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  • 1 # 算術九章

    廣義相對論影響的是時空,引力場會扭轉時空。遠離大型天體的原子鐘會走得更快,而接近大型天體的原子鐘便會走得更慢。

  • 2 # 語境思維

    這個問題,必須說清楚的。考慮到瓜民也會感興趣,寫詳細一點,通俗一點吧。

    有四點需要在答題前,事先宣告。

    其一,廣義相對論的引力場方程,僅以其“否定宇宙真空場的客觀存在”即可證否,況且,引力場方程本來就無法求解。又何來影響?

    其二,狹義相對論的洛倫茲變換,只是一個數學遊戲,在物理邏輯上不成立。

    其三,所謂的狹義相對論與廣義相對論的時鐘調節用於GPS導航一說,純屬子虛烏有。在衛星導航定位系統設計中,根本就不存在鐘慢效應,已經專家曬過圖紙資料闢謠了。

    其四,實際工作的情況,絕不是因為忽略了微小時差,而是理論上根本就不存在這回事。

    以下筆者與大家一同梳理一下基本概念。正確領會狹義相對論,究竟是無比正確的數學遊戲,還是不切實際的多此一舉。

    絕對參照系的概念與選擇

    經典力學絕對參照系的基本理念是:運動是絕對的,而靜止是相對的。我們總是可以找到一個相對靜止的物系,把它的質心作為絕對參照系的座標原點,作為某個研究物件的測量基準。

    由此可得定義:充當測量基準的相對靜止的物系,叫做絕對參照系;該物系的質心就是絕對參照系的座標原點,即:S0=(0,0,0,0)。

    那麼,在處理實際問題時,我們該如何選擇絕對參照系呢?通常有兩個考慮。

    其一,把母系統作為絕對參照系,不存在相對論誤差。理由是:作為測量物件的每一個子系統(或母系統的附著體),總是隨著母系統一同自旋或自轉,一同進動或震盪。母系統與子系統之間總是相對靜止的。

    例如,測量在大氣層1000千米高的一架航速高達10馬赫的太空梭,作為地球的子系統,假如在赤道上空空,另外還隨地球一同以466米/秒的線速度自轉,同時以平均30千米/秒的線速度進動。

    換句話說,該飛機與地球之間是相對靜止的。因此地球母系統就是該飛機的絕對參照系。

    再如:回答本題,遠離地球36,000千米的同步衛星,繞地速度高達3.2千米/秒,考察所攜帶原子鐘傳動裝置是否受此速度影響呢?

    答案是:絕對不會!因為該原子鐘是同步衛星的附著體或子系統,處於相對靜止狀態。

    這個道理與原子鐘處在地球表面是一樣的,即便地球進動速度高達30千米/秒,是同步衛星繞地速度的近10倍,它還是安然無恙,我行我素。

    再說,該原子鐘還同時隨著銀河系以250千米/秒的速度進動,是同步衛星的近100倍,有必要把地球所有時鐘都按鐘慢效應調整麼?

    顯然,大家猜:愛因斯坦未必知道筆者所定義的絕對參照系,倒是相對參照系,他想多了。

    其二,把相對速度慢足夠多的同屬子系統作為絕對參照系,測量誤差可以忽略。

    例如,考察核外電子的運動速度,當然選擇作為母系統的原子作為絕對參照系總是可靠的。但是我們也不妨選擇原子核作為絕對參照系,因為原子核的震盪速度在0.5千米/秒,而電子的震盪速度高達2200千米/秒。

    相對參照系的概念與選擇

    愛因斯坦相對參照系的基本理念是:靜止是相對的,而運動是絕對的。不管選擇哪個物系作為參照系都是運動的,把該物系的質心作為座標原點,即:S=(x,y,z,t)≠(0,0,0,0)。

    相對參照系座標原點的速度是“v”,即洛倫茲變換因子公式 γ=1/√(1-v²/c²)中的“v”。

    事實上,在洛倫茲變換中,愛因斯坦的相對參照系,徹底否定的相對靜止,可以同時相對於任何一個絕對運動的參照系。

    例如:還是上面的太空梭,至少可以同時選擇:①自轉466米/秒的地球、②進動30千米/秒的地球、③自轉??米/秒的太陽、④進動250千米/秒的太陽系、⑤進動??千米/秒的銀河系、⑥進動??萬米/秒的本星系團,這六個相對參照系。現在,麻煩來了。

    請問這六個參照系中,究竟哪個是可信的呢?有人說選最靠近的,我說,這是神邏輯。

    還有人說,經典力學是相對論力學的特例。這又是神邏輯。

    既然:狹義相對論,嫣然否定了相對靜止,即否定了絕對參照系,即不存在S0=(0,0,0,0),即座標原點速度v≠0,即變換因子γ≠1,

    那麼:請問又何來什麼特例之說?這叫出爾反爾,自相矛盾。留個面子,這叫邏輯不自洽,前言不搭後語。

    再如:在電子對撞機實驗中,電子被加速到0.9999c,按電子本身為相對參照系,有:γ=1/√(1-0.9998)=1/√0.0002≈100,則電子的相對時間比絕對時間慢了:t/t0=100倍。若正常的絕對時間用了:t0=10秒,則相對時間用了:t=1000秒≈17分鐘。

    愛派相粉請回答:這不是神邏輯,又是什麼?

    相對參照系,皆可換算到絕對參照系。

    當然,我承認相對參照系,就純數學遊戲而言,祂是無比正確。但是,就物理邏輯而言,祂就是:脫褲子放屁,多此一舉。

    如果讀者承認筆者關於絕對參照系與相對參照系的分析與論證,那麼我們可以把若干個同時不確定的相對參照系,統一換算到唯一確定的絕對參照系。公式如下:

    用“絕對洛倫茲”替換掉“相對洛倫茲”:γ0=1 ↹ γ≠1...(1)

    用“絕對參照系”替換掉“相對參照系”:S0(0,0,0,0)↹S(x,y,z,t)...(2)

    用“絕對時間”替換掉“相對時間”:t0=t/γ=t/√(1-v²/c²)...(3)

    用絕對位移替換掉相對位移:L0=L/γ=L/√(1-v²/c²)...(4)

    用“絕對速度”替換掉“相對速度”:v0=L0/t0=γ²L/t=(1-v²/c²)L/t...(5)

    用“絕對質量”替換掉“相對質量”:m0=m/γ=m/√(1-v²/c²)...(6)。

    結論:愛氏相對論,玩玩可以,不要當真。

    物理新視野,旨在建設性新思維,共同切磋物理/邏輯/雙語的疑難問題。

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