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在狭义相对论中,空间是各向同性的吗?
[楼主] 作者:hudemi  发表时间:2007/10/04 00:07
点击:523次

 

狭义相对性是一种平直时空理论,目前几乎所有的平直时空理论,都认为空间是各向同性的。比如,拿一根尺子,不管是朝东、朝西,还是朝南、朝北,人们都会认为其长度不变。这就是空间各向同性的最简单例子。

不过,由于狭义相对论坚持认为运动物体存在“长度收缩”的现象,这就会出现一个令人困惑的问题。如果“长度收缩”的观点成立,当观察者观察另一个运动的人员手中的尺子时,他会发现,该人手中的尺子长度会随该尺子空间方位的不同而不同(顺着运动方向放置时,长度最短;垂直方向放置时长度最长;其它方向时,长度介于两者之间)。如果从这一情况考查,该名观察者会很自然地认为空间是各向异性的。

那么,在狭义相对论中,空间究竟是各向同性的还是各向异性的呢?请大家谈谈。

 

 

黄德民

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 [2楼]  作者:angelury  发表时间: 2007/10/04 00:31 

回复:当然是各向同性。
因为你在这个比较过程中,使用的是变化可比,所以实质就是平直不可比。也就是说,你看到运动中的空间变化了,而没有得到本系状态的空间变化。所以各向同性。
想到这个问题,人们很快就会联想到速度相对,进而时空相对。这就需要明白电子层跃迁与实效时空阻隔。(如果没有想到的话,这里只提个醒)。这关系到运动体为何会产生出光。

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 [3楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2007/10/04 09:31 

这种现象仍旧属于各向同性现象,尽管它有点各向异性特色.也比如,运动材料的介电常数,变为张量,具有主轴,虽然看似乎
这种现象仍旧属于各向同性现象,尽管它有点各向异性特色.也比如,运动材料的介电常数,变为张量,具有主轴,虽然看似各向异性,但是空间本质上还是各向同性.

判断空间各向同性还是各向异性的标准是,空间距离的二次式子是不是一个对角的形式.
 [4楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2007/10/04 09:34 

现象上的各向异性,与空间的各向异性,是两回事.尽管材料的介电常数是一个张量,但真空的介电常数永远是一个标量,所以,材料可以因为
现象上的各向异性,与空间的各向异性,是两回事.尽管材料的介电常数是一个张量,但真空的介电常数永远是一个标量,所以,材料可以因为运动而变得各向异性,但是真空却不会因为参考系运动而变得各向异性.
 [5楼]  作者:张崇安  发表时间: 2007/10/04 09:55 

沈建其:呜呼鲁和星空ptg都说相对论是测量效果!也就是说:不测量,尺缩、钟慢都不存在?你的意见呢?
相对论解释迈莫实验用的是尺缩,难道这种“缩”是测量效应?那臂的长度是被“测量”短了?!
 [6楼]  作者:wbx.21  发表时间: 2007/10/04 10:03 

回复:对!cc=1/(µε)因为真空介电常数永远是一个标量,所以真空中的光速c不变.
经典电磁学,并不考虑力的作用速度,则有
B=µev/4πr2
f1=Bev
f2=Ee=ee/4πεr2
令:f1=f2 在将cc=1/(µε)代入,就可以得到:真空中的光速c
因为真空介电常数永远是一个标量,所以真空中的光速c不变.




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 [7楼]  作者:wbx.21  发表时间: 2007/10/04 10:12 

回复:“也就是说:不测量,尺缩、钟慢都不存在?”不是呜呼鲁和星空ptg的意见


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 [8楼]  作者:张崇安  发表时间: 2007/10/04 10:20 

也就是说:不测量,尺缩钟慢也存在?原子运动就扁了?是物理实在?如果是,是什么力量导致?
在狭义相对论中,空间是各向同性的吗?
 [9楼]  作者:张崇安  发表时间: 2007/10/04 10:23 

你来说说真空介电常数的原因!你该不是打算搬回电磁以太吧?难道你不知道电磁现象与惯性系选择无关?
在狭义相对论中,空间是各向同性的吗?
 [10楼]  作者:wbx.21  发表时间: 2007/10/04 10:38 

回复:介电常数是实验得到的,实验测得: cc=1/(µε)


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 [11楼]  作者:wbx.21  发表时间: 2007/10/04 10:40 

回复:是"时空"的作用.


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 [12楼]  作者:张崇安  发表时间: 2007/10/04 10:53 

时空怎么就能把物体缩短?你说细点!另外再提一个问题:在相对论中,光速是第一性的还是时空?
我可以提醒你:在相对论中,时空根本就不是本原性的东西!它是物体运动的产物,物体存在的方式!你却声称是"时空的作用"——你这不是等于承认时空第一性?
你是不是打算有逻辑循环回答我的问题?
 [13楼]  作者:张崇安  发表时间: 2007/10/04 11:02 

这里面问题很大!例如水中光速变慢是由于光在水中走折线,根本不是什么水的介电常数、磁导率!你还在麦克斯韦时代!
在狭义相对论中,空间是各向同性的吗?
[楼主]  [14楼]  作者:hudemi  发表时间: 2007/10/04 11:10 

人们感觉和认同空间的各向同性,应该是从物理现象还是从数学公式?我想答案是显而易见的!

人们感觉和判断空间的各向同性,应该是从物理现象还是从数学公式?我想答案是显而易见的!物理学中的数学公式应是从物理现象中总结出来的,如果空间的各向同性要从数学公式来判断,显然是本末倒置的.

你所说的介电常数等,只能说在我提的问题之外,又为人们增加了一个新的困惑和疑难而已.

[楼主]  [15楼]  作者:hudemi  发表时间: 2007/10/04 11:15 

请问,观察者看到运动的人员手中的尺子,不是从观察者自身的时空(也就是你所说的"本系状态")中看到的吗?
在狭义相对论中,空间是各向同性的吗?
 [16楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2007/10/04 11:37 

作为一个现代的物理人,尤其是物理学需要数学化的前提下,数学与物理现象是等价的.不认识到这一点,是自撅坟墓.
作为一个现代的物理人,尤其是物理学需要数学化的前提下,数学与物理现象是等价的.不认识到这一点,是自撅坟墓.

且,各向同性之类,本来就是一个数学概念,或者说是一个明显可以数学化的概念,为什么要排斥数学呢?为什么不愿意利用数学看得更远一点呢?
 [17楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2007/10/04 11:41 

尺缩、钟慢是客观的,不是测量所致(似乎量子力学才与测量有关). 但是,尺缩、钟慢与参考系的选取有很大关系,如果把参考系选取也作为测量的手段之一,那么就很难说了.所以,这种概念,最后不要过分深究,因为定义不同,答案也不同,到最后自说自话.
 [18楼]  作者:angelury  发表时间: 2007/10/04 11:51 

回复:你应该把问题说明白一点
1。观察者看到的变化,对于其本系是成立的,也就是这种变化对于本系来说是实效的。不单只是测量效应而已。
2。观察者所看到的非本系物体与它系所看到的有着根本的区别,要不然,各方向看所得到的照片就得不到不同的效果了。不按步就班是推导不了为何电场具有平直效应的。然而,它是一个透镜,可以以这个基准来对应两边的变化。一个是透镜左边的事物,一个是透镜右边事物。
3。尺子的变化对于不同的系不同,我们是否可以换成:各自的时空相对?似乎是你推出来的啊,既然在不同的观测点得到的结果不同,为何不放胆一试呢?

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[楼主]  [19楼]  作者:hudemi  发表时间: 2007/10/04 11:57 

在物理学中,数学永远是第二性的,当有物理现象否定现有物理理论时,必须怀疑直至修改现有的理论与数学描述!
如果发现一个尺子的长度随空间方位的不同而不同,要么承认这种各向异性,要么否定现有的理论体系,没有其它路可走。
[楼主]  [20楼]  作者:hudemi  发表时间: 2007/10/04 12:04 

应该说,我的问题是提得很明白的,似乎没有其他人的疑问。“各自的时空相对”的观点是我依据相对论的观点推得的,可惜没有几个人
应该说,我的问题是提得很明白的,似乎没有其他人的疑问。“各自的时空相对”的观点是我依据相对论的观点推得的,可惜没有几个人真正理解,本贴实质上是该问题的继续。目前只有“冥王星”电话告诉我理解了我的说法,但这几天他没有时间上网。
 [21楼]  作者:angelury  发表时间: 2007/10/04 12:12 

回复:各自时空相对与空间各向同性是一致的,可以说是一一对应关系。


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 [22楼]  作者:张崇安  发表时间: 2007/10/04 12:32 

我感觉你是维相者,那两位是给相对论出洋相!或者可能是卧底!
在狭义相对论中,空间是各向同性的吗?
 [23楼]  作者:张崇安  发表时间: 2007/10/04 12:32 

在狭义相对论中,空间是各向同性的吗?
 [24楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2007/10/04 13:25 

物理学历史表明,数学与实验是物理的两只脚,缺了谁都不行.另,
长度伸缩不同,这种各向异性,是表面的各向异性,因为空间距离仍旧是xx+yy+zz, 是对角的,所以空间本质上还是各向同性.

长度伸缩不同,本质上是因为运动导致,也就是运动在长度上的投影不同导致,是两个矢量(运动与长度)的交角所导致.而两个矢量的夹角必然是存在的.如果这个也算是各向异性,那么牛顿力学的速度U+V, U-V的不同难道也是各向异性吗?
 [25楼]  作者:哲学黑洞  发表时间: 2007/10/04 13:29 

你误解了,‘观察’和‘测量’效应都是客观的,即任意观测者‘观察’或‘测量’的结果都一样。这里主要是为了区别‘观察和测量’
观察:一般指利用光信号进行的观察,是要考虑因光速有限造成的‘误差’的。一般情况下,观察到的数据要首先进行‘消除因光速有限造成的误差’后,再标注到坐标系中进行分析研究。

测量:一般指用尺和钟直接测量长度和时间,不存在考虑因光速有限造成的误差。测量数据一般可直接标注到坐标系中进行分析研究。

《相对论》的所有效应,都是测量效应,即《相对论》所利用的物理量,都是直接测量的物理量。

吴家荣就认为:《相对论》的‘尺缩时慢’效应,是‘观察’效应。

 [26楼]  作者:哲学黑洞  发表时间: 2007/10/04 13:47 

面对实事求是的反相者,谁维相都会出《相对论》的洋相,不用说别的,就说‘《相对论》违犯经验和常识’这一点,就已经决定了。
这是因为‘经验和常识’都直接来源于人类对实际事实的感受,都是直接观测到的事实或其总结结论,都是事实在大脑中的直接反映,都是事实!

因此违犯经验和常识,就是违犯事实。也就是说:《相对论》是违犯事实的,必然是错误的。

至于说至今无法说服维相者,原因在于反相者对经验和常识的事实依据,还没认识清楚,有只凭借自己的主观感觉反相的成分。显然这种对事实的模糊认识,只是暂时的。
 [27楼]  作者:张崇安  发表时间: 2007/10/04 14:45 

我是说:不观测、不测量,这种效应存在不存在?譬如迈莫实验臂的"收缩"是观测的效应?没有干涉条纹移动也是观测的效应?
在狭义相对论中,空间是各向同性的吗?
 [28楼]  作者:星空ptg  发表时间: 2007/10/04 17:11 

回复:老张在这个基本物理学问题上实在是糊涂的可爱!
“客观现象”和“客观显现描述”是两个概念。“客观现象”本身并没有“样子”,它们的“样子”是我们描述出来的,或者说是我们对它们的感知、感受。
计量(包括测量、比较、经验判断等手段)是我们描述客观现象的基本方法,没有计量我们无法描述客观现象。

所以,老张“被测短了”的说法实在可笑之极!客观现象的变化都是“测”出来的,不测连“样子”都没有,何来变不变呢!

不要把哲学中的“客观”和“主观”的概念,原封不动地般到物理学中。物理学中的“客观现象”都是主观描述出来的,这在哲学中属于主观范围,哲学中的“客观”,在物理学中没有任何实际意义。
 [29楼]  作者:wbx.21  发表时间: 2007/10/04 17:28 

回复:对不起,不知道.


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 [30楼]  作者:星空ptg  发表时间: 2007/10/04 17:44 

回复:既然“时空是物体运动的产物”,那么时空(变不变)当然依赖与我们对物体运动时空属性的测量(计量)结果了!
回复:既然“时空是物体运动的产物”,那么时空(变不变)当然依赖与我们对物体运动时空属性的测量(计量)结果了!不计量你怎么知道物体运动时空属性变不变!

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