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与黄德民先生的讨论
[楼主] 作者:jqsphy  发表时间:2006/12/05 17:01
点击:267次

黄德民先生,您好!

您的"详解并重构相对性原理"文章今天我阅读。我以前一般只对含有数学的文章发表评论,对于无数学的文章,因为对于文字的把握比较难(同一句话,可以有多种解读),所以一般不分析。

对于您的"详解并重构相对性原理",我对大部分观点表示赞同。

其实,分歧是次要的。无论是持物质作用论还是持对称性制约论,说不定建立的理论是相同的呢。这样的事情实在是太多的。广义相对论的建立完全靠对称性制约论(认为引力不存在,只有时空弯曲这个微分几何的流型存在),可是苏联的Fock与中国的周培源照样可以将爱因斯坦引力场解释成物质与时空两部分,在数学上也是成立的,这可以算称得上物质作用论。其他类似事情很多:安培,法拉第,Maxwell建立电磁理论,可以说走的是物质作用论路线。可是1920年前后,Weyl等人发现电磁理论满足U(1)规范对称性,也就是说电磁理论是受规范对称性制约的,那些不满足U(1)规范对称性的量(与作用)是不可能进入电磁理论的。物理学家把规范对称性总结出来,再推广到非Abel情况,于是建立强作用弱作用理论,就不必要走安培,法拉第,Maxwell路线了,直接走规范对称性路线,就将强作用弱作用理论的方程推出来了。
所以,严格区分物质作用论与对称性制约论,没有必要。因为两者本来互相交叉。您说“物质作用决定物理规律”,那么我上面说的就是对称性决定物理规律,那些不满足对称性的作用就不可能进入理论。您看,我们对于文字与思想的把握很难(对于同一个理论,同一个物理学,可以有多种解读)。100人可以解读出100种量子力学思想,但是计算结果只有一种。因此我更关心计算结果与具体的物理过程,也正是因为如此,我很少对思想做出评论。

其他一些小分歧:您说声学方程不满足Galileo不变性。其实声学方程是满足Galileo不变性的。当然,我们还可以将声学方程改造(修正)成Lorentz不变性(当然,目前看来,似乎没有必要)。但流体力学是存在相对论流体力学的,如相对论等离子体理论。相对论流体力学与相对论等离子体理论,就是广义的声学理论。

您说声学方程不满足Galileo不变性,那可能是针对某个声学方程而言的。如果只针对某个方程,那么电磁学的库仑定律,安培定律也不满足Lorentz不变性,但是对于整套完备的体系(Maxwell方程组),则是满足Lorentz不变性的。整套完备的声学理论,必然也是满足Galileo不变性的。

横向多普勒涉及时间膨胀问题。对于横向多普勒到底是红移还是紫移,我们的教材中的确缺少实验介绍。不过,技术上倒是有的,如“激光光栅多普勒横向位移遥测传感器”,就是利用了横向Doppler效应,实验与理论都有(见下面介绍),认为两者是符合的。

 

  致
礼!

              Jian Qi Shen
              
               2006-12-05

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激光光栅多普勒横向位移遥测传感器
关键词:光栅多普勒效应景深横向位移测量遥测
作者:蒋诚志
概述:介绍了一种光栅横向位移遥测传感器,被测位移和光束方向垂直。该系统利用激光光栅的多普勒效应进行测量,采用差动光路结构。理论计算和实验表明,此系统测量范围大、信号质量好、分辨力和测量精度高,并具有很大景深范围,可应用于具体生产环境中的位移遥测。
 






======== 2006-11-30 22:15:36 您在来信中写道: ========

建其:你好!
我在西陆挑战相对论讨论区发表的"详解并重构相对性原理"一贴,为何一直不见你回复意见?欢迎你发表看法.另外,昨天我又发了一个贴子,认为光的横向多普勒究意是红移还是蓝移非常值得讨论,也请你发表意见,尤其是历史上是否真的有实验验证了光的横向红移,希望你能说说.
若有可能,希望你能留下联系电话,以便交流.

黄德民
2006.11.30






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 [2楼]  作者:hudemi  发表时间: 2006/12/05 22:10 

讨论相对性原理只能在物质作用论的框架内!

建其,你好!

我知道你比较看重数学,但对许多原理性的东西来说,是无法用数学公式来表述的,只能用文字来描述,否则就不会称之为原理了。相对性原理就是这样一条原理,它非常重要,有许多人对它有模糊认识,所以我们必须将其基本内涵理清。

我坚持“物质作用论”的做法,但不反对“对称性制约论”。前者可以认为是“本源论”的思想,后者可以看着是“模型论”的思想,在本源探究暂时得不到结果的情况下,采用“模型理论”来解释物理现象是可以的,但千万不要把这种“模型”当作“本源”。我反对的是把模型当本源。(你或许会说,在许多情况下,真正的本质我们是无法知道的。这我不否认,但有一点可以肯定,本源一定是物质作用,而不是非物质作用。)

对你对物质作用论和对称制约论的分析,我没有什么意见。但是,我的文章中主要讨论的是“相对性原理”,而不是“物质作用论”。我认为,只有在物质作用论的框架下,相对性原理才是可理解、可证明并且是正确的。离开了物质作用论,相对性原理就完全失去了基础,就无法保证它始终正确。比如,按照你所说的对称制约论,认为引力不存在,只有时空弯曲这个微分几何的流型存在,那么如何保证这儿总结的物理规律能够适用于那儿,这些都成了问题。所以说,要提相对性原理,必须是在物质作用论的框架下。但现在的人们没有注意到这一点,企图把相对性原理推广到对称制约论框架下的理论中,这就是错误的。如果你认为我的这一说法不成立,可以请你(或者任何相对论专家)在对称制约论的框架下论证一下相对性原理的正确性。也许,在对称制约论的框架下,相对性原理这种概念都难于提出。

至于我说的声学方程不满足Galileo不变性,确实是指某些方程。我原文中交待的很清楚,不能要求所有的物理方程都都必须满足变换不变性。有些方程是有特定意义的,它不满足变换不变性,并不表明它错误。正如你所说的库仑定律不满足洛氏不变性,它也成立一样。

你推荐的这篇有关横向多普勒效应的文章,我还没有来得及看。但从“概述”推测,那不一定是纯粹的横向多普勒效应,很可能主要包含着一阶多普勒效应在准垂直方向的分解,因为概述中提到了“横向位移遥测”一词,我想,只要有位移,是很难保证准确垂直的,一阶分量很容易投影过来,与二阶混在一起。有位移发生时,一阶投影变化明显,而二阶基本不变。之所以垂直方向测,是因为这个方向一阶投影的变化率明显,从而可以明显地感知位移变化。

你是从事相对论这一行的,有比较多的优势,希望你帮忙查查横向多普勒的验证情况。

(另外,你贴子结尾是否太正规了,用不着,谢谢!)

 

黄德民

 [3楼]  作者:马国梁  发表时间: 2006/12/06 15:06 

物质作用论的思想是正确的!有些事物具有对称性,而有些不具有,对称性不是普遍规律!
我们伟大领袖毛主席都说:我不理解,对称性在物理上怎么那么重要呢!
 [4楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/12/06 22:28 

这个实验有点意思,似乎很象是与“光行差”相关?

这个“激光光栅多普勒横向位移遥测传感器”有点意思,
运动光栅很象是一个横向运动的观察者,
(也可以用声表面波代替运动的衍射光栅)
其反射光的频移似乎就是一种“光行差”效应?
其实这个“光行差”是当时论证光速具有相对性的重要实验,
但是它显然与“迈-莫实验”相矛盾了,
这一对“矛盾实验”令当时和现在的不少学者头痛了很久?

 

 

[楼主]  [5楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2006/12/07 11:57 

1. 世界是物质的.所以,物质当然很重要.但物质毕竟是硬件,我们还需要有软件(对称性制约),来规范物质如何作用. 打一个不恰当的比方
1. 世界是物质的.所以,物质当然很重要.但物质毕竟是硬件,我们还需要有软件(对称性制约),来规范物质如何作用. 打一个不恰当的比方,没有软件,一台电脑只是由原子组合的物理材料而已.从这个角度讲,两者(硬件与软件)都是本原.如果只有单一的本原,就构成不了本原.世界上也许的确先有物质,但光有物质,可能互相并不作用,只有有了对称性制约,让某些满足能量动量守恒的作用进入,其他不满足能量动量守恒的作用被排除.如果你的物质一开始就能互相作用,那么说明你的物质本身就自带软件,那就说明软件也是物质的一个属性,很重要.没有软件这个属性,物质就无法自我定位.

您说"离开了物质作用论,相对性原理就完全失去了基础". 具体的物质作用是次要的. 如果在电磁力作用下,相对论成立;那么抽调电磁力,换上核力,相对论照样成立.这说明某些对称性具有超越具体物质作用的崇高地位.

2.声学中存在不满足Galileo变换的公式,那是因为这些公式本来就是针对静止系而言的.因为只针对静止系而言,因此不需要什么坐标变换,所以,对于它们,是否满足Galileo变换,不重要.但是,注意:这些不满足Galileo变换的公式是可以推广到运动系的.同样,在电动力学中,库仑定律也是静止电荷的定律,针对静止系而言的,因此不需要什么坐标变换,所以,是否满足Lorentz变换,不重要.但是,静止的库仑定律是可以推广到运动系的. 您看到的那些不满足Galileo变换,Lorentz变换的公式,都是静止的定律,是特殊的,但推广到运动系,是必然的.

SHEN JIAN QI 2006-12-07
 [6楼]  作者:szshanshan  发表时间: 2006/12/07 17:59 

不是由对称性约束物质的运动。物质运动有内在的规律,对称性是人们认识到的物质运动的部分规律,如宇称守恒起初从电磁作用认识到
不是由对称性约束物质的运动。物质运动有内在的规律,对称性是人们认识到的物质运动的部分规律,如宇称守恒起初从电磁作用认识到,再用到弱作用则失败,只有放棄空间反射镜像对称性的普适性。不能把空间反射镜像对称性强加到弱作用中。
宇宙与电脑不同,不是用硬件、软件两套东西来运作,若是如此,设计不同形式的对称性就能改变宇宙中物质的运动,从而就没有了真理的客观标准。
我们与吴先生、正和辩论单向光速的测量问题,在技术层面上是很简单的事。以实验事实为判断是非的标准,则一目了然地单向波长是测出来了。因为导线延时不随空间位置变化是千真万确的实验事实,以此事实为根据测单向波长的实验应是成立的。若用相对论这个广义对称性的理论作为判断是非的标准,吴先生、正和推论出测单向波长的实验不成立。因为相对论要用己知的单向光速校对异地的钟来定义同时,测单向光速肯定没有用己知的单向光速来校对异地的钟(若己知单向光速何需测量),当以相对论理论来判断是非,测单向波长或测单向光速的实验肯定是错误的。以理论为是非的标准就决不允许测量单向光速,测了也是错的,结果是:理论只能被信仰,不能被检验。对称性的理论也不例外,将不满足对称性理论的实验结果删除掉,我们就只有信仰、崇拜理论了。可怕的是,有不同的人提出不同的对称性理论,我们就无所适从,不知去崇拜谁了。
 [7楼]  作者:马国梁  发表时间: 2006/12/07 21:12 

苏州姗姗说的有理!
应是先有物质运动,后有对称性和不对称性;而不是先有对称性后有物质运动!

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