五千年(敝帚自珍)

主题:现在似乎终于懂了狭义相对论,解释一下 -- 陈经

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家园 更糊涂了

掌握一个别人证明了是正确的东东,已属不易;

然后还需要把这个东东用大众的语言讲出来,让别人能理解,这样别人才会支持,这是一个多么大的销售难题呀

家园 陈大,不是这样的

这里有两个问题:一是参照系,二是时钟

参照系的问题:船or岸边?

时钟的问题:对时!

在船上看,OK,没问题,对时、测量,全在一个参照系内。

在岸边看,有问题,对时,船在跑,如何对?

其实最根本的问题就出在了对时信号不能超过光速这个问题上了,物理原因就是目前没有比光速更快的信号用于定时。

如果我们研究物体在空中的行为,信号传递使用声速,物体运动速度接近声速,就能得出同样的相对论结论。

但如果把信号改用速度远远大于声速的光来传递,则一切就回归我们的习惯了。

问题是:光速真的是不可逾越的么?所谓真空介电常数、磁导率,真的是“真空”中的么?“真空”真的是空么?

家园 照您这么说,声波也能做麦莫实验?

假设把麦莫实验的平台放到飞机上,迎风飞行(不超音速),能否做出一样的结论?

家园 如果你定义你的信号传播速度是声速

你就可以看到公式表达一模一样:

声在产生之后以不依赖于光源运动状况的速度传播,传播速度只和传播介质(以太)有关。

光在发出之后也以不依赖于光源运动状况的速度传播,但传播速度不依赖于传播介质(以太)。

两者都有多普勒效应。

1)为啥要定义运动速度不能高于真空中的光速?(等同于超音速飞行),因为事情会发生在信号之前(飞机在声音没到就到了)!

2)为啥说光的传播速度(包括其它介质内)不能高于真空中的光速?因为我们不知道真空是啥,真空电导率、磁导率的物理原因。

如果发现真空不再是真空(比如有暗物质),而且宇宙中这里的真空和那里的真空不一样(暗物质密度不同),这个“公理”就站不住脚了。

当然,真理具有局限性的真理就对了,这个结论在我们周围的小宇宙内仍然成立。

家园 關於狹義相對論,我的解釋方法

做為一個業餘,我是用辯證法和類比法的哲學方法去解釋,而不是用數學和物理學去思考的,有跟一些專科的人討論過,基本上我想的九成都正確哈

這裡我用我當初思考辯證的方向來做解釋,我相信我的說法會比其他人都要通俗

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依照相對論的說法,即使觀察者以光速遠離光源,觀察到的光速仍然恆定,這是非常不合理,違反常識使得一般人難以理解的地方

於是我想到了雙生子吊詭,該理論提出了觀察者越接近光速會老的越慢,這裡就是理解問題矛盾的關鍵!!

所有的物體都是由基本粒子所構成的系統,物體的速度不只是相對於外部,其系統內部的基本粒子也有相互速度和相互作用

也就是說在這裡可以把速度分為兩種,也就是物體與物體間的相對速度,和物體(系統)內部的速度兩種

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另外在理解相對論前還要有個基本概念,光速為常數,你可以把光速視做這個宇宙的基本規格

就拿我是個電玩迷來比喻,早期的FC遊戲機絕對不可能跑現在PS3的遊戲,因為FC的規格極限就在那裏

理解光速常數是宇宙物理規格的概念,是從牛頓物理學到理解相對論的第一步,到此思考的角度就會進入咱們中國人擅長的宏觀視野,減法思考

因為光速恆定,那相對時間(物體間的相對速度)和系統時間(物體內部基本粒子的速度)也應該要互相抵銷,否則內外速度加總起來就會超過光速,違反光速恆定

至於什麼超光速和時光旅行之類的就是數學上理論上的假設了.....要理解相對論的話最好先別去考慮這些東西

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依照近代物理的說法,任何物體都難以達到光速,是因為物體的加速需要能量,而能量會疊加在加速體上成為總質量

假設物體的速度和質量為1,每增加一單位的速度需要一單位的能量,但能量會疊加在質量上,也就是說2單位速度的物體為2單位質量,此時要再增加1單位的速度就需要2單位的質量,以此類推,物體加速至光速所需要的能量會以幾何級數無限暴增

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有了上面的所有概念以後,我們在回到雙生子吊詭的情境中,相對速度越接近光速者,其系統速度等比例的變慢

那回到了光速恆定的問題上,遠離光線的速度越接近光速,照理來講光線到達人類視網膜的時間越久

但因為觀察者本身的(系統)時間變慢了!!光線的時間差剛好跟觀察者本身的時間互相抵銷!!所以光速恆定!!

當觀察者達到光速時,系統時間為無限慢(停止),知覺停留在最後接收到光源的那一刻!!

到此為止就能夠一併解決雙生子吊詭和光速恆定的問題

家园 科學家要先知道答案,才能開始計算

一點離題

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這是物理學家惠勒的名言,要解釋這句話要先繞點圈子

西方文化的特徵,就是唯物主義,這是因為西方具有一個民族一個文化的特性,西方文化具有進攻性和排他性,而中印就柔和多了,許多矛盾不是向外轉移而是向內化解,不同的文化特徵也產生了不同的思維模式

西方將物質世界解構分析的方法被視作現代科學的基礎,但這也有很大問題,雖然精準客觀卻不具靈活性

因為單純只是計算,不能夠解決矛盾,很多矛盾反而是計算後"撞"出來的,要解決矛盾終究要回到哲學的層面去(當然這種直線的衝撞法有個好處就是很容易發現問題和矛盾)

相對論其實很容易懂,最大的問題在於,光速是無法代入數學公式中的,從嚴謹的"科學方法/態度"來看,我們不能夠假設光速下的情況,所以專科的人往往會用很複雜的數學和物理學來解釋相對論,一部分也是因為不用嚴謹的科學方法去做,很容易遭到學界冠以偽科學或不客觀的攻擊

其實要是能夠以簡單的思想實驗或是哲學辯證法的角度來思考,相對論根本沒那麼難,但西方堅持科學方法的同時其實也很容易陷入形式主義和教條主義,忽略了更重要和簡單的哲學思考

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不過,這剛好是中國人最擅長的領域

不管是道家哲學的"道",孫子兵法的"勢",中醫學和圍棋的"氣",或是麻將所講究的概率和心機等,中國人特別擅長用宏觀整體的角度來思考,直觀的解決問題,同時還帶有實用主義的味道

除了沒有徹底將物質單元化解構以外,宏觀觀察仍然可以符合辯證法和試誤法,除錯法的科學哲學性質

尤其是近代物理學越來越接近佛學和道學那種玄之又玄的領域,中國人或許有機會在近代物理上得到發揮

但坦白說也不會太期待,因為近代物理已經是逼近宇宙的根本原理,到了這個領域的難度就像要達到光速一樣可能成指數上升......

链接出处

家园 其实大学物理的狭义相对论讲得简单易懂

其实大学物理的狭义相对论讲得简单易懂,建议去找本大学物理狭义相对论的教材看一下。

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