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正文內(nèi)容

重新考查相對性原理集合中的子原理2b-免費閱讀

2024-10-06 17:04 上一頁面

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【正文】 據(jù)此,我們可以用 運動 點電荷實驗來確定優(yōu)越靜止系的存在。 現(xiàn)在把這理論搬到運動場中來,依照它的處理方法,則可證明:粒子在 W=0 而 ?? ≠ 0 的區(qū)域運動,薛定格方程有解 [4]。對于宏觀物體來說,運動勢存在于物體內(nèi)各分間隙中,它的波動性難以觀測。式( 75)應(yīng)記作: λ n+λ n≈ 2λ 0(1+v2/2C2)+2[v0v cosθ /C2 –v v0cos( θ +β ) cosβ /C)] 改變 β 的取值(如 β =450和 β =600),則可以得出只含未知數(shù) v0和 θ 的兩方程組。這樣,我們就可測定出了 V0 的大小和方向。 由此可見, 在 snyder( 1975)所做的實驗中,絕對運動對時間膨脹的影響恰好為 以太的飄移所抵消。由于飽和吸收譜線的寬度很窄,因此可以很精確地測定出共振吸收頻率。 此外,旋轉(zhuǎn)體的穆斯保爾共振橫向多普勒效應(yīng)實驗、薩克奈克效應(yīng)中,在計算中 V0 項都 被抵消 ,使得本文理論預(yù) 言值與相對論的計算值相同。就是說,試圖從這類實驗中找 否定 優(yōu)越靜止系 的判據(jù)是不可能的(在實驗精確度內(nèi))。以變換式( 66)相聯(lián)系。 有了這個原理,上述 假想的 “加速場線” 通過 強 等效 原理 就獲得了物理內(nèi)容 。 所謂“目前實驗精確(達(dá)到 1012 的數(shù)量級)證明 了引力質(zhì)量和慣性質(zhì)量相等”,實質(zhì)只是證 明了極弱等效原理的正性。 此外, 超光速 現(xiàn)象不會出現(xiàn)時間的倒流。X/C2) 由此得到“尺伸”、“時快”和“質(zhì)減”等效應(yīng)。 因此我們有: K=1φ 39。( V39。/c2)減小。 =KT (K21)X/c 類似( 64)的 方法得: K=1φ 39。 2 + Y39?!?0, 場梯度為零矢量, 此外,φ 39。,t39。)為虛像,它與真實圖像( X39。這個矢量的存在勢必破壞 S39。 這樣, 方程( 56)決定了φ, 而 參照系的絕對運動速 V0 由實驗所確定。區(qū)域中沿 x39。)的質(zhì)量方程 。 y=y39。考慮到 S0 和 S39。 2 = 0 從 S0來看,但這個 “ 靜止 ” 區(qū)域中的場 W=0 但φ≠ 0,它的梯度矢量指向 x軸負(fù)方向。 讓我們作這樣的想象 :如果說有什么魔力使得 S39。 當(dāng) C>> |v0|或是 |v |時, v0+v 可以近似地 歐氏幾學(xué)法則疊加,從而求出近似的解。 結(jié)合式 (53)、 (54)、 (55) , 化簡得: d[ (1φ /c2)v]= dφ /(v0+v) (56) 必須強調(diào)的是 , 方程 (56)是有精確解的。 這樣 , 運動物體的物質(zhì)質(zhì)量 M 方程 記作: M= m0 +Δ E/c2 (51 ) 式中 Δ E 為 的轉(zhuǎn)移能量 ,若 Δ E> 0,則表示物體借助于外力做功從環(huán)境吸了物質(zhì);若Δ E< 0,則表示物體借助于外力做功向環(huán)境輻射了物質(zhì)。為此,我們給出 物質(zhì)多少的定義。此外,盡管在此特例中洛倫茲變換成立,但 S39。 5. 新理論的 第二公設(shè) 和 物質(zhì)多少的定義 相對論的 靜 質(zhì)能方程無數(shù)次在核反應(yīng)以及正反物質(zhì)湮滅實驗中得到了驗證。 . . . . . . . . . . . 方法 $2: 第一公設(shè)已經(jīng)指出 , 運動 的 S39。 推論Ⅰ告訴了我們: 在無引力場 空間中 相對靜止 的 時鐘具有相同的外部運行環(huán)境。 所謂“ 優(yōu)越靜止系 ”(以下簡稱 S0系 ),是指用其坐標(biāo)表述的物理規(guī)律最為簡單(比一般慣性系更簡單), 它 滿足下例幾個條件: ( 1)在 S0 系上所做的一切物理實驗與方向的選擇無關(guān),即空間是均勻和各向同性的; ( 2)這 S0系上觀察者有權(quán)力宣布他在“以太” (這里,并沒有賦予以太物理性 質(zhì),可看成是個虛構(gòu)的量)中靜止,因而光速 c 各向相同; ( 3)用 S0 系坐標(biāo)表述的質(zhì)點的動能增量Δ Ek與質(zhì)點的實際能量轉(zhuǎn)移量Δ E 相等,即: Δ Ek=Δ E ( 41) 實際上,( 2)、( 3)僅是( 1)的子集。現(xiàn)在的問題是,我們究竟要 選?。?2)還是 要 選取 ( 3)呢? 可惜 目前的實驗無法分辨那種選取是正確的 , 因為下面 將會看到,在選取 ( 3)上建立的理論同樣與目前的一切實驗相容。這就意味著我們 可以 從 實驗的角度 回答上一問題。 因此我們應(yīng)該認(rèn)為質(zhì)點對于熱量Δ Q 的貢獻(xiàn)為Δ E。 不難驗證,在所有滿足“生產(chǎn)實踐”經(jīng)典力學(xué)習(xí)題中,我們用定義式( 32)來解題,與采用動能的定義式來解題,其結(jié)果是一致的 ( 在實例中, 絕對位移 r0 都能被消除) 。 轉(zhuǎn)移能量Δ E 滿足能量多少定義,因此它對于任何 觀察者都是一樣的 ,而 單個質(zhì)點動能增量Δ Ek 的計算依賴于參考系的選擇。盡管靜能 E0=m0c2 的形式多樣,但是它們都是不隨參考系的改變而改變的物理量。 另一方面, 既然子原理 2b沒有為已有的實驗所驗證,我們 就 有權(quán)力、 也有必要把它 降為命題考查 。由此可見, 子原理 2a、 2b 的聯(lián)合表述指出 了 二級效應(yīng)也不存 優(yōu)越靜止 系的實驗判據(jù)。 子 原理 3:運動勢對光速沒有影響。 上面,我們用運動場這個 動力學(xué)因素來解釋 “ 尺縮 ”、“時慢” 效應(yīng),而且,不必象 Holst 那樣,為了滿足因果性條件,去引證存在于宇宙中的所有物質(zhì) 。只要我們認(rèn)為“能量具有質(zhì)量”這句話是正確有,那么這個時空形象就可以用通俗的物理語言來表述。在那里,時間是絕對均勻流失的,因此,人們可以通過一只移動的標(biāo)準(zhǔn)時鐘把各地的鐘對準(zhǔn)。 從現(xiàn)代觀點看,在力學(xué)范圍內(nèi),堅持所有慣性系中力學(xué)規(guī)律有相同形式這個相對性原理陳述,并沒有規(guī)定不同慣性系之間的時空變換必須是伽利略變換,也沒有規(guī)定必須選擇牛頓定律作為力學(xué)規(guī)律的基礎(chǔ)。 要確定 h2 = c2,還須引入第二公設(shè)。這意味著相對論在宇觀尺度范圍內(nèi)必須從根本上加以改造 。現(xiàn)在,已有人測出地球相對于各向同性背景輻射 (優(yōu)越的背景空間 )的速度為 每秒數(shù)百公里,這和地球相對于典型星系或星系團(tuán)的速度是基本一致的。 能不能找到更為基本的對鐘手段,或者通過其他途徑,來檢驗光速不變所包含的假定,是有待于科學(xué)實驗進(jìn)一步發(fā)展來解答的基本問題。 情況完全不是這樣 。不受歡迎總是新發(fā)現(xiàn)經(jīng)常遇到的,因為它常常動搖了舊的信仰。 《關(guān)鍵詞》 子原理 2b, 隱參量,運動勢, 質(zhì)能方程,場梯度。從 邏輯推理上看 來 , 相對論 與 幾何學(xué)相似 ,如果某人承認(rèn)幾何公理是正確的話,他也就不得不承認(rèn)由此而導(dǎo)出的所有其他定理也是正確的。 相對性原理是狹義相對論的另一個基本原理, 它 認(rèn)為一切慣性系彼此等價,沒有任何實驗?zāi)艽_定那個更為優(yōu)越。 盡管我們不能 以此 來 指證 宇宙背景 空間 就 為電動力學(xué)上的 優(yōu)越空間,但 在概念的物理意義上畢竟有可以比擬之處 。 下面我向大家展示這種理論模型。第二公設(shè)必須滿足如下兩個條件:一是能夠把這些變換群中的某個群分離出來,與相對性原理相協(xié)調(diào)、但與伽利略變換群不協(xié)調(diào);二是它必須是定量。若選擇以 F=d(mv)/dt 為力學(xué)基礎(chǔ)之一, 同時性可能是相對的。顯然,處處有時鐘、處處有觀察者也是伽利略變換的特征。 誠然, 任意兩個相互作勻速直線運動的參考系都可以把它們看成經(jīng)歷了這樣的歷史:即原先二者相對靜止,后來經(jīng)過加速運動而形成的。這也沒有什么可驚奇的,因為 “ 能量具有質(zhì)量”這句話本身包含于光學(xué)不變原理中,它與 相對性原理相協(xié)調(diào)、而與伽利略變換群不協(xié)調(diào)。 在 靜態(tài)引力場 問題中,引力勢是位置函數(shù),因而不含子原理 2b 所表述的內(nèi)容。 容易看出 , 子原理 3 的聯(lián)合表述與 愛因斯坦的相對性原 理的其它形式的表述是平行的,它注定了所有慣性系之間或以伽利略變換相聯(lián)系,或以某種形式的洛倫茲變換相聯(lián)系。從現(xiàn)在起,由子原理 2b導(dǎo)出 或被 排斥 的一切概念和見解都要貼上“待考查”字樣的標(biāo)簽 。然而,質(zhì)點因運動而具有的動能 Ek 除了動能定理所賦予它的意義外不再有別的意思,即動能是物體機(jī)械能運動的一種度量,它的定義規(guī)定了他們的計算在不同參考系中有不同的結(jié)果。 敏銳和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢韺W(xué)家不會根據(jù)直覺草率地排斥“轉(zhuǎn)移能量Δ E”這個物理參量,相反,他必須反復(fù)推敲這個參量是否對物理現(xiàn)象有著影響,并作一些確定的實驗來驗證其究竟可不可以觀測,正像他要用實驗去驗證其他每一個關(guān)于客體的見解一樣。 這 就表明,來自于“生產(chǎn)實踐”經(jīng)典力學(xué)并沒有規(guī)定 Ek 比Δ E 更優(yōu)越。 但是 ,在子 原理 2b 上建立起的理 論 不允許轉(zhuǎn)移能量 Δ E 這一概念的存在, 這就勢必要求 我們認(rèn)為 質(zhì) 點對于熱量Δ Q 的貢獻(xiàn)為Δ EK。然而, “ 質(zhì)點 A對熱量貢獻(xiàn)的多少 ”究竟 要用Δ E來表征 ,還是要用 Ek 來表征呢? 顯然 , 把子原理 2b 降為命題后,我們無法從思維上作出選擇,乃 是爾后的科學(xué)實踐所回答的 問題 了。 從 “空間任何物質(zhì)和能量的分布都會使得空間幾何學(xué)成為非歐幾里得的”這個角度說, 更 合理的判斷應(yīng)該是后一種,因為 空間 物 質(zhì)或能量 分布 的多少 應(yīng)該是用滿足“能量多少”定義的 轉(zhuǎn)移能量 Δ E 來表征 的 。 顯然易見, 如果Δ E 可測,那么在所有慣性參考系集合中總存在這樣一個參考系,使得Δ E=Δ Ek.這樣 一來 ,這個參考系在力學(xué)上就特別優(yōu)越;與此同時,Δ E 所產(chǎn)生的時空形象就成了 優(yōu)越靜止系 的實驗判據(jù)。 有了這個條件還不夠,我們還要用場信號把各地的時鐘指針調(diào)節(jié)到同步。系 觀察者能夠用力學(xué)實驗來確定 S0 系 的存在,此外, S0 系 觀察者有權(quán)力宣布他在“以太”中靜止。這里,我們把它提到公設(shè)地位, 并 以此取代 光速 不變原理, 即 : 第二公設(shè): 靜能方程 E0=m0c2各系成立 事實上, 如果我們 就 “ 描述 S39。系觀察者也無權(quán)宣布他在“以太”靜止,這又表明第二公設(shè)與單向光速 “不變”或“ 變 ” 都相容。 定義 3: 能量的多少 E 與常數(shù) A 的比值,則稱之為物質(zhì)的多少,用 M 表示 ,即有: E=MA ( A為當(dāng)量常數(shù)) 若讓常數(shù) A選取適當(dāng)單位,則 M 具有質(zhì)量的量綱,故以后稱 M 為 物質(zhì)質(zhì)量, 以便與慣性質(zhì)量區(qū)分開來。此外,Δ E 是可測的,因而 M 也是可測的。但是, 正子公設(shè) 2b 摒棄后,能被慣性觀察者想象為靜止的空間不再是均勻和各向同性的, 在該 空間 運動質(zhì)點的時空形象隨著方向的不同而不同。例如,設(shè) v0 與 v 的夾角為θ,且 C>> |v0|和 |v |, 并考慮初始條件,則 微分方程的近似解為: K=1φ /c2≈ 1+v2/2c2 + vv0cosθ /c2 (略去更高級小量 ) ( 57) 式中的 K=1φ /c2就為相對運動效應(yīng)因子。系原先在 S0中靜止時的所有物理屬性都消失,那么剩下的是一個由轉(zhuǎn)移能量 Δ E構(gòu)成運動場區(qū)域,該區(qū)域相對于 S0系以速度 v 平動。然而,空間任何能量或物質(zhì)分布都會使得空間幾何學(xué)成為非歐幾里得的,區(qū)域中的物質(zhì) 也 可能會使得橫向(場梯度線上)光速變慢。區(qū)域內(nèi)的觀察者不可能用光學(xué)現(xiàn)象來確定 S39。 z=z39??紤]到 y=y39。軸 (場梯度線 )放置的剛桿會以 1: 1/( 1φ /c2)的倍數(shù)收縮;時鐘會以 1:( 1φ /c2)的倍數(shù)變慢。為了便于理解,下面我們來探討這個“拓擴(kuò)”的合理性???間的均勻性,即 S39。,Y39。) 與 ( X39。在微分方程 ( 56) 中的解必然有 φ 39。 2 + Z39。/c2 (φ 39。 可想而見,( 62)式中的“φ”用“
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