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从相对论中看到的问题!
[楼主] 作者:guixiguang  发表时间:2006/03/22 21:53
点击:429次

显而易见的我就不说了 说点特别的;
1.由质能方程可以看出当质点速度达到光速时能量无限大 这可能吗? 所以由相对论可以推出光子不具有质量,因为如果它有质量 那么它的能量将无限大. 也就是说相对论不适用于光速运动的物质.
2.广义相对论认为力场能对光产生作用.会使光线发生弯曲.在这里爱因斯坦用只用到了光速还有万有引力公式,丝毫没有提质量问题 .那么你认为没有质量的光还能谈到用万有引力计算吗?
3.由质能方程可知速度增大质量增大,质量是物质的性质,质量是怎么增大的?为什么要引入相对性质量?就是因为需要吗?动量的修正完全可以用v的修正来完成!引入相对性质量是多此一举!你可以设想两个人和一个以v/2速度运动的小钢球:一个人速度为0 另一个人速度为v/2,不动的人观察小钢球的质量增大了,和小钢球保持相对静止的人会看到小钢球什么都没变.物质的本身是不以你的意志为转移的.因此相对性质量不合理.
4.质能方程反映不出质能的转化过程.E=MC2在光速时不成立, 而质能转化正是在光速时转化的.爱因斯坦只是在用质量差才能用质能方程解决光速问题,而不能用能量守恒方程来解决问题.原理是"质量和能量各自守恒"实际上就是冠冕堂皇.事实就是质量和能量都不守恒.
5.说一下证明相对论的实验的错误之处.证明质量与速度关系的实验:布雪勒于1908年作的实验.公式q/m=v/(br).他证明了核质比q/m不是定值而q/m0是定值.问题:电荷q在磁场中作圆周运动那么在r的方向上必然存在向心加速度.可以把速度分解那么在r上存在一个指向圆心的速度.所以r应该作洛伦兹变换.而相对论没有对r进行洛伦兹变换反而对质量进行变换.变换后看看呢 你会发现结果和变换质量一样.实验结果和变换后的结果符合得很好.就是不知道相对论结果碰对了可原理对了吗?

下面说一下我自己的观点!希望错的地方请大家帮我指正!
1.保留相对性原理
2.光速的问题 只用到光速不依赖于惯性系的选择(洛伦兹变换中用到) 在这不会用到光在真空中的速度是否随时间和环境改变的问题 也用不到光速是不是最快的问题 .尽管用不到但是我说说自己的看法;光是一种特殊状态,在这个状态下质量和能量共存,但不是简单的混合,这种状态我给它定义为"质能态".这个过程将在下面的质能方程中说明形成的原因和特点.就是在这种"质能态"的状态下光才具有粒子性和波动性两种特性.因为质量反映的是粒子性而能量反映的是波动性.光的波粒二相性由此而来.还可以用我修改的相对论推广到粒子波.
3.我的时空观与爱因斯坦的一样 包括同时的相对性 长度的收缩 时间的延缓 但是我不认为质量会增大 在我的方程中质量就是M不随速度发生变化.
4.相对论性动量 爱因斯坦在这引入了相对论性质量 我的观点是质量M不变 动量的修正只修正速度. 这样由相对性原理动量的表达形式不发生变化.表达式省略...
5.相对论性能量 质量和能量的关系 新的质能方程:E=1/2MC2+1/2MV2 意义:总能量=质量能量(静能量)+动能 M=质点的质量(注意是静质量,质量不发生变化) C=光速 V=质点的运动速度
讨论质能方程的推导:保密 ^_^
应用:在光速下也可以直接应用.当保密V=C时;E=MC2=Hr=PC 所以P=E/C即光子的动量 我的方程为什么能在V=C时应用呢?因为我的方程承认光子具有质量 推导过程中考虑到质量的问题
光子有质量才会有动量才会受引力场作用 广义相对论才会成立.
质能态:物质在质量和能量达到光速时所表现出的状态,此时物质的质量不变,总能量等于质量与光速平方的乘,动量为质量与光速的乘积.
解决问题:计算核反应根据总能量守恒.
1/2M1C2+1/2M3C2=1/2M2C2+Ek
M3C2=EK
....OK

请多指教!

2006.3.22
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 [2楼]  作者:杨升山  发表时间: 2006/03/23 08:39 

我基本同意你的观点,但不同意你对同时性的看法。
学习狭义相对论遇到的几个问题及其解答
1:为什么用测量光速的方法不能用来测量介子和中微子?
2:为使么在导出狭义相对论公式时要丢弃另两个(时间收缩和空间膨涨)式子?
3:为什么不能用狭义相对论来解释光子?
4:把比较基准相对化了,所谓光速还能不能表示原来的意义?
5:光线在我们认识自然界中到底起了什么作用?
我来试着解答;
在二十世纪初,物理学有许多新发现,原子的放射现象,使原来认为原子是物资的最小单位的看法发生了动摇,放射线的速度远比常规运动的速度快。用依据光学和电磁规律制成的测量仪器测量不出超光速现象,于是有了洛伦兹变换。用洛伦兹变换计算出的结果,又与测量出的结果相符合,因此动摇了人们对经典物理学的信念。开始寻找解决办法。爱因斯坦的狭义相对论就因为能解释众多的物理现象而被承认。
可是。人们在测量光速时,人们都用测量着带的尺和钟,谁也没有用光线带的尺和钟。但在测量介子和中微子时,用这样的方法计算出的结果又与用仪器测出的速度不符。于是人们相信仪器的测量,用改变计算公式的方法去适应,产生了新的速度合成公式及其它公式。明明发现了超光速现象,却不敢面对现实。
再说,洛伦兹变换中,时间和空间的收缩和膨胀是同时的。两组方程中各可导出两个式子共四个式子只选两个,是把另两个式子看成解方程中的增根被舍去。可是运算中并没有产生增根的过程呀!
狭义相对论使比较基准随速度而改变,那么光速也只是个比较大的数字,失去了代表光速的含义。狭义相对论虽然能解释众多自然现象,但这种解释都是似是而非的。并不是科学的解释。这和把飞机的速度看成低于火车的速度后的解释并没区别。
光线是我们认识自然的重要媒介,我们的一器都使用光线的性质,光线只不过是传递信号的重要媒介,它和邮递员一样,在传递信号是必然会造成误差,这个误差当时并没有被认识。
我们再来讨论两个问题。
一. 同时性
爱因斯坦创立“狭义相对论”是从 对同时性的讨论开始的。
爱因斯坦在<<狭义相对论的意义>>中写道:为了完成时间的定义,可以使用真空中光速恒定的原理。假定在假定在K系各处放置同样的时计,相对于K保持静止,并按下列安排校准。当某一时计Um指向时刻Tm时,从这只时计发出光线,在真空中通过距离Rmn到时计Un;当光线遇着时计Un的时刻,使时计Un对准到时刻Tn=Tm+Rmn/c。光速恒定原理于是断定这样校准时计不会引起矛盾。
对于同时性,有主观的同时性与客观的同时性之分。经典力学关于同时性的说法,是客观的。物质每时每刻都在发生变化,由于信号的传递速度限制,不可能均被我们感知,如太阳光照射到地球,需要八分多钟时间。我们感知的,也只是光线传递来的八分多钟以前的太阳的信息,现在太阳什么情况,只有以后才能知道。
主观的同时性表面上没人赞成了,实际上远非如此。用光信号作为两点间同时性的校对信号,不失为一个良好的办法。但这种办法推广到任意点之间进行同时性的校对,就会出现一种错误情况。
比如A地发射一个光信号给B地和C地,但B地与C地距A地不一样远。那么A地校对时间起始点 时,因先后接到两个返回信号,它的起始位置就不能确定:与B同时时就不能与C同时,反之亦然。这仅是三点之间的情况,宇宙中有无穷多点的,用光信号进行同时性校对时,实际上既认为光信号具有有限的传播速度,又默认光的速度是无穷大,立即即至。当然,校对了A与B的同时性,再与C校对时,可以告知C应增减多少,但宇宙中的点有无穷多,作到这一点是十分困难的,可以说是根本无力完成的。
是不是没办法校对同时性呢?也不是。前已分析过,时间仅是物质变化的量度,使用周期信号来记数,时钟也只是一个周期信号,是一个比较基准。所以我们校对同时性时,可以在一点校对多个时钟,然后分别拿到各个观察点去就行了。运动是相对的,被测物体也是可作为观察者的。
另外,不能只认为有相互作用时才说物体存在。比如太阳光照到地球上需要八分多钟,我们不能把自己感知太阳光时,才说太阳存在。太阳的实际位置也不是我们看到的位置。有人举例说:与我们相距八十光年处爆发了一颗新星,有人在二十年前写了一本有关新星的书。那么这颗新星不会记载在这本书中。能不能说这本书记叙的完全正确呢?显然是不能够的。因为不管书中记载了没有,八十年前这颗新星就诞生了。我们不能要求记叙完全正确,因为我们的活动能力有限,而事物的变化是无限的。我们只能要求记叙的基本准确。有许多事情我们这一代人是无法得知的,但不能说那种事情不存在。我们的有些感觉掺进了主观的成分,必须经过思维才能了解真情。
比如,我们感到地面是平的(说海平面更恰当)。可地球是球形,海平面当然只是球面一部分。太阳东升西落,实际是地球自转。这些都只有经过思维,有些还需要经过模拟试验才能得出结论。
例如:在北京至广州的火车上设一个邮递员,车尾挂有邮政专车。
某甲乘客要到广州去,在北京站临上车时,给住在长沙的一个朋友乙写了一封信,说了一些事情。当甲乘了一段车后,想起还有一些事情没交待清楚,在火车上又写了 一封信给乙。车上的邮递员很快把信转到车尾的邮政专车上。假设北京站的邮局也把甲的第一封信放在这节专车上,那么长沙的乙同时会收到甲的两封信,甲写信的时间是有间隔的,甲不会承认同时写了两封信。怎样去评价他们说法的是非呢?常识告诉我们,甲是当事人,甲的说法是正确的。乙认为甲同时写两封信是乙的感觉,是不符合事实的。甲的两封信都 寄出了,不论乙收到收不到,都是寄了,不能因乙没收到信就断定甲没有寄信。但如果甲在信的末尾准确地写上了他写信的时间,乙在看信时也注意到这一点,乙就会根据信上注明的时间判断甲在什么地方写的信。并能想到,甲在写这些信时,自己分别在干着什么。但是,自然界的情况要复杂的多,物体大都不能把自己发出信号的时间写在信号上,所以人们在接到信号时需要仔细的判断,不然会出现甲乙两人说法不同的情况,可能会得出错误的结论的。
另外,如果乙的住地不在长沙而在郑州,甲的第二封信又是在经过郑州以后发出,那第二封信就与甲的行程相反,情况就更复杂了。
上述说法是大家早已知道的。当某人要到朋友那里去而希望朋友到车站给自己帮助时,总是打电话或发电报给自己的朋友,就是因为电话或电报有比信件更快的传递速度。如果写信,除非是几日前就把信寄出,那就只好由自己去拆信了,希望得到的帮助是不可能的。
如果甲不是乘火车而是乘飞机,飞机中途在武汉停留。甲在北京起飞时寄出一封信,甲在武汉停留时又寄出一封信。如果邮政系统仍以火车送信,那么乙收到甲的第二封信要比收到甲的第一封信要早一些。如果 乙粗心一点,就会把信的次序颠倒。当然乙可以从信的内容和注明的时间来做出正确的判断。但是自然界怎样来标明这些信号的先后呢?
对于信件发出的时间,甲的说法是正确的,而乙只有在经过思维分析后才能 得到正确的结论。“狭义相对论”否认甲的说法,承认乙的感觉,不出错误才怪呢。
“在某个参考系中同一时间,但在不同地点发生的两个事件,在另一个参考系看来,将变成被一定时间间隔分离开来的两个事件”。“在某个参考系中同一地点但在不同时间发生的两个事件,在另一个参考系看来,会变成被一定空间间隔分离开的两个事件”。这两种说法,用“看来”一词表述,只反映观察者的感觉,并不是事实。而这两种说法,却是“狭义相对论”使时间与空间等价且可以互相转换的理论基础。
二. 光在我们认识自然中的作用
“狭义相对论”几乎可以解释自然界的一切现象,唯独不能解释“光子”。
光的性质到现在还没有完全统一的理论,我在本文物理学一节中,估计光的所谓二像性,就分别是光子的个体与群体的结果,而光电效应,是光子个体表现,反射、折射等波动性质是群体表现。光子又极可能是质量不同的光子群。同色的光线,又可能是具有相同能量却具有不同质量和速度的光子群。这从光的多普勒效应中可以觉察。
我认为,光学的粒子说与波动说并不矛盾,只不过是从不同的侧面描述光这个物质而已.光学的粒子说,指出的是光子的单体,无数个光子去轰击一个原子,只有很少光子能与原子发生碰撞,起作用的只不过是个体.光学的波动说,指出的是群体现象.就象一支部队,每个士兵是单体.整个部队是群体.如果把光子看成子弹,光的波动说就是说每个波峰相当于排射,光子说指的是单击.子弹出枪膛有初速,光子从原子中发出也有初速.

水波,声波的传播,都是借助于媒质.媒质都是由单个分子组成的.它们的特性,类似<光子>的性能.只不过是数量众多,只能按群体看罢了.水波是振动源冲击振动源周边的水分子,是它们运动,又由于反弹向中心运动,反复运动行成波动.声波同样如此.光波的传播没依靠介质,而是无数小粒子向外飞.
每个原子都是由原子核与电子组成,电子不停的绕原子核运动.光子群照射原子,只有很少光子能击中电子,电子的能量增加到能脱离原子核的束缚时,就产生电子移动,这就是光电效应.而多个电子移动才行成电流.
光速与产生光的光源的运动无关,而与参照系的选择有关.
我们能够感知的光,只是快速运动的众多粒子的很小一部分。当光子的能量降低到红光以下或能量增加到紫光以上时,我们用眼睛就不能直接感知了。要感知它需要借助仪器的帮助。但不能被感知并不等于这些物质不存在。“光子”和基本粒子一样,也具有一定的质量,动量,能量,也同样适用万有引力定律。对于光的本性问题,还有许多问题值得研究。至于光源的发光机制,光与光源的关系,都需要认真研究。从类比的方法去看,极可能各向不同性,这些问题,本文不去探讨。
我们在这里只谈一谈光在我们认识自然过程中的作用。
前面说过,光线是我们用眼睛感知物质的主要媒质,是把物质的特征信号传递给人们的忠诚邮递员。
一个物体的是否存在,是否运动,与光线的存在与否并无关系(严格来说在有光子碰撞物质时,会使物质受力。)那么,洛仑兹变换式中光速c,又不是凭空得来的。为什么在测量速度的计算中,却出现了与光速有关的数据呢?
这就使我们想到日常生活中存在的一个现象,就象在同时性一节中所举的例子。这个例子虽是假想,要相实验并不费力,朋友们有兴趣不妨试一试。
可能会有人说:“不对,这是假设光有传递信号作用后引起的,而光实际上没有这种作用,我也没发现这种作用。”
我要这样来回答:现在比较事物,不限于把两种物体拿在一起比较 了,而是依据比较基准进行测量。测量时又不是拿尺去量,而是用仪器。测量者在大多数情况下并不直接与被测量物体接触,而是用眼看。试问:没有光线的传递作用,我们能看到物体吗?我们用的望远镜,显微镜,测距仪,只不过利用几何学知识进行换算,也没有直接接触物体。对于一个运动物体,又不能与静止物体放在一起,主要靠光线的传递作用。用雷达测量时利用无线电波,无线电波与光的性质近似。而光传递信息作用由于本身的速度限制不可避免的会造成误差,就好像邮递员不论怎样努力总会造成时差一样。
光的传递信息作用像个邮递员,那么把事物的特征信号从光线上取下来也应该是可能的了。当然是这样,而且大多数人都曾样做过,只不过不注意罢了。
试问有哪个人没照过相片或没见过相片呢。照相就是从光线上取下事物 特征信号的一种方法。我们看到相片,就能看到过去年代的信息。但要与相片谈谈话,那就不可能了。科幻小说的 作者敢于幻想乘上超光速的火箭回访几个世纪 前的伟人,那只是幻想,并不科学。但科学发展以后,超光速的飞行器定能产生,看到“伟人”的形象则完全可能,要想再与“伟人”谈话却是不可能了。因为看到的只是像,不是物。
现在,电视已在全国普及,可视电话也已投用。可视电话虽然可以对面谈话,但电视屏上的毕竟只是对方的图像,要想接触是不可能的。要知道,人们的感觉不限于视觉一种,而是有多种功能的。只有多种功能的综合使用,才能感知实物。
当然,普通照相只是保存了部分图像信号。近代科学技术的发展,全息摄影术的应用,给图像信号的保存和再现创造了有利的条件。磁带录像,激光录像等新设备的问世,更能说明这个问题。如果出现全息电影,那就会给人更加逼真的感觉,可是这仍然只是假象。
如果把照相看成是时间机器的话,把过去的录像重新放映.我们就可以看到过去了,但是那毕竟是像,不是物的本体.再说,光线在空间传播时,还有折射,反射,还会受到引力而改变方向.当这些信号被反送回来时,我们也可能看到过去的形象.
“狭义相对论”用所谓四维时空来代替现实的三维空间,在观念上,呈现的是保留旧的形态而又呈现新的形态。而事物的变化是旧的形态的消失和新的形态的产生,所谓四维时空显示的是与事物发展情况不符合的。人的主观感觉由于视觉的暂留作用可以保留很短时间旧的事物形象,但毕竟是错觉。
对于第三个问题,就是:狭义相对论不是科学的理论,所以不能解释光子。

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