是指什么?因为相对以太运动和相对于宇宙背景运动是两个不同的概念。2、Copernicus 的天文观测算不算一种实验检测手段?这一手段可以检测到地球相对于太阳的运动。3、如果天文观测算不算一种实验检测手段,实验手段到底是什么意思?我们的理解,天文观测是一种光学实验。不能检测地球相对于宇宙的运动似乎有些道理,因为这个问题的实质是讨论地球与宇宙的直接关系,相当于县长要求与联合国秘书长对话,的确有点渺茫。不过实验的发展对于这种道理开一个极大的玩笑,后来天文学家利用微波背景辐射各向异性检测到了太阳的绝对运动速度 250 m/s 。县长听到了联合国的声音,县长可以根据国际政治形势的变化调整本地区的经济发展政策。关于以太的检测,不能以成败论英雄,这里可能有一个理论性的失败,如果地球附近的以太跟着地球跑,那么检测以太的有效方法是通过卫星内部的实验仪器检测卫星相对于地球的运动。GP-B 实验其实就是这样一个实验,卫星内部的陀螺通过进动速度可以推测卫星的运动速度。
  我觉得物理学家们有一个非常坏的习惯,喜欢在概念不清楚的情况下做主观的认识。关于有重物质,什么叫有重物质?莫非还有没有质量和惯性的物质?其实这里假设以太是一种没有质量和惯性的物质就是一个错误,因为以太也有可能是一种有质量和惯性的物质。
  相对性原理最初的比较完整的表述是,“物理现象的定律应该是相同的,不管观察者处于静止还是处于匀速直线运动。于是,我们没有、也不可能有任何手段来辨别我们是否作这样一种运动”。关于相对性原理的最初叙述,有几个问题,1、什么是物理定律?万有定律是不是物理定律?现在我们知道这个定律在 Lorentz 变换下并不协变。2、我们没有、也不可能有任何手段来辨别我们是否作这样一种运动吗?物理学家总喜欢争着眼睛说瞎话,一个人只要睁开眼睛,就可以发现自己是相对于环境静止还是相对于环境运动。眼睛观测就不是一种手段?这是什么说法?我实在搞不清楚。
  那么 Einstein 是如何操作相对性原理的呢?我们考察了相对论中 Lorentz 变换的推导过程,推导过程用到的是光速不变和坐标系平权。其实坐标系平权和相对性原理又是两码事请。坐标系的平权问题,它的生活原型是参照物不平权。也很有意思,数学家研究物理学,有他的办法,把参照物的大小因素忽略了,然后进一步抽象成坐标系之间的运动问题。尽管参照物个个不同,坐标系当然是个个相同,让人听得也很有道理。现在我们考察生活原型问题,老子小子一块走,老子觉得小子走得太慢,小子觉得老子走得太快,老子小子平等体现在什么地方?参照物的不平权,说的是大小系统之间的测量基准不同,小孩的脚步短,大人的脚步长,走同样的路程,脚步数是不同的。一般地我们把小系统叫做物体,当然大系统也是物体。另外,物象的原型参照系空间不重叠,比如飞机空间,地球空间,工程师用不同的算法计算飞机内部的声速和飞机外部其它地球空间的声速。声音在飞机内部,相对于地面的速度,要加上飞机的速度,声音飞出飞机空间,声音的速度,不考虑飞机的速度。但是数学家的两个坐标系空间是重叠的,这种纸上谈兵的理论图象其实不符合生活原型的实际情况。国家与国家之间的版图是不允许重叠的,重叠了就有争议,甚至发生战争。理论也是这样,坐标空间重叠的操作产生的是矛盾的世界。
  所以,现代科学从思考相对性原理开始就走错了路……


  几道趣味题
  给数学老师:请证明 2 + 2 = 4 。给物理老师:请证明杠杆原理。给化学老师:化学是分子物理学、还是原子物理学、还是电子物理学?给生物老师:产妇生孩子是不是生病?
  所谓杠杆问题,就是一杆直杆称,A,B,C ,上悬于 B 点,10 AB = BC,10 个陀螺下悬于 A 点,一个陀螺下悬于 C 点,有人对于这杆秤这样能够保持水平感到不理解。 Achimedes 是第一个论述称的原理的人,但又找不到 Achimedes 的原著,十年不得其解。几个星期前,就有人问我这个我曾经多年不得其解的问题,令我尴尬。几天前一个晨梦,忽得一种证明方法,但不知两千年前 Achimedes 先生是如何说明这个问题的。提出这些问题是为了与大家共同分享一些简单事理上它的因果游戏方面的乐趣。至于有教师朋友说这不是教师的职业问题范围,这种想法没有错。关于这个问题,我的认识是,历史上很多伟人出自教师职业,或从事过教师职业,比如 Plato 、Aristotle 、Descartes 、Newton 、Einstein 。教师职业和伟大的哲学家只是一步之遥。2005-1-17 10:28:14



  挑战相对论论坛关于如何证明杠杆原理的讨论
  应该是利用动量矩(角动量)定律(来证明杠杆原理)。 jqsphy
  你是用余弦定理来证明勾股定理吧。Archimedes 要是 2000 年前作了证明,会用(角)动量守恒,能量守恒这些定理来证明吗。 Youngler
  我没有认真审查 Jqsphy 的数学过程,因为我觉得用动力学规律来证明静力学规律就是类似于用余弦定理来证明勾股定理的错误。大家想想,Newton 第一定律能不能用第二定律的特例来说明?如果能够的话,Newton 也就不必列出多余的第一定律了。没有惯性思想,加速度概念、受力概念也都无法定义,你这个第二定律从何而来。所以没有第一定律,也就没有第二定律,历史的思想足迹体现了因果关系的链条。同样在搞清转动力学之前,科学应该搞清转动静力学的问题,即杠杆平衡问题。没有什么是转动平衡的概念,即使转动加速度可以定义,但是这个转动力矩概念是无法定义的,为什麽我们把力矩定义为FR 而不是 FRR ?其实没有一个时间惯性定律,转动加速度也是无法定义的。所以在谈动量矩定律之前,有必要搞清楚这些概念性的问题。用动量矩定律来证明转动平衡问题是用以后的概念证明以前的概念。没有具体的概念问题解决,数学过程缺乏明晰的物理思想,数学算式没有物理意义,整个推导也就没有物理意义。云野鹤先生困惑的就是这个问题,现在科学中转动力学的因果体系依然是一个空白。不知大家是否想过,力矩为什么是力和距离的一次方乘积来操作?当然人们可以说,这样的约定力矩概念符合实验结果,但是说这样的话是把转动力学降级为一个纯粹的经验体系。
  您不要有顾虑。我的推导绝对可靠唯一。假设 F = ma 成立(前提是您要承认它成立),那么由此可以导出全部古代发现的物理学定律(杠杆原理,浮力定律等等)。反过来,正因为 F = ma 能导出全部经典物理学定律,所以就要把 F = ma 看作是一个公理(既然是公理,就没有必要去问它来自哪里。反正,只要是其他全部物理学定律的源泉,这个源泉就可以被看作公理)。Jqsphy
  F = m a 是物理原理吗? 与其说这是物理原理,还不如说这是力的定义和质量的定义,一个算式里循环定义,即用质量来定义力,也用力来定义质量,实际上什么也没有定义清楚的一个数学算式。这就是上海交通大学杨本乐教授所说力学的逻辑缺陷。(再说,在时间可变的现代物理概念里,加速度怎么定义也是问题,时间的不均匀流逝,惯性运动变成了加速运动。)公理应该是不言自明的东西,这样糊里糊涂的 F = m a ,你不解释清楚,怎么能算作公理呢?就算定义,到底是力的定义还是质量的定义?
  如果把太阳系当作弹簧,太阳系受到压缩是什么意思?太阳系的形变只不过是行星轨道的变化。太阳系受到压力作用的效果,不是太阳系发生形变,而是行星轨道发生变化。所以应该明白一点,所有静力学材料都是行星系动力学系统,‘力’,都是动力学的力,‘力’只有一种效果,使物体产生加速度。本质上,‘力’是动力学的问题。
  你是博士,不过有些问题,你想得太复杂,反正我告诉你,证明杠杆原理,根本用不着其它原理,就像证明 2 的开方是个无理数,根本不需要什么数论!要是想到了,杠杆原理这个问题,一个不识字的工匠都能够做出证明。等我的书出版以后,适当时候我会公布我的证明,证明杠杆原理不用其它任何物理道理,只要画一幅图,把直杆称的问题转化为天平的问题就行了。大家自然会说这样的一杆秤没有什么不能平衡的理由。我的方法相当于几何证明中的作辅助线,画一些辅助图。
  既然你不是博士,那个博士肯定不是指你。那个回话是回复 jqsphy 先生的,是另外一个人,哈哈,你又多疑了。不要以为我是博士,对于物理我什么也不是,按一些北大物理学生的话说,我是正宗民科,而且还是个职业机械工程师呢!把话说土一点,是一个铁匠。我喜欢一个民科的身份,因为这是一个能够自由自在说物理的身份。



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