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  • 1 # KongZWang

    速度與時間的關係已經被明確規定,速度即單位時間透過的距離,例如以勻速行駛的火車為例,確定運動的起點,然後看鐘表,過1小時,測量火車的位移,也就是這一段距離,這一段學位時間透過的距離稱速度。

    速度會改變時間應該出自相對論中洛倫茲變換得出鐘慢尺縮的公式。今天我試分析洛倫茲簡單變換推導,明確其中的原理。相對論應該是科學發展到建設鐵路,火車在鐵路上勻速行駛的階段,人在勻速行駛的火車上,感覺慣性的奇妙感覺,在愛因斯坦狹義相對論文章中,可以感受愛因斯坦,伽利略變換,洛倫茲變換都是在勻速行駛的火車上發生的,他們的思想組成的不合客觀存在的學說。洛倫茲變換根據文章理解就是一事件以地面為原點與以火車為原點的變換。

    相對論Pdf17頁課文:我們可以設想,在每一個這樣的框架中,劃出三個 互相垂直的面,稱之為“座標平面”(在整體上這些座標平面共同構成一個“坐 標系”)。於是,座標系 K 對應於路基,座標系 K’對應於火車。一事件無論在 何處發生,它在空間中相對於 K 的位置可以由座標平面上的三條垂線 x,y,z 來確 定,時間則由一時間量值:來確定,相對於 K",此同一事件的空間位置和時間 將由相應的量值 x",y",z",t"來確定,這些量值與 x,y,z,t 當然並不是全等的。

    首先理解火車與地面鐵路的位置關係,由文章可以看出,洛倫茲變換是地面原點座標與火車座標的轉換關係。原點➡️0⭕️……1⭕️……2⭕️……3⭕️……4⭕️……5⭕️……6⭕️……7⭕️……8⭕️……9⭕️……10終點⭕️。-10⭕️……-9⭕️……-8⭕️……-7⭕️……-6⭕️……-5⭕️……-4⭕️……-3⭕️……-2⭕️……-1⭕️……⭕️⬅️原點。從上圖可以看出,假如有一事件發生在終點,鐵路上存在原點,中間各點,終點的位置關係,在原點鐵路與火車可以做一個公式,中間各點也可以做一個公式,終點也可以做一個公式,但是火車只能處於原點,中間的某一點,終點的其中一個位置,只能在這個位置上變換才是有效的,不能拿其他火車已經不在此位置的公式拿到這裡與火車所在位置的分式相加或相減。假如火車每小時100公里勻速行駛,到達終點站100公里x10小時=1000公里。如果只用x"表示原點0到終點站是1000公里,依次x"是1000公里,x"是900公里,x"是800公里,⋯⋯x"終點0公里。那麼x"究其是表達那一個數字?那麼K"的座標是指某一點上的位置,還是指全長的位置。如果K"座標是指某一定點的事,那麼其他定點就不是K"座標定點,就不能等價替換K"座標資料,例如原點x"1000公里,就不能替換1點x"900公里,因為不同座標點數值不同,座標x"所指在原點,還是其他定點,還是連續都要明確。能夠讓人在事實面前核對推匯出的公式正確性。

    PDF 54頁 課文 :附錄

    一、洛倫茲變換的簡單推導 [補充第 11 節] 按照圖 2 所示兩座標系的相對取向,該兩座標系的 x 軸永遠是重合的。在這 個情況下我們可以把問題分為幾部分,首先只考慮 x 軸發生的事件。任何一個這 樣的事件,對於座標系 K 是由橫座標 x 和時間 t 來表示,對於座標系 K’則由橫 坐 x’和時間 t’來表示。當給定 x 和 t 時,我們要求出 x’和 t’。 沿著正 x 軸前進的一個光訊號按照方程 或 x = ct x − ct = 0 (1),傳播。由於同一光訊號必須以速度 c 相對於 K’傳播,因此相對於座標系 K’的傳 播將由類似的公式 x′−ct′=0 (2) 表示。滿足(1)的那些空時點(事件)必須也滿足(2),顯然這一點是成立的, 只要關係 (x′−ct′)=λ(x−ct) (3) 一般滿足,其中λ表示一個常數;因為,按照(3),(x−ct)等於零時(x′−ct′) 就必然也等於零。 如果我們對尚著負 x 軸傳播的光線應用完全相同的考慮,我們就得到條件 (x′ + ct′)= μ(x + ct) (4) 方程(3)和(4)相加(或相減),併為方便起見引入常數 a 和 b 代換常數 λ 和μ,⋯,

    -3⭕️……-2⭕️……-1⭕️……⬅️座標原點➡️⭕️……1⭕️……2⭕️……3⭕️(x位置)

    公式(1)x=ct。x-ct=0 設t為3秒鐘,那麼x=90萬公里,ct=30萬公里✖️3=90萬公里 。(90萬公里➖90萬公里=0)。

    -3⭕️……-2⭕️……-1⭕️……⬅️座標原點➡️⭕️……1x′作座標原點⭕️……2⭕️……3⭕️(x位置)(x′位置)

    公式(2)x′−ct′=0 假設經過1秒鐘,那麼x′=60萬公里,ct′=30萬公里✖️2=60萬公里 。(60萬公里➖60萬公里=0)。

    公式(3) (x′−ct′)=λ(x−ct) 因為兩個數值都是0(60萬公里➖60萬公里=0)=λ(90萬公里➖90萬公里=0)λ巳沒有意義。

    負方向位置(-90萬公里處)-3⭕️……-2⭕️……-1⭕️……⬅️座標原點➡️⭕️……1x′作座標原點⭕️……2⭕️……3⭕️(x位置)(x′位置)

    公式(4) (x′ + ct′)= μ(x + ct) 左式(x′ + ct′)=[x′=60萬公里➕(ct′=30萬公里✖️2=60萬公里)]=120萬公里,右式μ(x + ct)=μ(90萬公里➕90萬公里=180萬公里)。課文為負方向,顯然數值不符。方程式兩邊數值不同,等式無法成立。

    你可能不會相信,科學家洛倫茲不能正確使用數學的➕➖✖️➗,正數,負數,速度✖️時間=距離,這些基礎的知識是普通計算器功能,都是一致的,如果在使用過程中應用這些知識發生錯誤,是可以檢驗的。數學的計算應該是客觀因素為主要,科學家名氣再大,也無法私自改變數學計算的客觀要求,理解科學還是需要具體指向,以洛倫茲變換為例,用一列直線行駛的火車,在火車行駛過程中停留很多站點,火車由於不能向天空方向運動,指向天空方向是座標y軸,變化是0,火車只能在鐵軌上直線運動,不能向兩邊運動,因此z軸座標也是0,作為洛倫茲變換的客觀基礎,他所做的變換正確與否,還是要與這個客體對照。科學的本質是少數科學家對事物的認識寫成的科學書,大部分人是讀科學家的書,我也是,是照搬科學家的思想,還是對照已有的知識進行打照辯認,那是隨人不同,正確的科學知識能夠經受千錘百煉的考驗,因此科學是一個人的知識,經歷千百萬人的檢驗的知識,下面是我讀洛倫茲變換的一些看法:由於課文簡化,將沒有變化的y軸,z軸省略,容易看清楚變換的過程。自己由於對尺縮鐘慢的公式不是很清楚,就想核對這個公式推導過程中的數學思維。尺縮鐘慢是一個使人對時間的認識產生懷疑的一種觀念,人在運動中,飛機在飛行中,火車在行駛中,都使得人對時間的快慢無法確定,對時間產生懷疑。在學習相對論中,認為這個公式是由於洛倫茲對數學正數與負數的概念不清楚,不能正確使用正號,負號導致錯誤產生的。負數是數學術語,比0小的數叫做負數,負數與正數表示意義相反的量。負數用負號(Minus Sign,即相當於減號)“-”和一個正數標記,如−2,代表的就是2的相反數。於是,任何正數前加上負號便成了負數。一個負數是其絕對值的相反數。在數軸線上,負數都在0的左側。洛倫茲公式(4) (x′ + ct′)= μ(x + ct)。應該寫成 (-x′ + ct′)= μ(-x + ct) (4)才能符合負數的規定。這一方向性錯誤,使對事物的認識距離相差十萬八千里。

    科學由於存在客觀的一面,如果尺縮鐘慢公式是正確的,一定能夠經得起各種方法的檢驗,複核,如果是假的公式,那麼其公式推導過程一定存在假貨,總會露出破綻。尺縮鐘慢如果作為量度工具,由於誤差的存在,真正做到正確無誤是很難的。尺縮鐘慢也是正常的。但如果是一個數學公式,那就有所不同,尺縮鐘慢的公式應該是來自相對論中洛倫茲變換,我有機會讀洛倫茲簡單變換,就其中問題與大家分享,速度越快時間越慢應該來自相對論中洛倫茲變換,但我讀了洛倫茲變換簡單推導,發現開始四式就存在錯誤,因為數學是一門不以人的感情決定正確與否的知識,它的嚴密性,可檢驗性,都是客觀存在的。x = ct x − ct = 0 (1) 。x′−ct′=0 (2) 。 (x′−ct′)=λ(x−ct) (3) 。 (x′ + ct′)= μ(x + ct) (4)。這是洛倫茲變換四個式孑,能不能用科學方法檢驗其正確性。先理解公式(1)x = ct x − ct = 0 (1) 公式中c表示光速,就是速度;t表示時間;那麼x表示什麼呢?我們由距離=速度✖️時間,式子中可以知道,x表示事件從X軸座標原點到x的距離。例如:光速c30萬公里✖️時間3秒=90萬公里。x就是位於從原點出發到第三個位置的距離90萬公里。如果用每小時100公里勻速行駛的火車描述,每100公里一個車站,火車就是到達第三站,從原點到第三站距離300公里。

    X軸座標原點⭕️……1⭕️……2⭕️……3⭕️……

    1、⭕️……⭕️……⭕️……⭕️……⭕️……⭕️……⭕️……第一站作原點。

    2、…………⭕️……⭕️……⭕️……⭕️……⭕️……⭕️……第二站作原點。

    3、……………………⭕️……⭕️……⭕️……⭕️……⭕️……第三站作原點。

    ⋯⋯火車過一站就減去一站,與第二站上車等同,再過一站,再減去一站與第三站上車等同。係數是乘法,而這裡座標移動是減法。

    公式(2)x′−ct′=0 (2) 可以理解為第一在原點上車的乘客經過一站,下一站作原點上車的乘客。

    公式(3) (x′−ct′)=λ(x−ct) (3) 。左式用公式(2)代入 (0)=λ(x−ct) (3) 右式用公式(1)代入

    (0)=λ(0)(3) λ(0)=0,於是公式(3)寫成0=0。

    公式(4) (x′ + ct′)= μ(x + ct) (4) 作者是指負方向,什麼叫負方向,假如一個人伸開手臂,右手指向為正方向,那麼左手指向為負方向,其他沒有改變。顯然這個式子出了問題,我們以x➕ct為例,x是距離光運動3秒鐘:距離90萬公里➕30萬公里✖️3秒=180萬公里,光只是向負方向運動3秒鐘,總共位置移動90萬公里,而上式結果是180萬公里,顯然是不成立的,向負方向運動距離應該有負號,才能使人認識事件是處於左邊負方向上,應該寫成距離-90萬公里=-(30萬公里✖️3秒),移項寫成一x➕ct=0。公式(4) (x′ + ct′)= μ(x + ct) (4)應該寫成 (-x′ + ct′)= μ(-x + ct) (4),也是0=0才是。(3)式➕(4)式都是零式,零0⃣️➕➖✖️➗都是零0⃣️,0⃣️也是️的意思,就是什麼都沒有。洛倫茲推導應用在這裡結束了。

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