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黃新卫先生的悖论是把狹义相对论时空中的动质量m=m0 /γ用到牛顿时空中的质量不能随速度变化的牛顿第二定律中的必然矛盾,故构成
[楼主] 作者:szshanshan  发表时间:2007/05/07 08:49
点击:657次

黃新卫先生的悖论是把狹义相对论时空中的动质量m=m0 /γ用到牛顿时空中的质量不能随速度变化的牛顿第二定律中的必然矛盾,故构成所谓的相对论“悖论”,用吳大猷在相对论时空中重新表述的牛顿动力学来分析悖论就消失了。
不过,狹义相对论中能量与动量都不是洛伦兹变換下不变的,只有静质量m0是洛伦兹变換下的不变量,吳大猷给出的洛伦兹变換下不变的运动方程为 m0duμ/dτ=Fμ,μ=1,2,3,4 。方程中的质量是静质量m0,在此意义上黃新卫说的质量不影响力随速度变化是对的。但是四维速度的任何分量uμ的变化率都与γ相关,从而与坐标间相对速度v的平方相关,即,使力Fμ随速度变化的是四维速度的分量uμ的变化率随(v/c) ^2变化,而不是动质量引起力随(v/c) ^2变化。
附: 吳大猷的相对论时空中重新表述的牛顿动力学
时间膨胀: β=v/c, γ=(1-ββ)^1/2
令τ,V0,ρ0是本征时间、体积、密度,且t,V,ρ是它们在以
速度v运动的一物体的参考系内的值,则
dt=dτ/γ, dV=γd V0, ρ=ρ0 /γ,
令四维速度
u (vx /γ, vy /γ, vz /γ,ic/γ)
(u•u)=-c2
且fμ是四维矢量ρ,
ρ0 duμ/dτ= fμ, μ=1,2,3,4   

m0duμ/dτ=Fμ, Fμ=(∫fμdV)/λ

F‧u=(1/2)m0 d(u‧u)/dτ=(1/2)m0 d(-cc)/dτ=0
定义一个三维力(Kx,Ky,Kz)
(Kx,Ky,Kz)=γ(Fx,Fy,Fz)
此时(F•u)=0变成
(1/λλ)(K•v)+F4u4=0
或 d (m0cc/γ)/ dτ=(K•v)            
即,动能T的变化率等于作用在物体上力K所做的功率
T= m0cc〔(1/γ)-1〕= (m-m0)cc
此处 m=m0/γ
运动方程 m0duμ/dτ=Fμ洛伦兹变換下是不变的。
     
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 [2楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2007/05/07 08:56 

把问题简单化一下,某瞬间物体动质量为M,加速度为a,受力多大?


※※※※※※
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[楼主]  [3楼]  作者:szshanshan  发表时间: 2007/05/07 09:23 

牛顿力学的加速度a混用到狹义相对论的公式duμ/dτ=Fμ,μ=1,2,3,4 ,才产生悖论。牛顿力学、狹义相对论、广义相对论和量子
牛顿力学的加速度a混用到狹义相对论的公式duμ/dτ=Fμ,μ=1,2,3,4 ,才产生悖论。牛顿力学、狹义相对论、广义相对论和量子场论四者各自用来解释杠杆、电梯问题都是自洽的。
见:
对牛顿力学受力相同才获得相同加速度。对量子场论或广义相对论受力不同才获得相同加速度。狹义相对论因不涉及引力而不能回答。

低速中子与中性宏观物体没什么区别,Nesvizhevsky用超冷中子做的中子在重力场中下落实验证实引力具有量子效应, 就是利用超冷中子的速度很小从而初始动量很低, 重力使其所产生的动量变化才容易观测到, 实验就用非相对论的玻尔-索未斐量子比公式处理实验数据。宏观物体的速度也远小于光速, 可用牛顿力学处理。结论是:在实验精度范围内, 静止质量相同的两低速中子或两中性宏观物体, 获得相同的加速度所受的力是相同的,注意!这只是在实验精度范围内说的。
当你要问是否严格相同,则作为近似理论的非相对论量子力学推论的玻尔-索未斐量子比公式以及牛顿力学都不能用了, 要用相对论量子力学(量子场论)或广义相对论来计算。由于非孤立物体的静质量会随四周物体的状态而变化, 量子场论是重整化物理质量的变化, 广义相对论是Bondi感应引力的质量变化。当两中子或两中性宏观物体具有不同速度时在同一地球重力场的静质量变化可以是不一样的,即使静质量变化dm/dt相同, 由于对地球有不同速度其所受到的重力也是不同的。具体说由陈绍光从量子场论和从广义相对论导出的同一引力公式:f P=GmMr/r^3;f C=GmMv/cr^2看来。f p对不同速度的两中子或两中性宏观物体相同,但f C则因速度不同而不同。故受力不同两者才获得相同加速度。
狹义相对论由于不涉及到引力作用, 不能用来处理不同速度的质点或粒子受力是否相等这个问题。狹义相对论的动质量随速度变化,本质上说的是质点或粒子的总能量包括静质量能mcc和动能,使得总能量与速度v有关。动质量是个可有可无的概念, 由于狹义相对论不涉及到引力, 动质量概念与牛顿引力和广义相对论引力都无关,使得动质量与引力质量无关, 也就是说,随速度变化的动质量不是引力质量,从而不能用动质量来处理地球引力扬中的力的平衡问题,如黄先生杠杆与电梯问题。或者说黄先生杠杆与电梯问题不构成狹义相对论的悖论。

对于拖拉力与撞击力需要用吳大猷先生在相对论时空中重新表述的牛顿动力学:三维力(Kx,Ky,Kz)=γ(Fx,Fy,Fz)与因子γ=(1-ββ)^1/2相关,β=v/c, 故三维力K与坐标速度v相关, 不同速度的两个中性宏观物体所受的绳子三维拉力 K不相同才能获得相同的加速度。但吳大猷定义的三维力K与牛顿力F=ma不相同,三维力K随v变化与洛仓玆变換相洽,从而它不会构成狹义相对论的悖论。


[楼主]  [4楼]  作者:szshanshan  发表时间: 2007/05/07 09:42 

受牛顿力F?受四维力 Fμ?动质量为M是狹义相对论的概念, 加速度为a是牛顿力学F=ma (m为不变质量) 中的概念,混用就产生悖论。
黃新卫先生的悖论是把狹义相对论时空中的动质量m=m0 /γ用到牛顿时空中的质量不能随速度变化的牛顿第二定律中的必然矛盾,故构成
 [5楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2007/05/07 10:07 

你是真不懂,还是装糊涂?两个动质量不同的物体,以相同加速度向上运动,受力相等吗?


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 [6楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2007/05/07 10:13 

这个问题不能解答,还是不要研究什么相对论了,回去补基础物理课


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[楼主]  [7楼]  作者:szshanshan  发表时间: 2007/05/07 11:23 

先说清定义的力是正比于牛顿时空的加速度a还是正比于相对论时空的四维动量变化率duμ/dτ,是按牛顿定律还是按吳大猷公式? 按牛
先说清定义的力是正比于牛顿时空的加速度a还是正比于相对论时空的四维动量变化率duμ/dτ,是按牛顿定律还是按吳大猷公式? 按牛顿定律沒有动质量与静质量的区別,牛顿力学中沒有动质量概念,动质量不能配牛顿力,问的“受力相等吗?”中的力不能是牛顿力,否则就是提问提错了。
动质量是狭义相对论中的可有可无的过渡性概念,只是为了对比牛顿力学的质量而引入的。吳大猷给出的洛伦兹变換下不变的运动方程为 m0duμ/dτ=Fμ,μ=1,2,3,4 ,m0是静质量。狹义相对论的动力学方程也不含动质量(顺便指出广义相对论的爱因斯坦动力学方程也不出现动质量),所以,你的问题是不能用严格的数学动力学方程表述的,它不是一个正规的科学问题,只是业余级的定性思考的问题。
但你的问题竟能难倒不少人,就说明问题还是有意义的。表明有很多人不但对相对论一知半解,对牛顿力学也是一知半解的,竟以为动质量可用于牛顿定律。
 [8楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2007/05/07 12:11 

黄新卫所提的问题似乎与这个观念有关:
牛顿在《原理》中曾写道:物体所含的物质越多,物体的惯性越大。然而,就牛顿力学体系或相对论来看,这仅是经验感觉,即这个经验一直游离于物理学之外。

黄先生是否已经把这个经验当是理所当然的东西呢?

※※※※※※
有所突破——《隐参量在物理学中的作用和地位》,诚请指点。http://wang.sellcn.com/com/wyg/ns_detail.php?id=28976&nowmenuid=83686&cpath=&catid=0
 [9楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2007/05/07 14:15 

物体所含的物质越多,物体的惯性越大。我完全赞同!请吴先生论证其错在哪里


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 [10楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2007/05/07 14:18 

力的定义是什么?相对论力学基本方程:由相对论动量表达式可知:F=dp/dt,这是力的定义式,虽与牛顿第二定律的形式完全一样,但
8.相对论力学基本方程:
由相对论动量表达式可知:F=dp/dt,这是力的定义式,虽与牛顿第二定律的形式完全一样,但内涵不一样。(相对论中质量是变量)


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 [11楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2007/05/07 14:19 

这是教科书上的说法,某瞬间物体动质量为M,加速度为a,受力多大?


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 [12楼]  作者:吴沂光  发表时间: 2007/05/07 14:46 

上面我已说了,它是一个游离于物理学之外的
这是因为从牛顿力学体系出发,我们只能含糊地认为它的正确性,但物理学不允许含糊.也就是说,沿用牛顿的质量定义,我们得不出这个"经验定律".在讨论物理学时,把它直接引入,那就是第三公设了.

从相对论出发,这个"经验定律"是不对的.
要使这个经验定律上升为物理定律,我们势必就要重建物理学,重新给出质量的定义. 以上的话是善意的,目的是希望先生不要重走我走过的弯路.
 [13楼]  作者:qapin  发表时间: 2007/05/07 15:33 

黄新卫的重大失策
杠杆、电梯悖论问题涉及引力,几年前我们曾发贴用陈绍光引力公式解决了问题、消去了悖论。因为除陈绍光引力公式之外没有其他解决办法,故该问题难倒了包括沈建其在内的许多国内外高手。黄先生本来应该见好就收,可是他现在却把杠杆、电梯问题中涉及的引力去掉,变成为纯粹的狭义相对论与牛顿力学的对决。问题一经简化,不是高手的一般物理爱好者也看得出来:把动质量概念用到牛顿第二定律中是明显错误的。贴出了吴大猷给出的狭义相对论中的替代牛顿第二定律的运动方程也不含动质量,大家就更明确了杠杆、电梯悖论根本就不存在。

[楼主]  [14楼]  作者:szshanshan  发表时间: 2007/05/07 16:08 

从f=dp/dt=d(mv)/dt=m(dv/dt)+v(dm/dt)推导出陈绍光引力公式用了广相Bondi感应引力的静质量变化dm/dt≠0,狭相的静质量不变。别
从f=dp/dt=d(mv)/dt=m(dv/dt)+v(dm/dt)推导出陈绍光引力公式用了广相Bondi感应引力的静质量变化dm/dt≠0,狭相的静质量不变。别班门弄斧!广相与牛顿力学中都没有动质量概念,狭相的运动方程中也不含动质量。狭相中动质量概念是可有可无的,它只表示狭相中的总能量的一级近似(级数展开至v^2/ c^2)由静质量能mc^2和动能(1/2)mv^2组成。
[楼主]  [15楼]  作者:szshanshan  发表时间: 2007/05/07 16:18 

看教科书先看书名,是经典力学还是狹义相对论或广义相对论,别张冠李戴乱套结果。
[楼主]  [16楼]  作者:szshanshan  发表时间: 2007/05/07 16:30 

言之有理!我们花时间发帖都是善意的。希望看到黄先生改进后的更站得住脚的东西。
黃新卫先生的悖论是把狹义相对论时空中的动质量m=m0 /γ用到牛顿时空中的质量不能随速度变化的牛顿第二定律中的必然矛盾,故构成
 [17楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2007/05/07 17:14 

不要老是推销你的观点,我质疑的是狭义相对论,与陈绍光、吴大猷理论毫无关系


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 [18楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2007/05/07 17:14 
 [19楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2007/05/07 17:16 

牛顿的观点游离于物理学之外?这是您个人的观点,不能代表物理学界


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 [20楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2007/05/07 17:19 

不要老是推销你的观点,我质疑的是狭义相对论,与陈绍光、吴大猷理论毫无关系


※※※※※※
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 [21楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2007/05/07 17:20 

关于力的定义,我用北大物理学院某生的话来答复你,在相对论框架下的普通力学中的力就是dp/dt
能解答吗?两个中子,一个水平方向静止,一个水平方向运动,同时以加速度a向上运动

Posted by 黄新卫 (58.19.198.32) on 2006-12-25 22:24:53:

问题:两个中子,一个水平方向静止,一个水平方向运动,同时以加速度a向上运动,对它们施加的力是否一样大?为什么?能解答吗?



按照通常对力的定义(这其实不是相对论必须的)

Posted by ........ (162.105.234.52) on 2006-12-26 11:41:07:

对水平方向运动的中子力大一些,因为F=dp/dt,p=γmv=mv/sqrt(1-v*v/c/c)



不对,应该一样大,请用相对论的思维好好想想为什么

Posted by 黄新卫 (58.19.198.32) on 2006-12-26 11:45:42:



好吧,我问你,力是什么?

Posted by ....... (162.105.234.52) on 2006-12-26 11:50:09:

你的想法不外乎:换过参考系,则令一个受力大,得出矛盾.

但是,力是一个与参考系无关的绝对量吗?如果是,我只能说,你这样定义的力是与相对论不容的,不是相对论不自恰.



你错了,水平方向静止的中子还要受到一个力,没听说过吧?

Posted by 黄新卫 (58.19.198.32) on 2006-12-26 12:09:43:

这个力是其它系的力感应或变换出来的,叠加在ma上,使它受到的力与水平方向运动的中子受到力一样大。



又用你可笑的直觉了吧

Posted by ....... (162.105.234.190) on 2006-12-26 12:26:31:

"感应",变换"出来",力是什么,在你心中仍然是一个模糊的似乎真实存在的又说不清楚的概念.我告诉你,物理学可不是禅学,这样去做物理也行.

在相对论框架下的普通力学中的力就是dp/dt,这就是他的定义,你要问力是什么,这个就是力,他在坐标系下的变换式当然由p的变换式决定,p=mv/sqrt(1-v*v/c/c)当然又由v的变换式决定.在相对论力学里,力就是这样一个东西.所以,其中不会出现任何矛盾.



可笑吗?这是浙江大学物理教师沈建其博士为解答我的杠杆悖论提出的,你不懂了吧?

Posted by 黄新卫 (58.19.198.32) on 2006-12-26 12:55:28:

沈建其博士是唯一能解答我的杠杆、电梯悖论的人,他总是用掩耳盗铃的方法解决各种问题。



如果他说的是相对论力学里的力,那肯定是他错了

Posted by ......... (162.105.234.190) on 2006-12-26 13:17:56:

如果是其他什么理论意义的力就不关我的事了



当然是相对论力学里的力,但他说我不懂。

Posted by 黄新卫 (218.200.153.12) on 2006-12-26 13:27:14:



好吧,我们对力是什么没有共识,你的"力"不是相对论力学里的

Posted by ........... (162.105.234.190) on 2006-12-26 12:30:58:

我所说的力,也即相对论力学下的力是什么我已经说得很清楚了,至于你说的"力"是什么我确实不知道,但既然他不是相对论力学里定义那个,也就是说这是超出了相对论的理论,他是不是有矛盾跟我没有关系.



应该说你和浙江大学物理教师沈建其博士就力是什么没有共识,他的"力"不是相对论力学里的

Posted by 黄新卫 (202.103.21.31) on 2006-12-26 12:57:44:

应该说你和浙江大学物理教师沈建其博士就力是什么没有共识,他的"力"不是相对论力学里的。

要不,他的物理学功底比你深,对相对论更有研究。



切,我从来不鸟权威

Posted by ....... (162.105.234.190) on 2006-12-26 13:07:00:

也就是说你怀疑我说的东西是相对论了.

我可不敢夸海口说我说的那么一个自恰的又那么成功的东西不是相对论而是我的发明.

你要反对相对论就先推翻我在陈述的理论啊,我陈述的东西你都推不翻你怎么推翻相对论啊?



我完全同意你的分析,而且完全同意你的分析符合相对论,但是沈博士不同意

Posted by 黄新卫 (218.200.153.12) on 2006-12-26 13:15:31:


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[楼主]  [22楼]  作者:szshanshan  发表时间: 2007/05/07 18:19 

北大某君说的F=dp/dt,p=mv/γ是吴大猷四维力Fμ=m0duμ/dτ的空间量(Fx,Fy,Fz)=(Kx,Ky,Kz)/γ。都是由γ引起的v的变换
北大某君说的F=dp/dt,p=mv/γ是吴大猷四维力Fμ=m0duμ/dτ的空间量(Fx,Fy,Fz)=(Kx,Ky,Kz)/γ。都是由γ引起的v的变换式决定着水平方向运动的中子的力大一些。因为p=mv/γ中的m与Fμ中的m0都是静质量,从而不是由动质量变化引起的。你还反对什么呢? 应先看懂后再反对,别闹笑话。
 [23楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2007/05/07 19:17 

水平方向运动的中子的力大一些,这不就得了吗?用得着你那么罗嗦?
一个简单问题,还要牵扯到四维力,好像这样就可以证明自己很正确?
再说,我的问题提到动质量变化吗?你不要像沈建其那样,把自己的错误想法强加在我头上来批驳我。

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[楼主]  [24楼]  作者:szshanshan  发表时间: 2007/05/07 19:27 

可用四维力表明:水平方向运动中子力大一些符合狹相,而不存在悖论。
黃新卫先生的悖论是把狹义相对论时空中的动质量m=m0 /γ用到牛顿时空中的质量不能随速度变化的牛顿第二定律中的必然矛盾,故构成
 [25楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2007/05/07 19:29 

那请你证明,运动系看,杠杆两边力不一样大,杠杆为什么平衡?


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 [26楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2007/05/07 19:33 

根据狭义相对论,力是Ma/(1-vv/cc). 这个力是与我通常观念(三维空间)一致的力,因此不是(四维)Lorenz协变的.为了得到Lorenz协变的
根据狭义相对论,力是Ma/(1-vv/cc). 这个力是与我通常观念(三维空间)一致的力,因此不是(四维)Lorenz协变的.为了得到Lorenz协变的力,还需要再乘上一个相对论膨胀因子.
 [27楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2007/05/07 19:35 

你们两个都对,说得是同一个意思.
黃新卫先生的悖论是把狹义相对论时空中的动质量m=m0 /γ用到牛顿时空中的质量不能随速度变化的牛顿第二定律中的必然矛盾,故构成
 [28楼]  作者:qapin  发表时间: 2007/05/08 00:17 

黃先生为何不接收北大某君说的“不会出现任何矛盾,我陈述的东西你都推不翻你怎么推翻相对论啊”而停止用杠杆、电梯悖论反相对论
黃先生为何不接收北大某君说的“不会出现任何矛盾,我陈述的东西你都推不翻你怎么推翻相对论啊”而停止用杠杆、电梯悖论反相对论。
北大某君的F=dp/dt用坐标时t未用固有时τ而不夠严格,这可能正适合于相对论的初入门者。存在不夠严格的缺陷导致不能显示出方程在洛伦兹变換下的不变性。用吴大猷的四维力Fμ=m0duμ/dτ公式可克服此缺陷,三维力F=dp/dt成为Fμ的分量后,就清楚地显示出作为三维分量的水平方向运动的中子的力大一些,不会影响相对性原理的成立、不会破坏四维矢量方程在洛伦兹变換下的不变性。
 [29楼]  作者:qapin  发表时间: 2007/05/08 00:26 

吴大猷给出的狭义相对论的运动方程正是回答你对狭义相对论的质疑,怎会毫无关系。你不反相了才能无关。
黃新卫先生的悖论是把狹义相对论时空中的动质量m=m0 /γ用到牛顿时空中的质量不能随速度变化的牛顿第二定律中的必然矛盾,故构成

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