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  • 1 # 語境思維

    這個問題,其實是超難回答的:既超越了經典物理,也超越了現代物理。筆者曾經專文做過回答,把它稱作“車蠅同行效應”。

    車蠅同行問題,或許會促使“後現代物理”的問世,是對先行理論物理神邏輯亂象的鉅懟。

    什麼叫“車蠅同行效應”?

    效應,即典型的現象。蒼蠅在列車內空間飛舞,是日常生活中的普遍現象,故稱車蠅同行效應。英文寫作“Fly-with-Car Effect”。

    車蠅同行的特徵是:列車的內空間,是列車系統的子系統,與乘客一樣,隨著列車一同運動。

    人們似乎以為,車內空間與車外空間是貫通一體的。其實不然。如果車窗敞開著,則車外空間與氣流會猛烈灌入車內。

    如果車窗是封閉的,則車內空間,包括除去空氣分子、電子質子的真空部分,與車外空間是隔離的。

    車蠅同行效應的動力學原理

    根據車蠅同行效應,我們可以做如下推理。

    實體或原子相當於一個封閉系統,實體邊界的內空間與外空間之間,沒有含亞原子的質量(m)與勢能(Ep=mc²)的交換,但不排除有熱交換。

    為什麼實體或原子的邊界,具有對亞原子的封閉性?為什麼這種邊界對熱交換無封閉性呢?

    實體的邊界,歸根結底,是原子的邊界或邊界層。為什麼邊界層具有隔離性、排外性或排斥力?這個問題歷來沒有一個令人釋懷的解釋。

    筆者認為,就原子內空間的亞原子分佈而言,核外電子以平均約v=αc=2200千米/秒的高速度繞核運動。

    在原子半徑僅有約0.1奈米範圍內的高速運動,電子幾乎在瞬時到達原子內空間的每個角落。

    換句話說,似乎在原子的邊界層“密實”分佈了無數個電子。而電子是超緻密的剛性粒子。

    電子密度高達ρ=m₀/4.2r³=97億噸/米³。電子需要旋進空間以維護自我存在,可謂秋毫無犯,因而具有超強的簡併壓。

    除了高於紫外線的電磁波闖進原子內空間,其它亞原子與光量子,都無法入侵原子邊界層。

    電子、質子、中子、原子、分子、物體、容器、天體,都有抵抗簡併壓的邊界保護層。

    高頻電磁波的光子半徑小於原子直徑0.2奈米。例如頻率為6×10¹⁷赫茲的紫外線波長λ=0.5奈米,半徑為λ/2π=0.08奈米,

    實體外空間的動力學性質

    上述實體內空間的邊界層具有電子抵抗簡併壓的緻密性特性,這個大家比較容易理解。

    對於實體外空間的動力學性質,卻是鮮為人知的,也是基礎物理學的一大盲區。

    根據萬有引力定律:F=GMm/R²,質量為M的實體或天體,都有自己的引力場空間,即實體外空間,也叫“自空間”。

    其引力場強度(F)與引力場半徑具有平方反比效應。平方反比效應是說,場半徑稍有減少就會導致引力場強度(F)的急劇增加,反之亦然。

    事實上,實體外空間,不只是自己的引力場空間,還有其它外空間在此共享。

    換句話說,實體的外空間或引力場,是其它實體外空間的疊加空間或疊加場。

    但是,有兩個性質是確定無疑的:

    其一,越是靠近某天體邊界層,該天體的引力場強度必定佔絕對優勢或主控地位,其它天體的引力場強度皆可忽略不計。

    例如,在離地1萬千米的衛星軌道附近,地球引力場佔絕對優勢,而火星、太陽、北極星的引力場皆可忽略。

    其二,當天體外空間充當主控引力場時,該外空間會隨著實體一同運動,並服從軌道角動量矩守恆定律。

    在地球大氣層範圍,飛機所在的地球外空間,隨著地球一同自轉、一同繞日運動。

    同理,原子附近的外空間,也是隨著原子一同運動的。這可以解釋,懸停飛機始終跟隨地球一同自轉、一同繞日運動。

    就這個意義而言,每一個天體的自空間,都是既有自旋、又有繞旋的。

    但是,這種自空間的旋轉與進動,不可能改變在自空間內之光走直線的常識。例如,

    燈光在地球或汽車的外空間依然走直線;同時也隨著地球或汽車一同自轉與繞日公轉。

    不只是燈光總是走直線,各種場(如熱力場、地磁場)、各種波(如機械波、電磁波)、各種力(如萬有引力、電磁力),都是在自空間裡走直線。

    必須指出,在太陽附近的輻射帶,由於瀰漫著高濃度的高溫等離子體,相當於太陽大氣圈的邊界層。當外來光線經過此邊界層時,會發生不同程度的康普頓散射效應,導致光的偏折現象,而不是所謂的“時空彎曲效應”。

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  • 2 # 瀟遙時光

    高鐵上的蒼蠅為何能趕上高鐵速度,理由有兩方面原因,一是高鐵包括車廂內的封閉空氣是一個獨立系統,整體空氣運動幾乎與高鐵運動速度一樣,就如同高速運動的高鐵內人可以自由走動,感覺也沒有多大的反作用力,蒼蠅飛動時,除了一個整體空氣運動助力動力,還有一個自身獨立飛行用力,第二因素是人坐在高速運動的高鐵上,並未感覺反作用力有多大,按牛頓經典力學,作用力反作用力力的作用相同,方向相反,但實際人的運動實際不是直線運動,而是細微的曲線波動運動,這樣即使反作用力很小,也可保持與高鐵一樣速度的運動,為什麼這樣是正確的,在隨低速物體運動的人可能體驗不明顯,假如人乘坐高速火箭飛船,每小時近七八幹公里,人受到的反作用力如按牛頓經典力學,人體被加速度力壓扁了,但實際人體未壓扁,主要是人體運動是細微波動曲線運動,這樣人受到的反作用力要小很多,即使在高速運動下,所以真正直線運動是很少的,基本上是波動運動!

  • 3 # 一隻大象x西風歪馬

    答案本身並不複雜,但是,為免陷入雞同鴨講的尷尬局面,在回答這類問題之前需要在以下基本問題上達成共識:

    1.所有的物理理論都為解釋客觀現象而存在,而不能建立一個世界以符合這個理論。如果不能解釋客觀現象,那麼再華麗的理論也沒有存在的價值。

    2.我們生活在同一個宇宙,卻存在經典物理學、相對論、量子力學和絃理論四個互不相容、尖銳對立的理論。能夠自洽解釋這個宇宙所有的問題的理論才能成為唯一正確的終極理論。目前公認的最有希望成為終極理論的理論是弦理論,而不是相對論。

    3.證實性偏見是指個人(包括學者)在主觀上支援某種觀點的時候,往往傾向於尋找那些能夠支援自己原來的觀點的資訊,而忽視那些對己不利或矛盾的資訊,以支援自己想法的現象。我們不能預設結論,而對不利於自己結論的證據視而不見。希望大家能持開放的心態面對不同的觀點。

    好吧,讓我們來擺事實,講道理吧。

    事實上,除了狹義/廣義相對論,還有一個相對論,即經典物理學的經典相對論,由伽利略構建,即伽利略變換。相對應的,狹義/廣義相對論以洛倫茲變換為基礎。

    伽利略變換是物體相對於空間(絕對空間)作運動絕對運動。

    洛倫茲變換不以空間為參照系,空間為空無一物的真空,物體(狹義相對論稱為慣性系,廣義相對論稱為參照系)與物體互為參照系運動。

    兩種相對論描述的都是物體間的相對運動,兩者差別非常小,僅僅是參照物件(參照物)不同,正所謂,差之毫釐失之千里。問題是,哪種理論解釋符合客觀事實呢?具體來說,哪種解釋能自洽地解釋高鐵車廂裡的蒼蠅為何能自由飛翔呢?其實,這個問題並不新鮮,300多年前就已經解決了。

    在17世紀時,地心說學派如日中天,他們對哥白尼的日心說提出了質疑:如果地球處於高速地運動中,為什麼在地面上的人一點也感覺不出來呢?1632年,伽利略堅定支援哥白尼的日心說,反對亞里土多德——托勒密的時空觀。在《關於托勒密和哥白尼 兩大世界體系的對話》著作中提出,如果帶幾隻蒼蠅、蝴蝶和其他小飛蟲到封閉的船艙。無論船以任何速度前進,只要是直線勻速的運動,蒼蠅、蝴蝶和其他小飛蟲就可以自由飛翔。詳見[伽利略,《兩大世界體系的對話》,第130~131頁]伽利略變換由此建立,並奠定了經典物理學的基礎。

    為什麼蒼蠅、蝴蝶和其他小飛蟲可以自由飛翔呢?

    在回答這個問題前,先看看如何不讓它們自由的飛翔。如果我們開啟封閉船艙頂部的甲板,那麼,蒼蠅、蝴蝶和其他小飛蟲都會被風吹到魂飛魄散。如果蓋上甲板後一切又恢復正常。破壞歲月靜好的罪魁禍首是風,是的,是風破壞了封閉船艙這個密封的空間,也就是說,風破壞了絕對空間。請注意,船艙是否密封是關鍵。

    可能還有人對絕對空間有懷疑。好的,我們繼續觀察。船艙頂部的甲板開啟後,有一種生物仍然安然無恙。對!魚缸裡的魚仍在自由的遊動。即使我們把魚缸搬到船甲板上,魚缸裡的魚也可以遊動自如。道理很簡單,魚缸裡的水相對於外部環境也是一個相對靜止的空間。請注意!相對於船外的空間,封閉的船艙內是一個相對靜止(獨立)的空間;相對於船艙內部或外部的空間,魚缸裡的水也是一個相對靜止(獨立)的空間。這就是笛卡爾被“被包圍的空間”。一個箱子裡面還有許多獨立的小箱子在其中自由的運動,每個小箱子內也有更多的、更小的箱子在裡面自由的運動。每一個箱子都是一個“被包圍的空間”,每一個箱子裡都有許多獨立的“被包圍的空間”在作相互運動。在每一層的空間裡,蒼蠅、蝴蝶和其他小飛蟲都可以自由飛翔!

    問題是,為什麼現代人還把這個問題當成未解之謎呢?

    我們知道,相對論的洛倫茲變換建立在“真空中光速不變原理”的基礎上,相對論的空間必須是空無一物的真空。相對論之所以稱為相對論,是因為一個物體(參照系)只與另一個物體相對運動,也就是說,高鐵車廂內的蒼蠅只能與另一隻蒼蠅互為參照來確認是否運動(兩隻以上的蒼蠅將無法確認彼此的速度),而不是相對於空間(例如空氣或水)運動(絕對運動)。對相對論來說,所有的空間都被忽略,所有的參照系只有質點的屬性,即車廂只是一個質點,而沒有內部空間,車廂內部和外部沒有區別,這是問題的關鍵,車廂和蒼蠅、蝴蝶和其他小飛蟲都是相互獨立的質點,車廂與蒼蠅、蝴蝶和其他小飛蟲都是相對運動的關係。因此,當高鐵的加速度時,車廂與蒼蠅、蝴蝶和其他小飛蟲無論是懸停在空中還是在自由飛翔,它們都將會撞向車廂後壁。不過,別擔心,無論火車啟動和剎車,車廂內的蒼蠅、蝴蝶和其他小飛蟲們都可以自由飛翔,根本不會受火車和飛機運動的影響。

    事實上,在勻速運動的高鐵車廂內,你可以和朋友打乒乓球,你們的感覺和在地面封閉空間裡玩沒有任何區別。事實上,無論是高鐵、飛機或是宇宙飛船,無論每小時1000公里還是每小時100萬公里,只要存在一個密封的空間,在這樣的絕對空間內,無論是蒼蠅、蚊子或是蝴蝶都可以自由飛翔。這並不是什麼新鮮事,早在1632年伽利略證明了,這就是伽利略變換,它是經典力學的基礎。我們應該反省的是,為什麼現在我們反而無法解釋這個小兒科的問題了呢?

    愛因斯坦認為,如果承認“真空光速獨立於參考系”為基本原理,那麼就可以建立起一種新的時空觀(相對論時空觀)。問題是,在地球表面,是洛倫茲變換適用還是伽利略變換適用呢?

    有人會說,相對論的光速不變說的是光,拿蒼蠅和蝴蝶這類低速運動的物體沒有說服力。

    好吧,光的多普勒效應證明,在同一空間介質(例如空氣或水)內光速不變,運動的光源光只會產生多普勒效應,而不會超過這種空間介質內最大光速。我們可以設計一個實驗,在運動的車廂外部(車頂)和車廂內部分別設立一個光源,看看會發生什麼呢?實驗結果很簡單,車廂頂部的光源會產生多普勒效應,因為光源與空間存在相對運動。而車廂內部光源不會產生多普勒效應,實驗證明車廂內部的空間相對靜止,與光源沒有相對運動。實驗證明車廂內部空間與車廂外部空間並不相同。也就是說,車廂內部空間是一個獨立的參照系,是一個被曳引的“被包圍的空間”。實驗證明,伽利略變換可以自洽地解釋地球上的客觀現象。

    2017年,一位物理教授在一次關於什麼是物理學的演講中談到,希望在21世紀,量子力學和相對論能成為科學常識。太奇怪了,為什麼這麼牛的理論現在還不是科學常識呢?原因很簡單,這兩個理論無法解釋我們這個客觀世界裡千奇百怪的客觀現象,除了經典物理學以外,誰能用其他所謂現代的物理理論來解釋海市蜃樓、彩虹、幻日和佛光等現象呢?事實證明,我們知識體系裡的常識仍然來自於經典物理學。有意思的是,所有聲稱驗證了相對論的證據都不在地球上,與地球上的客觀現實無關。很多人認為某些理論就是用來崇拜的,解釋什麼客觀現實的事兒由經典物理學幹就行了。

    我們知道,科學是關於探索自然規律的學問,是人類探索研究感悟宇宙萬物變化規律的知識體系的總稱。科學是一個建立在可檢驗的解釋和對客觀事物的形式、組織等進行預測的有序的知識的系統。在經典物理學時代,物理學是從自然現象中發現規律,總結出理論,這些認知構成我們的常識。而相對論、量子力學和絃理論卻提出:理論告訴我們能發現什麼(問題是,理論又從哪裡來?)這是科學研究思維方式的巨大差異。我們知道,如果正規化錯了,同樣的證據往往能得出完全相反的結論;如果正規化錯了,資訊、資料、史料越多,距離真知反而越來越遠。脫離客觀事實的物理理論都存在無法消除的奇異性。各種證據證明,宇宙和地球空間都並非空無一物,暗物質和空氣都是最好的證明。

    還有,我們必須回答一個問題,物理理論是為解釋客觀世界呢?還是應該建立不同的世界以符合不同的理論呢?

    當然,現在沒有人敢說相對論是錯誤的理論,我們只能說,高鐵車廂內的蒼蠅們違反了相對論!地球上所有的物質的運動都違反了相對論!

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