Science 版 (精华区)

发信人: AFisherman (渔父), 信区: Science
标  题: 狭义相对论素描(6)---光速原理. (转寄)   neo 
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年05月17日13:29:48 星期四), 站内信件

发信人: neo (救世主), 信区: Science
标  题: 狭义相对论素描(6)---光速原理. (转寄)
发信站: 哈工大紫丁香 (Sun Jul 16 02:41:46 2000), 转信

发信人: space1 (排骨教主), 信区: Science       

标  题: 狭义相对论素描(6)---光速原理. 

发信站: BBS 水木清华站 (Sun Feb 28 10:02:17 1999)

发信人: space (排骨教主), 信区: Science

标  题: 狭义相对论素描(6)---光速原理.

发信站: The unknown SPACE (Sat Feb 27 20:50:45 1999), 转信

前面几节,除第一,第二篇外, 别的全是电动力学介绍. 介绍电动力学的必要性是, SPR

里面有一个原理涉及光速, 而光速是电动力学的概念, 所以必须谈它. 到目前已经介绍

了:

1. 电磁场基本实验即其总结(Maxwell 方程组);

2. (真空)光速: 根据Maxwell 方程组, 真空光速完全由库仑定律和安培定律这俩实验

定律中引入的相互作用比例常数(e0,u0)决定: c=Sqrt[e0*u0]^(-1/2);

3. 电磁场方程组是伽利略变换不协变的.

在第一节还介绍了SPR两广基本原理:

A. 所有惯性系对描述物理规律都是等价的;

B. 光速独立于光源.

其中A要求物理规律形式必须保持不变. 这个是信念. 现在看看B的自然来源: 库仑定律

和安培定律二者都是电磁场规律. 根据A, 它们必须在不同惯性系中一致.现在唯一的事

情就是要考虑比例常数是否会有不同. 这里只是为严格才这样想. 否则, 根据经典相对

性,力的测量值与参考系无关. 规律协变, 加上力的性质, 那么(e0,u0)必定于参考系

无关.

这俩比例常数是参考系无关的----因为这两实验的测量条件是在一个参考系中的静止

测量(电荷静止, 电流回路静止). 倘若居然是参考系有关, 那就意味着着在一个参考系

内对这两常数的测量依赖于这参考系的速度-----这速度必然是绝对速度, 因为(e0,u0

)的测量值就可以规定它. 于是这样我们就有了不依赖于相对测量的速度概念, 惯性系

是有差别的,可以定义绝对静止这个概念.这样对(e0,u0)的测量本身就起了热力学中温

度计的作用. 我们可以规定"绝对零速度"对应的(e0,u0)值,

历史上这个绝对零速度规定为Sqrt[e0*u0]^(-1/2)正好是c的那个参考系(以太)对应的

速度.那别的参考系速度如何定呢?----就根据速度定义求对"以太"的相对速度!

令P=Sqrt[e0*u0]^(-1/2), 则我们有函数关系:

P(v)=P(0)-v

其中v是某参考系的绝对速度; P(0)=c.

你看看, 这是第一个吃惊结论:

库仑定律和安培定论的两个比例常数居然和参考系如此相关.这两测量是力测量,

结果会和经典速度相加性有关, 你看怪不怪? 就算怪到这地步, 神秘得简直不可理喻,

 本世纪初期的物理学家也并没有就此抛弃这可能性. 他们反而作了大量实验测量这可

能的  "以太"的存在性. 开始的几个实验有问题, 出现零结果可以被解释为另外原因;

 极严格和极高精度实验是5-60年代作的, 还是零结果. 这些实验有空我都会在bbs上介

绍给大家. 目前极高精度的实验不支持这种绝对参考系的存在.

我们在看, 光速有这两定律比例常数决定, 根本和光源没关系.

这样, 最后到目前最可靠的suppose就是: 光速独立于参考系, 独立于光源!

这也是最自然的结论: 否则我们就一定会得到另外一个更不自然的结论: 力学测量中的

比例常数, 竟然组合成函数P后, 有伽利略叠加性!

以上就是我对速度原理的一点儿说明. 不清楚电动力学, 不可能作这样的说明. 不学习

电动力学, 就会觉得速度原理不舒服. 建议对SPR有兴趣的人一定先学电动.

以后主要介绍相对论实验, 几个著名佯谬, 相对论对Newton力学的影响, 等等慢慢来.

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※ 来源:·BBS 水木清华站 bbs.net.tsinghua.edu.cn·[FROM: bbs.huizhou.gd.]


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