财经社区女性社区汽车社区军事社区文学社区社会社区娱乐社区游戏社区个人空间
上一主题:关于“同背景系”(致CCXDL和GUO... 下一主题:Guojia:你对参照系的理解存在明显...
物理定律的适用参考系(惯性系)
[楼主] 作者:hudemi  发表时间:2001/11/16 22:13
点击:532次

读帖时,帖子不存在
本帖地址:http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-9919.html[复制地址]
上一主题:关于“同背景系”(致CCXDL和GUO... 下一主题:Guojia:你对参照系的理解存在明显...
 [2楼]  作者:guojia_new  发表时间: 2001/11/17 00:25 

平等观察理念
黄先生: 我要说的是:牛顿力学的惯性系,是相对于绝对空间来说的理想参照系,是随着绝对空间的消散而一起消散的概念。 你一直提到“匀速直线运动”。敢问:这个匀速、直线概念,是相对于谁而言的?如果是相对于地球,那么就把地球当作绝对静止的物体了;若认为是相对于太阳系,那么太阳系就是绝对静止了。。。如果认为是整个宇宙,那么整个宇宙就是绝对静止的了。其实,牛顿认为匀速以及直线的概念,是相对于一动不动的绝对空间而言的。可是,我们都认为这个绝对空间是不存在的,所以我们都认为,相对于绝对空间的匀速直线运动,根本毫无意义可言。匀速直线运动是一个相对的概念。当我们不知道自己相对于绝对空间作什么样的运动的时候,我们把自己认为是绝对静止的。每个人都有这个权力,而并不是只有上帝才有。你可能会说:随着我们知识的增长,一定会越来越明了自身处于什么样的运动状态下。我要说的是:所谓的不断增长的知识,其实就是利用牛顿理论对宇宙的勘探结果。既然还是牛顿理论的知识,就逃不过绝对空间的矛盾。所以,这个不断增长的知识,是井底之蛙,用自己来解释自己而已。 不错,在牛顿理论体系中,惯性系内的所有理论形式(方程式)都是适普的。很明显的,惯性系内,ddx/ddt=0(ddx表示x的二阶微分),加速度恒为0。一切加速度都逃不过惯性系的法眼。于是,惯性系是一个很神圣的参照系,非惯性系是下贱的参照系(呵呵,使用下贱这类词语仅仅为了形象而已,并无贬低的含义在)。于是,处于惯性运动的观察者,能够更完整地描述这个世界;处于非惯性运动的观察者,所描述的一切都是走样的。但是,事实并非如此,看我分析:非惯性运动的观察者,首先,如果他完全知道自己处于非惯性系内的话,他就可以适当修改方程式来完整地描述身边的世界,和惯性运动观察者的描述(数据)完全相同。这说明一点:非惯性观察者并不是下贱的观察者(你无法根据两张完全相同的报告单来区分哪个是惯性观察者的报告,哪个是非惯性观察者的报告),他也能够完整地描述,他和惯性观察者完全平等。可是,非惯性观察者描述的方法有问题,因为他对理论进行了修改。这又和前面那个“非惯性观察者并非下贱”的观点矛盾。其次,如果观察者无法得知自身是否处于非惯性系内的话,那么他就会“错误”地把自己认为是惯性运动的人,不作修改地进行描述,进行报告。这时候,两者的描述存在很大的差别。评定者很容易就可以区分出哪个是非惯性观察者的报告。看,非惯性观察者和惯性观察者之间的地位优先等级,和观察者对自身所处的状态有密切的联系。这怎么可能是一种高效、适普的理念呢? 广义相对论完全考虑了“匀速直线运动”的相对性质,把所有观察者全部平等起来,并没有一群特别合算的观察者。所有观察者对自然的描述,都是一个结果、一个数据。当然,这些结果和数据,不是原先的“加速度”、“作用力大小”等伽利略协变下的物理不变量了,取而代之的是广义的物理不变量,比如说质点的短程线方程等等。所以我们一直说:广义相对论是一个进步,进步之处在于提炼出更本质的物理不变量和理念。而惯性系的概念,也相应作了推广。所有自由落体的局域,都是一个惯性系。 广义相对论提出的那个同步卫星问题,完全表现出“平等的观察者”理念来。当我们不知道地球公转时候,我们一定会认为这个卫星漂浮在空中,相对于我们静止。牛顿理论让我们认识到:地球在环绕太阳公转。于是出现了惯性力是否存在的问题。牛顿力学采用了特殊优先观察者理念来回答这个问题,反正我们地球上所有的人,都是地位下贱的非惯性观察者。爱因斯坦相对论让我们认识到:地球在弯曲的四维时空中,并没有环绕太阳旋转,而是在短程线轨迹上运动。卫星也处于同种状态。地球上每个观察者都恢复了平等的观察地位。 guojia
[楼主]  [3楼]  作者:hudemi  发表时间: 2001/11/17 11:22 

读帖时,帖子不存在
 [4楼]  作者:guojia_new  发表时间: 2001/11/17 23:07 

我再试试看吧。
黄先生: 你上贴所言差矣。 你说:““运动具有绝对性”,这是我们以前讨论过的,主要指“匀速运动”和“变速运动”是有区别的,而且人们是可以区分的。这就是说,“匀速直线运动”本身具有绝对性,不一定非得相对于某一参考系来说。比如,即使我们闭上眼睛,我们也能够感觉到汽车的紧急刹车,从而断定我们处于非匀速运动之中,就是这个道理。” ======================= 反例:闭上眼睛的自由落体者,就感受不到自己在加速运动。所有位于均匀力场中的观察者,都无法感受出自身因为在均匀力场作用下的加速运动。“匀速直线运动”无法给予绝对性,因为运动状态是相对而言的。匀速直线运动状态,和静止状态具有相同的地位。试想:两个相互匀速直线运动的观察者,每个人都认为对方在运动而自己静止。到底哪个观察者是静止的呢?没有绝对的答案。同样,没有绝对的答案来说明到底哪个观察者是匀速直线运动。如果在这两个观察者A、B之外,再加入第三个观察者C:位于某均匀力场中的观察者,现在来看这三者是如何描述另外两者的。 \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ A认为:A静止,B匀速直线运动,C加速运动; B认为:B静止,A匀速直线运动,C加速运动; C认为:C静止,A、B都是加速运动。 \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ 正因为A、B、C都认为自己是静止的,所以三人具有相同的描述世界的地位,也就是说三人应该有相同的叙述。可是牛顿理论中,这个是不可能的。广义相对论中,实现了这个理念,统一了三人对另外两方的描述的口径。 所有问题的关键就是:匀速直线运动并不是唯一特有的优秀运动方式,均匀力场中的加速运动也一样优秀。引力是一种能够产生均匀力场的作用,于是引力场中原本的非惯性系,现在和惯性系等同起来了。这就是广义相对论的基本理念。两种原本不同的参照系,现在等同了,当然是在更高层次上的等同。如果一定要从低层次上反驳,我也无可奈何。 牛顿理论的绝对空间观,大量体现在各种描述中。最常见的描述就是:“这个世界就是客观的,既然是客观的,那么所有物理量只能够被描述成一个相同的数值。任何和客观描述不相同的描述,都是不真实的。”其实,这种“客观的存在”仅仅是观察者头脑中的想象物而已。每个观察者观察到的世界,都是自己头脑中的那个“客观存在的世界”,每人都有。这些客观世界们互相存在差别,但是并不能说哪个人的客观世界更正确,因为那个客观存在的世界,不能被任何人观察到,所以它并不存在。 广义相对论承认的是“绝对的运动”,而不是“绝对的匀速直线运动”。匀速直线运动在广义相对论中根本找不到地位,取而代之的是广义的匀速短程线运动,这种运动状态,是绝对的。 同步卫星问题,也就是惯性力的问题,广义相对论使用了“站在对方角度思考问题”的思想,认为引力和惯性力一样,是虚构的。如果站在同步卫星的角度来看这个问题,使用牛顿理论来解释的话,问题还要复杂,地球方和卫星方描述的内容各不相同。而使用广义相对论来解释的话,站在卫星上看,和站在地球上来看,根本没有任何的变化,两方描述口径完全相同。这就体现了广义相对论的“观察者没有优先等级”理念。 如果黄先生还是无法体会广义相对论的基本理念,我很遗憾。 guojia
[楼主]  [5楼]  作者:hudemi  发表时间: 2001/11/18 11:56 

读帖时,帖子不存在

精彩推荐>>

  简捷回复 [点此进入编辑器回帖页]  文明上网 理性发言
 推荐到西陆名言:
签  名: 一 二 三 无
作  者:
密  码:
游客来访 
注册用户 提 交
西陆网(www.xilu.com )版权所有 点击拥有西陆免费论坛  联系西陆小精灵

0.15670299530029