大家来讨论:相对论中,尺缩钟慢的问题。

2024年11月17日 08:55
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网友(1):

____我对你的问题从很久以前就十分感兴趣了,我不在乎积分!
____首先,我要肯定你的是:“尺缩钟慢”现象绝对是真实存在的!而且物理学一词来源于希腊语,即“自然”的意思。在古代,物理学就是“自然哲学”的重要组成部分,直到16世纪以后,它才与哲学分离开来。物理学和哲学之间存在着非常特殊的关系。由于物理学是自然科学的基础学科,物理学规律是自然界最基本和最普遍的规律,所以,物理学的研究成果总是会直接推动哲学的发展;同时,哲学则给物理学提供思维的研究工具和准则,物理学上的重大突破往往来自于思想突破和哲学的启示。忽视哲学的指导作用,只能使物理学的发展受到阻碍。
____我曾在高中学习物理时,养成了一个在别人看来十分怪异的习惯:我会与物理教师争论一个物理定理或一句话时,十分苛刻地拿语文的语法来分析这些语句,例如要搞清楚谁是主语,谁是宾语,谁是修饰语等;还有就是我认为数学没学好,物理是不可能学好的,最多只能在小小的初中里混个脸面,在后来的高中物理和大学物理中,没有数学,想学好物理简直就是白日做梦!就是说要学好物理,就要形成自己行之有效的自然观,并且努力把数学学好,数学不拿来应用它就没有意义了,要知道数学只是一种定量分析的工具而已。
____开始,我还是要罗嗦地讲一下与“尺缩钟慢”现象有关的理论《从经典力学到相对论的发展》即《相对论》的内容如下:
____在以牛顿运动定律为基础的经典力学中,空间间隔(长度)l、时间t和质量m这有一个物理量都与物体的运动速度无关。一根尺静止时这样长,当它运动时还是这样长;一只钟不论处于静止状态还是处于运动状态,其快慢保持不变;一个物体静止时的质量与它运动时的质量一样。这就是经典力学的绝对时空观。
____到了十九世纪末,面对高速运动的微观粒子发生的一些“奇怪”现象,经典力学遇到了无法逾越的困难。在新事物面前,爱因斯坦打破了传统的绝对时空观,于1905年发表了题为《论运动事物的电动力学》的论文,提出了狭义相对性原理和光速不变原理,创建了狭义相对论。狭义相对论指出:长度、时间和质量都是随运动速度变化的。长度、时间和质量随速度变化的关系可用下列方程来表示:
l=(lo)*(l-v^2/C^2)^0.5,(通称“尺缩效应”)
t=(to)/(1-v^2/C^2)^0.5,(通称“钟慢效应”)
m=(mo)/(1-v^2/C^2)^0.5,(通称“质一速关系”)
____上列各式里的v是物体运动的速度,C是真空中的光速,lo和l分别为相对静止和运动系统中沿速度v的方向测得的物体长度;lo和t分别为相对静止和运动系统中测得的时间;mo和m分别为相对静止和运动系统中测得的物体质量。
____但是,当宏观物体的运动速度远小于光速时(v<____继狭义相对论之后,1915年爱因斯坦又建立了广义相对论,指出空间——时间不可能离开物质而独立存在,空间的结构和性质取决于物体的分布,使人类对于时间、空间和引力现象的认识大大深化了。“狭义相对论”和广义相对论“统称为相对论。
____《相对论》的平民理论在社会里的体现就是,各种有关时间问题的科幻电影,如《时间机器》,《回到未来》系列和《百幕大三角》等电影,排除经济利益的因素外,它们还是充分反应了人类对于世间最神秘的事物——时间的探索,其中无不渗透着老百姓对于《相对论》的认识观念!目前最伟大的理论物理学家霍金的《时间简史》成为普通人必读的书,这也正好达成了他老人家的心愿。
____据英国《每日邮报》7月28日报道,现年62岁的马利特是美国康涅狄格大学物理学教授。他的时光机器以爱因斯坦的广义相对论为基础。广义相对论指出引力是时间和空间的曲线,即强大的引力场能令光线变曲并减缓时间的流逝。
____马利特的构想完全不像英国科幻小说家HG·韦尔斯小说《时间机器》中的雪橇,或电影《回到未来》中的时光机。相反,他的穿梭工具看上去会像一个直径几英尺的圆柱形光线漩涡,实际上是由一系列激光束光环所制造的巨大引力场,场中心的强度足以扭曲时空。
____因此,若将一个粒子放在光环中间,粒子便会被引力场拉扯。若接近引力场,时钟和生物钟都会变慢。如果一个人走进这个“时间隧道”,就可能出现在过去的某个点。
____单向有限的“时空穿梭” 。马利特相信,他能在有生之年看到世界第一台“时光机”问世。他希望能得到12万英磅(25万美元)的资助,在实验室里造出一台雏形机。不过,马利特对资助人也有严格要求。
“我们希望得到非军方的资金来源,我可不想这项计划最终成为‘高度机密’,令我们自己都无法跟进。”
____不过,这台设想中的“时光机”并不是像科幻小说中描写的那样,可以自由往返,随心所欲地抵达某个时间点,而是最多只能回到机器最初启动时候的那个点。比如说,你在1月1日启动机器,让它运转3个月,然后你在3月份进入“时光机”,最多只能回到1月1日。因此要想回到中世纪探秘或到古代罗马游历都是不可能的,要抵达未来世界也同样办不到。
____无法改写父亲的死亡命运。这样的结果其实也等于宣告马利特建造“时光机”的初衷无法实现。10岁那年,马利特所深爱的父亲死于突发性心脏病。丧父之痛令马利特感到整个世界如同毁灭,他无法相信自
己再也见不到父亲,再也看不到一家人其乐融融的画面。在年幼的马利特看来,父亲的死与他严重的吸烟酗酒的习惯有关。如果能够回到过去提醒父亲,这一切或许会改写。
____从此,马利特开始了对时间的研究。科幻小说《时间机器》成了他的启蒙读物,书中主人公告诉他,“时间就是一种空间,我们能在其中来回穿梭,就像在空间中一样”。马利特也由此萌发了制造“时光机”的念头。几年后,爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论相继问世,更令马利特意识到,他的梦想并非毫无可能。
____尽管自己所设想的“时光机”无法改变父亲的命运,但马利特说:“如果这个设备能成功,那么后人就能利用它阻止我曾经历的悲剧发生,至少这点值得安慰。”
____最简单的“时光机”构想。在马利特之前,很多科学家在“相对论”的启发下已经提出过几个“时光机”构想。1974年,美国新奥尔良杜兰大学的物理学家弗兰克·蒂普勒设想建造一个巨大的圆柱体并令其
旋转,它就可能将周围的时空扭曲,出现很多进入过去的“时间入”,你跳进去就会时光倒流。
____但根据他的计算,这个圆柱体重量至少要与太阳相当,又必须被装在一个长60英里、直径40英里的管子里。这显然是无法实现的。
___上世纪80年代,美国加州理工大学的理论物理学教授基普·S·索恩提出了著名的“虫洞”理论——连接两个时空地点的时光隧道,这两个地点可能处于完全不同的宇宙,也可能是同一宇宙中的两个地方,物质可以通过一个“虫洞”的入口,迅速抵达另一处时空目的地。不过,在时空结构中制造出一个“虫洞”,可能需要一颗恒星或相当于几十颗原子弹的能量,甚至还需要掌控负能量,这也不是现代科技可以办到的事情。
____相较前人而言,马利特的想法显得简单可行得多。2001年首先报道马利特构想的美国《新科学家》杂志在评论中称:“马利特没有发疯,已知的物理学理论并没有否定‘时光旅行’的可能性。从理论上而言,穿梭时空并不是那么难。”
____无法回避的“时间悖论”。然而,即便技术上的诸多难题都被克服了,“时间机器”的产生还会打开一个充满逻辑悖论的潘多拉盒子。如果我们假定只有一个单—的宇宙,随着时间向前演进,任何一个想进
入过去或前往未来的尝试都会导致逻辑上的混乱。
____第一个悖论是一个时间旅行者进入过去,杀死了还是个婴儿的自己,那么他就会既存在,又不存在,因为他就无法长大再回来完成这个谋杀。第二个悖论更加微妙。时间旅行者跑到时间前面。在树上刻下了他的名字,而他在回到现在后,砍掉了那棵树,使它从未来消失了。我们就又碰到了矛盾,在未来的某个时候,树既存在,又不存在。
____这些悖论让因果关系概念陷入困境,如果是这样,人恐怕就不能想干什么就干什么,但是好不容易有了在时间中穿梭的自由,却又失去了行动的自由,眼睁睁看着历史从身边滑过,却无力改变什么,岂不是一个巨大的损失?
____多个宇宙平行存在?时间旅行问题专家大卫·多伊奇则用量子物量学的一些定律来解答这些矛盾。在亚原子世界里,量子的不确定性占主导地位:一个电子撞击一个质子既可能转向左边也可能转向右边,其间并无规律可循。在多伊奇等一些物理学家看来,这种不确定性造成了宇宙的“多重性”,每次一个电子转向右边的时候就和一个转向左边的电子形成一个新的宇宙。
____也就是说,世界不是只有一个,而是有许多平行的世界。你回到过去,但那不是你自己的世界,而是和你的历史相似的世界,如果你干预了历史,未来走向的将是一个与你来时世界不同的另一世界。
____这种想法近乎疯狂,但除了多伊奇外还有许多著名物理学家相信有平行世界的存在。在《时间简史》里,霍金这样说:解决时间旅行的其他可能的方法是选择历史假想。其思想是,当时间旅行者回到过去,他就进入和历史记载不同的另外的一个历史中去。这样,他们可以自由地行动,不受和原先的历史相一致的约束。
____大家都知道时间是由于物质的运动而产生的,如宇宙的膨胀产生时间,太阳的东升西落也暗示时间的流逝,如果所有的物质都停止运动,包括空气,天体等等一切都静止了,你还会感到时间的存在吗?对,时间静止了!所以说时间跟物质运动有关系。而空间也是物质的,没有物质的空间是不存在的,即使真空中也是有物质的,这里的物质是广义的物质,包括能量和精神等,不是唯物论狭义的物质。有形的物质所占的体积就是它的空间,而以能量形式存在的物质充满空间但不占有空间,之所以说不占有空间是指有形的物质可以直接占有能量所在的空间。说白了就是物质即空间,空间即物质,空间的弯曲度和物质的密集度有关系。既然时间和空间都是和物质有关系的,那么他们就可以统一起来了。宇宙在奇点爆炸产生物质,时空在那时才真正有意义!在物质没有产生之前根本没有时空的概念的!
____既然时空可以统一,它们当然也可以互相转化。时间是由于物质的运动而产生的,运动包括物质外运动和内旋运动,当物质静止并无限冷冻趋于绝对零度,这时候内旋运动趋于静止,质量趋于0,时间趋于静止,体积趋于无限大!体积有多大空间就有多大,这时时间就转化为空间了。
____当然知道的圈子越大,接触未知的领域就越广!人类对于自然的认识还是相当有限的,目前仍有很多现象都无法进行科学有效的解释。
____物理学是一门实验科学。物理学理论是建立在定量实验基础之上的,由于任何实验都不可能是绝对精确的,更重要的是因为不可能弄清每一现象和别的现象之间的全部联系,所以得出的结论只能是近似的,只在一定的范围内才是适用的。这就决定了任何物理不理论的近似性、条件性和相对性,决不能把它们当作无条件的东西加以绝对化。人们对客观物理现象的认识,总是从不知到知,从不完全知到比较完全的知,从相对真理不断向绝对真理趋近,但永远不能最终完成这个过程。

网友(2):

在狭义相对论中,处处要提到观察者,我们常说某惯性系上的观察者,其确切意义应是:在该惯性系中空间各点放置无穷系列的时钟,这些时钟与该惯性系保持相对静止,并且彼此同步,一个事件的时空坐标( 、 、 、 )可以由该事件发生的地点及该处的时钟记录下来。这样,所谓观察者(或简称观测),就是用这种方法获得测量结果的人员。

由于光速有限,对于某个观察者来说,一个运动的物体由于各个部分同一时刻发出的光信号,不会同时到达视网膜。因而,一旦提到“看见”或“观看”这样的字眼时,就需要十分小心了。所谓“看见”,正如同照像机拍照一样,当我们看见或拍摄一个物体时,我们记录下来的是由物体上各点发射的同时到达视网膜或感光底片的那些光信号,由于物体上各点到视网膜或感光度片的距离不同,而光信号的传播速率却相同,所以同时到达视网膜或感光底片的各个光信号是由物体上的各点在不同时刻发射的。较远的点发射光信号的时刻比较近的点发射光信号的时刻要早些,由于物体处于运动状态,物体的各个部分在发射光信号的时候曾位于不同的位量上。因此,我们的眼睛所看到的物体的形状是变了形的图象。

首先以一运动的直尺为例,如图2所示。

图2

根据

(2-1)

当 时,

(2-2)

这就是说,当固有长度为 的直尺沿其长度方向相对于观察者以速度 运动时,对观察者来说,直尺长度要产生洛仑兹收缩,长度变为式(1-2)中的( ),这就是观测或测量的结果,但观察者用眼睛看到的或拍摄记录到的直尺长度并不是式(1-2)中的( ),而是另一个长度,如在图2中P点 时刻看,由于直尺两端发射的光信号必须在 时刻同时到达P点,所以直尺 端的光信号是在 时刻( )发射的,而 端的光信号是在 时刻( )发射的,这样, ,将 代入式(2-1)得

(2-3)

由此可见,“看见”到的运动直尺长度与“观测”到的不一样,因为式(2-3)比式(2-2)多一项,而且在不同点看,结果也不同,因为( )与P点位置有关,只当观察者在垂直于直尺运动方向上看直尺时( ),二式所得结果才一致。由此可见,区别观测与看见实属必要。

图3

下面我们考虑一个边长为 的立方体,它沿着一条边的方向以极高的速度 运动,观察者在垂直于该立方体运动方向上去看它,观察者的位置离它很远(这样,使得立方体所张的视角很小,以至于观察者所看到的图象基本上由平行的光信号所组成)。如果不考虑相对论效应,那么当立方体位置正对着观察者的时候,正对着观察者的这一面的图象将是一个正方形,如果在某一瞬间一束光信号从AD边发射而到达观察者的视网膜,那么必然还有较早时刻从侧面的EF边发射的光信号同时到达观察者的视网膜。EF边发射该光信号的瞬间,EF边还在 处,由于侧面上的各点发射出的光信号可以有沿着观察者方向上的速度,在立方体快速运动而及时“让路”的情况下,观察者就能看到这个面了。结果在看到的瞬时图象上,立方体的左侧面转向了正对观察者的这一面。因此,观察者在看到BC边和AD边的同时,也看到了EF边。若不考虑相对论效应,立方体的正面是个正方形,而侧面是个矩形,由于EF边发出的光信号要比AD边早 秒,EF边发射该光信号时的位置是在 处, 边比EF边落后一段距离 。所以,ADEF面看起来将是一个高为 ,宽为 的矩形。

在一个旋转了的立方体(边长为 )的无畸变图象中,如果FA边在运动方向上的投影为 ,则AB边在运动方向上的投影为 ,可是,现在ABCD面却显示为一个正方形,所以,观察者的眼睛所看到的立方体的图象沿着运动方向膨胀了。由此可见,立方体的图象是畸变了的。

但是,如果我们考虑到相对论效应,则可消除上述图象的畸变,只留下一个不畸变的然而是转过一个角度的该立方体的图象。由于洛仑兹收缩使得AD边和BC边之间的距离减小了(此时正面也成了矩形),变为 ,同时保持AD边和EF边之间的距离不变。因此,运动立方体的图象就象一个转过一个角度的不畸变的静止立方体的图象。

需要再次强调的是:上述讨论只有在物体所张的视角很小时才是正确的,只有这样,所看到的图象才是基本上由平行的光信号组成。倘若物体的张角不是很小的话,那么就会导致一些畸变。还有,上述讨论只有当观察者用一只眼睛去看时才是正确的,如果用两只眼睛看,那么由于两眼这间角度的差别,也会使观察者看到畸变。另外,当立方体不高速运动时是看不见畸变的,当它高速运动时就成为可见的了。

从上面的讨论可以看出,对高速运动物体观看时,是看不到洛仑兹收缩的(虽然洛仑兹收缩是客观存在着的),一旦提到“看见”或“观看”这样的字眼,我们必须即刻意识到这涉及光信号的传播需要一个有限的时间。爱因斯坦在1905年发表了《论动物体的电动力学》一文。在这篇著名论文发表之后的的50多年以来,物理学家们始终确信一运动物体的洛仑兹收缩是可以被看见或拍摄下来的。而且一直到1959年以前这个信念从未受到挑战,并且从未爱到严密审查,在1959年Terrell证明了观察者是看不到洛仑兹收缩的,并讨论了一些高速运动的相对论性外貌的简单而重要的事实。从此,物理学家们才认识到:当我们对光信号从某运动物体的不同部位传到某静止观察者的眼睛所需时间予以适当的考虑时,从该物体的不同部位发出的同时到达视网膜的光信号必定是不同时刻发出的,因此这些发射光信号的不同时刻同整个物体的不同位置有关。这一情况的一般结果是,该物体仿佛发生了畸变,如果运动物体距观察者足够遥远,在后者看来,它所张的立体角很小(以致可近似地认为到达观察者的光线都是彼此平等的)那么该物体看来好象是静止的,并且已旋转了某一角度。这样一些重要的事实竟不被注意达55年之久,一直到Terrell才发现它们,并给予充分的讨论。这些现象在我们研究高速运动物体时有重要意义,有兴趣的读者可进一步参看有关文献。
在“相对论中,尺缩钟慢的问题。”到不如说:在“对洛仑兹变换的解释中,尺缩钟慢的问题”。
请注意,这只是一种对洛仑兹变换的解释方法。尺缩钟慢,本是推导洛仑兹变换,追求“光速不变”的一种必然导致。作过一些相对论题的人必有感悟,尤其是“尺缩”。因“刚体”不可压缩,“尺缩”只是象征,尚无实例。爱因斯坦先生也是用“不可同时测量” 来作说词的。世界上的相对论专家也是用声波的“多普勒”效应来反问你,多普勒效应中波长的改变是真实的还是想象的,这种似不对应的比照来回答你。
钟慢有两种实例,但尚未有适合任何事物的普遍规律性意义。在事实上,也即尚不知机理。
全世界仍在不断追索原因。大家都可追索原因。
关于前述: 爱因斯坦先生也是用“不可同时测量” 来作说词的。这引出了一种概念抵触, 用天外的脉冲星的脉冲间隔作为(非无限)两地的时间基准,怎么办呢 ? 爱因斯坦先生的"同时性概念" 遭遇到威胁。可见“尺缩钟慢”是因这理论追求“光速不变”的需要。 关于“光速不变” 极多的人尚不知它的来由和目的,这为理解相对论及尺缩钟慢带来了很大麻烦。也正因此, 当人们理解“钟慢尺缩”的来由后,慢慢就会意会出, 不是一种头脑构思出了一种理论, 而是你(就可以是你)按“光速不变”的要求,求解出了一组方程"解"。当然“钟慢尺缩”是必然会出现的(数学是老实的)一定要透彻这段话。然后人们再对这组"解"寻求“解释”。用“相对”的意识,用你看我我看你的方法去解释就叫“相对论”。洛仑兹就引入了有“以太”的意识方法去解释。直至现今,洛仑兹未必就完全错误。“物理”,“物理”必需要寻求到“理--机理”。从上可看相出,爱因斯坦先生也是只为 "钟慢"作了一些解释,而对 "尺缩", 他也没有找到解释说词。
总之, 说句引喻,这就如同我们平常解方程解出了 虚根,那就看谁能找到新解释, 新用途。
总之,熟知相对论是最重要的 !举例说明:
设想有一列150m长的火车,火车运动时,这个长度就沿该物体运动的方向,假设火车以接近光速,设0.6c(c光速)离我们而去,
一、我们在地面上的人测量到的火车的长度将比实际的短,
根据相对论的公式:
L=Lo*根号下[1-(v^2/c^2)],
我们在地面上测量,测出的长度将是120m,比火车的实际长度150m短。
二、地面人观察到它上面的时间变长了,
如,火车上有一个人吃了一顿饭,
在火车上实际用的时间是20分钟,
根据相对论的公式:t=to/根号下[1-v^2/c^2)],
我们在地面上测量,测出的时间将是25分钟。

注意:

其中的“尺缩”,是表观的“缩”不是实际的“缩”!

尺缩钟慢是一个惯性系相对于另一个惯性系而言的,物体本身的长度、时间并没有变化,但由于物体高速运动了,它本身是一个参照系,而你是观察者则是另一个参照系,你观察到的结果,与物体本身的长度、时间不符合,但遵循爱因斯坦相对论公式的结果。
爱因斯坦相对论的结果经许多实验验证是符合事实的。如
人们在研究μ的寿命时发现,μ粒子的寿命是很短的,但由于它的运动速度接近光速,我们在地面上观察到的它的寿命却比较长。

现在回答你修改后的问题:
1.以相对于地面的运动者为观察者
2.相对于地面静止的尺为尺
3.获取信息的速度不大于光速。

以相对于地面的运动者为观察者,他认为自己是静止的,地面是运动的,
地面上尺实际长度没有变化,但这个观察者测出的结果,尺在沿运动方向上长度变短。

“尺缩钟慢”不是骗局。这是物理学所揭示出客观世界的一个规律。
关键是目前有许多人,不能正确地理解这个规律的外延和内涵,甚至有许多所谓物理学界的内行,对这个规律都没有清晰的认识,他们往往根据自己的一些想法,做出一些不合实际的判断或解释。在我前面所创立的“经典相对论”及与之有关的论述中曾多处提到“尺缩钟慢”现象。即在空间中做绝对运动的物体,其纵向长度将发生收缩,上面的时钟运行速率将变慢。且收缩率均为sqrt(1-vv/cc)。虽然有些人不太喜欢“时空收缩”的说法,但这无碍问题的实质。同时我始终认为:“尺缩钟慢”现象的发生完全是由于空间基态场的作用,其收缩率是由物质系统内部的力学机制决定的。

现在,在我经过近段时间的反复思考后,我想明确认定并正式宣布:“尺缩钟慢”现象仅只发生于做绝对运动的靠电磁力结合起来的物质系统上;绝对运动的极限速度为光速的也仅限于电磁物质系统。其理由是:在空间中只有电磁力的传播速度为光速;在收缩因子sqrt(1-vv/cc)中,光速c 是一个基本参数。而其它类型的物质系统我们不好说。例如靠强力结合起来的原子核在做绝对运动时其纵向长度收缩么?其寿命或半衰期缩短么?还有靠万有引力结合起来的星系在做绝对运动时其纵向长度收缩么?它内部的环绕运行周期还有重力摆的摆动周期缩短么?我们都不知道。而对电磁物质系统来说我们则比较有把握。因为在运动时由于电磁力的传播,其内部彼此间的结合受到了影响,其内部的运行状态发生了改变。例如原子钟的运行、电磁波的产生实际上都是利用的原子核外的电子振荡;石英钟、电子钟都是利用的电路震荡;决定化学反应速度、生物钟速率的分子力其实质是电磁力;而决定机械钟运行速率的弹力则也是电磁力。

关于实物质在空间中的运动速度有一个上限,我不认为是由于物体质量(所含物质的多少)无限变大的结果;恰恰相反,我认为物体在运动过程中其质量始终不变,倒是其受力在随着速度的增大而减小。当物体的运动速度接近光速时,电磁力由于受传播速度的制约已经很难再施加作用了。所以将“尺缩钟慢”现象及“极限速度”限制在电磁物质系统上是合情合理的。

我还认为,在动、静参照系中对同一点时空坐标的变换公式应该是

x’= (x—ut) / SQRT(1—uu/cc)

y’= y

z’= z

t’= t SQRT(1—uu/cc)

关于它的发现历史我想作一下说明。这套公式最初是在爱因斯坦创立狭义相对论的前夕(1892~1904年间),由H.A.洛仑兹首先提出来的,用以替代伽利略变换并将之运用于电动力学。后来好象还有其他外国人提出过;在国内,1983年国防大学的谭暑生教授在他创立的《标准时空论》中又重新提出,并把有关论文发表在当时的几种杂志上。我于1996开始研究相对论,也逐渐创立了一个比较完整的时空理论体系“经典相对论”。在这个理论中我又一次独立提出了这套变换式。所以该变换式的出现决不是偶然的,它是一种真理的顽强再现。在目前所有的各种形形色色的时空理论中,它能够给已有的实验事实作出更多更令人信服的解释。

但此后关于在动、静参照系中,对同一点运动速度、加速度和受力的变换式则完全是由本人提出来的。按照我的速度变换式,当观测者“以光速追光” 时,可以得到光速减半的结果,这是非常独到的。

关于我的上述理论正确与否,我曾提出一个非常简单可行的实验方案,这就是:在地球表面的东西方向安装一朝向固定的激光源,在顺光方向的另一端安装一固定屏幕,然后观测光在一昼夜中干涉或衍射条纹的移动情况,由此就可推出光在各个空间方向上的速度变化规律,并进而推出地球在纬平面内做绝对运动的速度分量。其计算公式是

u / c = Δλ/λ。= Δx / x。

可这一实验在目前看来却非常难做。因为有条件的人不知道或不想做,而我想做却没有条件。故今后只能走着瞧了。

另外谭暑生教授还提出了“亚光速”和“超光速”问题。对于“亚光速”的存在我们不难理解,例如当光在透明介质中传播时其速度就是“亚光速”的。按照我的理论,在静观测者看来,光在运动介质中的顺、逆速度分别为

v1 = c (c + nu ) / ( nc + u )

v2 = c (c - nu ) / ( nc - u )

当介质做低速运动即 u<< c 时,各个方向上的光速大小近似为

v = c/n + (1—1/nn ) u cosβ

式中β为在静参照系中光的发射方向与介质运动方向的夹角。

但关于“超光速”问题,在此我想说的是:那决不是电磁物质系统在普通空间中所能发生的现象,其理由如上所述;如要发生,那也只能是非电磁物质系统或在非常空间中才可能达到。例如引力子、裸粒子,或在近似绝对真空中等等。

还有在运动力学部分,谭教授仍将物体的质量看成是随速度变化的。这样就又走上了爱因斯坦的老路,并且还在力的变换、动量、动能的计算以及质能关系等方面造成了一片混乱。这非常可惜!在这一点上我与谭教授的观点是截然不同的。

我的积分是负的,帮帮偶,采纳我的吧☆)

网友(3):

在我前面所创立的“经典相对论”及与之有关的论述中曾多处提到“尺缩钟慢”现象。即在空间中做绝对运动的物体,其纵向长度将发生收缩,上面的时钟运行速率将变慢。且收缩率均为sqrt(1-vv/cc)。虽然有些人不太喜欢“时空收缩”的说法,但这无碍问题的实质。同时我始终认为:“尺缩钟慢”现象的发生完全是由于空间基态场的作用,其收缩率是由物质系统内部的力学机制决定的。

现在,在我经过近段时间的反复思考后,我想明确认定并正式宣布:“尺缩钟慢”现象仅只发生于做绝对运动的靠电磁力结合起来的物质系统上;绝对运动的极限速度为光速的也仅限于电磁物质系统。其理由是:在空间中只有电磁力的传播速度为光速;在收缩因子sqrt(1-vv/cc)中,光速c 是一个基本参数。而其它类型的物质系统我们不好说。例如靠强力结合起来的原子核在做绝对运动时其纵向长度收缩么?其寿命或半衰期缩短么?还有靠万有引力结合起来的星系在做绝对运动时其纵向长度收缩么?它内部的环绕运行周期还有重力摆的摆动周期缩短么?我们都不知道。而对电磁物质系统来说我们则比较有把握。因为在运动时由于电磁力的传播,其内部彼此间的结合受到了影响,其内部的运行状态发生了改变。例如原子钟的运行、电磁波的产生实际上都是利用的原子核外的电子振荡;石英钟、电子钟都是利用的电路震荡;决定化学反应速度、生物钟速率的分子力其实质是电磁力;而决定机械钟运行速率的弹力则也是电磁力。

关于实物质在空间中的运动速度有一个上限,我不认为是由于物体质量(所含物质的多少)无限变大的结果;恰恰相反,我认为物体在运动过程中其质量始终不变,倒是其受力在随着速度的增大而减小。当物体的运动速度接近光速时,电磁力由于受传播速度的制约已经很难再施加作用了。所以将“尺缩钟慢”现象及“极限速度”限制在电磁物质系统上是合情合理的。

我还认为,在动、静参照系中对同一点时空坐标的变换公式应该是

x’= (x—ut) / SQRT(1—uu/cc)

y’= y

z’= z

t’= t SQRT(1—uu/cc)

关于它的发现历史我想作一下说明。这套公式最初是在爱因斯坦创立狭义相对论的前夕(1892~1904年间),由H.A.洛仑兹首先提出来的,用以替代伽利略变换并将之运用于电动力学。后来好象还有其他外国人提出过;在国内,1983年国防大学的谭暑生教授在他创立的《标准时空论》中又重新提出,并把有关论文发表在当时的几种杂志上。我于1996开始研究相对论,也逐渐创立了一个比较完整的时空理论体系“经典相对论”。在这个理论中我又一次独立提出了这套变换式。所以该变换式的出现决不是偶然的,它是一种真理的顽强再现。在目前所有的各种形形色色的时空理论中,它能够给已有的实验事实作出更多更令人信服的解释。

但此后关于在动、静参照系中,对同一点运动速度、加速度和受力的变换式则完全是由本人提出来的。按照我的速度变换式,当观测者“以光速追光” 时,可以得到光速减半的结果,这是非常独到的。

关于我的上述理论正确与否,我曾提出一个非常简单可行的实验方案,这就是:在地球表面的东西方向安装一朝向固定的激光源,在顺光方向的另一端安装一固定屏幕,然后观测光在一昼夜中干涉或衍射条纹的移动情况,由此就可推出光在各个空间方向上的速度变化规律,并进而推出地球在纬平面内做绝对运动的速度分量。其计算公式是

u / c = Δλ/λ。= Δx / x。

可这一实验在目前看来却非常难做。因为有条件的人不知道或不想做,而我想做却没有条件。故今后只能走着瞧了。

另外谭暑生教授还提出了“亚光速”和“超光速”问题。对于“亚光速”的存在我们不难理解,例如当光在透明介质中传播时其速度就是“亚光速”的。按照我的理论,在静观测者看来,光在运动介质中的顺、逆速度分别为

v1 = c (c + nu ) / ( nc + u )

v2 = c (c - nu ) / ( nc - u )

当介质做低速运动即 u<< c 时,各个方向上的光速大小近似为

v = c/n + (1—1/nn ) u cosβ

式中β为在静参照系中光的发射方向与介质运动方向的夹角。

但关于“超光速”问题,在此我想说的是:那决不是电磁物质系统在普通空间中所能发生的现象,其理由如上所述;如要发生,那也只能是非电磁物质系统或在非常空间中才可能达到。例如引力子、裸粒子,或在近似绝对真空中等等。

还有在运动力学部分,谭教授仍将物体的质量看成是随速度变化的。这样就又走上了爱因斯坦的老路,并且还在力的变换、动量、动能的计算以及质能关系等方面造成了一片混乱。这非常可惜!在这一点上我与谭教授的观点是截然不同的。

关于广义相对论的几大“验证”事实我们也要进行反思。按照以上所述,如果万有引力真的不是电磁力,那么我们对物体行为的观测结果就不受上述变换式的制约,且光速也就不再成为公式中的基本参数。那么它们究竟遵循什么规律呢,我们确有必要重新进行研究。但从它们的行为变异都非常小的情况看,要弄清其真正的原因我认为将非常困难。例如水星进动的真实原因是什么,现在谁敢说已经弄清了呢?

真是“路漫漫其修远兮”,让我们上下再求索吧!

网友(4):

解:尺缩钟慢的意义是:
我们在一个惯性系上(比如我们在地面的某处)观察另一个惯性系上物体的运动时,会出现:
1、我们观察到的物体,在沿运动的方向上长度比它实际的长度短;
2、我们观察到的时间比它实际的时间长。
必须注意,实际上那个物体长度的并没有变短,那个惯性系上的时间并没有变长。

举例说明:
设想有一列150m长的火车,火车运动时,这个长度就沿该物体运动的方向,假设火车以接近光速,设0.6c(c光速)离我们而去,
一、我们在地面上的人测量到的火车的长度将比实际的短,
根据相对论的公式:
L=Lo*根号下[1-(v^2/c^2)],
我们在地面上测量,测出的长度将是120m,比火车的实际长度150m短。
二、地面人观察到它上面的时间变长了,
如,火车上有一个人吃了一顿饭,
在火车上实际用的时间是20分钟,
根据相对论的公式:t=to/根号下[1-v^2/c^2)],
我们在地面上测量,测出的时间将是25分钟。

注意:

其中的“尺缩”,是表观的“缩”不是实际的“缩”!

尺缩钟慢是一个惯性系相对于另一个惯性系而言的,物体本身的长度、时间并没有变化,但由于物体高速运动了,它本身是一个参照系,而你是观察者则是另一个参照系,你观察到的结果,与物体本身的长度、时间不符合,但遵循爱因斯坦相对论公式的结果。
爱因斯坦相对论的结果经许多实验验证是符合事实的。如
人们在研究μ的寿命时发现,μ粒子的寿命是很短的,但由于它的运动速度接近光速,我们在地面上观察到的它的寿命却比较长。

现在回答你修改后的问题:
1.以相对于地面的运动者为观察者
2.相对于地面静止的尺为尺
3.获取信息的速度不大于光速。

以相对于地面的运动者为观察者,他认为自己是静止的,地面是运动的,
地面上尺实际长度没有变化,但这个观察者测出的结果,尺在沿运动方向上长度变短。

“尺缩钟慢”不是骗局。这是物理学所揭示出客观世界的一个规律。
关键是目前有许多人,不能正确地理解这个规律的外延和内涵,甚至有许多所谓物理学界的内行,对这个规律都没有清晰的认识,他们往往根据自己的一些想法,做出一些不合实际的判断或解释。

网友(5):

在我前面所创立的“经典相对论”及与之有关的论述中曾多处提到“尺缩钟慢”现象。即在空间中做绝对运动的物体,其纵向长度将发生收缩,上面的时钟运行速率将变慢。且收缩率均为sqrt(1-vv/cc)。虽然有些人不太喜欢“时空收缩”的说法,但这无碍问题的实质。同时我始终认为:“尺缩钟慢”现象的发生完全是由于空间基态场的作用,其收缩率是由物质系统内部的力学机制决定的。

现在,在我经过近段时间的反复思考后,我想明确认定并正式宣布:“尺缩钟慢”现象仅只发生于做绝对运动的靠电磁力结合起来的物质系统上;绝对运动的极限速度为光速的也仅限于电磁物质系统。其理由是:在空间中只有电磁力的传播速度为光速;在收缩因子sqrt(1-vv/cc)中,光速c 是一个基本参数。而其它类型的物质系统我们不好说。例如靠强力结合起来的原子核在做绝对运动时其纵向长度收缩么?其寿命或半衰期缩短么?还有靠万有引力结合起来的星系在做绝对运动时其纵向长度收缩么?它内部的环绕运行周期还有重力摆的摆动周期缩短么?我们都不知道。而对电磁物质系统来说我们则比较有把握。因为在运动时由于电磁力的传播,其内部彼此间的结合受到了影响,其内部的运行状态发生了改变。例如原子钟的运行、电磁波的产生实际上都是利用的原子核外的电子振荡;石英钟、电子钟都是利用的电路震荡;决定化学反应速度、生物钟速率的分子力其实质是电磁力;而决定机械钟运行速率的弹力则也是电磁力。

关于实物质在空间中的运动速度有一个上限,我不认为是由于物体质量(所含物质的多少)无限变大的结果;恰恰相反,我认为物体在运动过程中其质量始终不变,倒是其受力在随着速度的增大而减小。当物体的运动速度接近光速时,电磁力由于受传播速度的制约已经很难再施加作用了。所以将“尺缩钟慢”现象及“极限速度”限制在电磁物质系统上是合情合理的。

我还认为,在动、静参照系中对同一点时空坐标的变换公式应该是

x’= (x—ut) / SQRT(1—uu/cc)

y’= y

z’= z

t’= t SQRT(1—uu/cc)

关于它的发现历史我想作一下说明。这套公式最初是在爱因斯坦创立狭义相对论的前夕(1892~1904年间),由H.A.洛仑兹首先提出来的,用以替代伽利略变换并将之运用于电动力学。后来好象还有其他外国人提出过;在国内,1983年国防大学的谭暑生教授在他创立的《标准时空论》中又重新提出,并把有关论文发表在当时的几种杂志上。我于1996开始研究相对论,也逐渐创立了一个比较完整的时空理论体系“经典相对论”。在这个理论中我又一次独立提出了这套变换式。所以该变换式的出现决不是偶然的,它是一种真理的顽强再现。在目前所有的各种形形色色的时空理论中,它能够给已有的实验事实作出更多更令人信服的解释。

但此后关于在动、静参照系中,对同一点运动速度、加速度和受力的变换式则完全是由本人提出来的。按照我的速度变换式,当观测者“以光速追光” 时,可以得到光速减半的结果,这是非常独到的。

关于我的上述理论正确与否,我曾提出一个非常简单可行的实验方案,这就是:在地球表面的东西方向安装一朝向固定的激光源,在顺光方向的另一端安装一固定屏幕,然后观测光在一昼夜中干涉或衍射条纹的移动情况,由此就可推出光在各个空间方向上的速度变化规律,并进而推出地球在纬平面内做绝对运动的速度分量。其计算公式是

u / c = Δλ/λ。= Δx / x。

可这一实验在目前看来却非常难做。因为有条件的人不知道或不想做,而我想做却没有条件。故今后只能走着瞧了。

另外谭暑生教授还提出了“亚光速”和“超光速”问题。对于“亚光速”的存在我们不难理解,例如当光在透明介质中传播时其速度就是“亚光速”的。按照我的理论,在静观测者看来,光在运动介质中的顺、逆速度分别为

v1 = c (c + nu ) / ( nc + u )

v2 = c (c - nu ) / ( nc - u )

当介质做低速运动即 u<< c 时,各个方向上的光速大小近似为

v = c/n + (1—1/nn ) u cosβ

式中β为在静参照系中光的发射方向与介质运动方向的夹角。

但关于“超光速”问题,在此我想说的是:那决不是电磁物质系统在普通空间中所能发生的现象,其理由如上所述;如要发生,那也只能是非电磁物质系统或在非常空间中才可能达到。例如引力子、裸粒子,或在近似绝对真空中等等。

还有在运动力学部分,谭教授仍将物体的质量看成是随速度变化的。这样就又走上了爱因斯坦的老路,并且还在力的变换、动量、动能的计算以及质能关系等方面造成了一片混乱。这非常可惜!在这一点上我与谭教授的观点是截然不同的。

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