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近代物理 標題:洛侖兹變換的主要盲點
1:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-03-21 01:37:31:

一般科學家對於洛侖兹變換有兩個盲點。
 
1. 就數學函數的觀念,一般科學家不知道,洛侖兹變換的時間公式僅適用於兩個系統的相對速度等於零的情況。這個盲點可以忽視。所以,我提一個主要盲點,供大家參考。

2. 就算洛侖兹的時間公式不是利用正逆兩個洛侖兹的空間公式推導出來的;一般科學家對於洛侖兹變換還有另外的一個盲點。

在洛侖兹提出他的 “動尺縮收” 假說的時候,並沒有 “動鐘遲緩” 的假說;所以,在洛侖兹變換媕Y他的靜系是絕對靜止的,動系在靜系媕Y移動,所有的事件都有唯一的事件地點和時刻。

一般科學家看不見 “在洛侖兹變換媕Y,所有的事件都有唯一的事件地點和時刻“ 這個事實。所以,他們不知道,就算洛侖兹變換的時間公式是洛侖兹自己憑空想像出來的,事實上,洛侖兹變換的時間公式,在系統相對速度大於零的情況,在數學上可以簡化成 t' = t (gamma);而在 v=0 時,則是 t'=t。您不妨自己推論。
我在這塈漰琠猁器D的,全部寫出來。



對於洛侖兹變換的真相有興趣的人一直很少。太乏味,也與錢無關。
 
在推論洛侖兹變換的時間公式的真相時,我們需要動一些腦筋去簡化公式。我分三個步驟來説明。
 

1. 一個等待記錄的事件。
 
在洛侖兹變換的物理結構,因爲靜系S是一個鎖定空間每一個點的直角坐標系,所以,每一個事件的事件地點就被固定住了。至於事件時刻,我們得花點時間説明它。首先,讓我們來記錄一個即將發生的事件,我叫它事件E。
 
在洛侖兹變換的物理結構,S媕Y有一個動系S';而且他還安排了兩個觀測員,分別站在兩個系統的原點上。如果事件E 在時刻tE發生,而事件地點是dE,在S和S' 中 dE 可以分別表示爲 dE=(xE, yE, zE) 和 dE=(x'E, y'E, z'E)。那麽,我們就有三個事件時刻可以選擇。一個是,S的觀測員所記錄的時刻,另一個是,S' 的觀測員所記錄的時刻,另外一個就是tE。
 
既然在洛侖兹變換的物理結構媕Y,事件E 僅能夠有一個事件時刻,那麽,tE正是首選;而事件地點,dE,還需要一些安排。我讓 dE 在 x軸上的投影是 oE。觀測員所在的原點分別用O和O' 來代表。現在,我們要研究動尺收縮假說。
 
 
2. 動尺收縮
 
在推論過程中,最主要的步驟就是這個動尺收縮假說的應用。爲了簡化公式我把事件地點在x軸上做投影;打算在一維的空間進行推論。


x軸上,我們來推論一個距離關係公式:vt' =(gamma) vt



 



這個推論得從兩個點開始:點O和點O'。我們知道事件時刻 tE在靜系 S 被記錄成不同的時刻,我用 t 來代表那個靜系觀測員所記錄下來的事件時刻。我用
t'
來代表動系觀測員所記錄下來的事件時刻。



 



關鍵是在事件時刻tE的那個唯一時刻,O'點位於x軸的哪一個點?O' 是一個一直在靜系S媕Y移動的點,所以我們必須知道事件E發生時,O' 究竟在x軸的哪一個點,才能夠把洛侖兹的動尺縮收應用在兩個觀測員的測量結果上頭。現在我用o'E
來代表在事件時刻tE的那個唯一時刻,O'
點在x軸上的位置。然後我們就可以請觀測員們測量 O o'E 的距離。



 



由於洛侖兹變換從伽利略變換承接了一個在原點重合時兩鐘同時歸零的條件,所以,t t' 永遠同爲正數,或同爲負數。對於S' 的觀測員來說,t' 爲正時,Oo'E = vt' 因爲 O' 點的位置總是代表 O' 點在時刻 t' 的位置,而在時刻 t' O' 點以速率 v 離開 O點,走了 t' 那麽一段時間。對於S 的觀測員來說,t 爲正時,Oo'E = vt;因爲根據S 測量,O' 點用了時間 t O 點走到o'E 點。於是,根據動尺縮收假說,vt' = (gamma) vt。在 t t' 爲負數時,麻煩您自己去分析。 



 



在實驗中有一個可能情況,t'

t
分別爲負數和正數。那是當事件發生在接近零的負數時刻,而且,事件地點距離原點O 相當遠的情況。由於遠距離,S 的觀測員所測得的 t 有可能是零或一個正數,而S' 的觀測員所測得的 t' 仍然是一個負數。在這種情況,當 t 是一個正數時,我們可以應用動尺縮收的假說,但是結果是,vt' = - (gamma) vt。由於洛侖兹變換的時間歸零規定,t t' 永遠同號,所以這個實驗並沒有影響 vt'=(gamma)vt 的結論。



 

 



3. 推論



 



現在讓我們進入正軌。首先,面對洛侖兹變換的細節。



 



洛侖兹變換可以寫成:



 



(t', x',
y', z') = ((gamma)(t-(vx/c^2)), (gamma)(x-vt), y, z) ------- (1)



 



我將主要注意力放在以下兩個公式:



t' =
((gamma)(t-(vx/c^2)) -------
2 



x'
= (gamma)(x-vt) -------
3



 



我把(3)加上 v2),運用一些 gamma 的特性,得到以下公式:



x = (gamma)(x'+vt') ------ (4)



 



現在,我在洛侖兹變換媕Y做一個動作:(3+4),於是就有·



x'+x =
(gamma) (x'+x) - (gamma)(vt-vt') ------ (5)



 



從第二段,動尺縮收,我們知道
vt' = (gamma)vt
,所以我們有公式(6



(x'+x) -
(gamma)(x'+x) = - (gamma)vt (1-gamma) ------ (6)



 



從(6)很容易得到(7):



(x'+x)
(1-gamma) = (- gamma vt) (1-gamma) ------ (7)



 



這個(7)就很有意思了。公式(7)告訴我們,洛侖兹變換的真相:



如果
gamma = 1
,相對速度等於零,洛侖兹變換就是 



(t', x',
y', z') = (t, x, y, z) ------ (8)



 



如果
gamma > 1
,相對速度大於零;洛侖兹變換就如以下推論:



如果 gamma > 1x'+x = - (gamma) vt;也就是:



x' = -x -
(gamma) vt ------ (9)



 



我們把(3)改變一下,寫成:



x' =
(gamma)x - (gamma) vt ------ (10)



 



接著我們進行(10-9),可以得到:



0 = x (gamma + 1) ------ (11)



 



因爲 gamma
+ 1
)永遠大於零,所以,從公式(11)我們得知在相對速度大於零的情況,洛侖兹變換僅僅能夠觀測位於靜系原點,O
點,的事件。在這種情況下,洛侖兹變換就是:



(t', x', y', z') = ((gamma) t,
-(gamma) vt, y, z) ------ (12)



 



從公式(8)和公式(12),我們證明了在相對速度大於零時,洛侖兹變換並不能如狹義相對論所願的去觀測發生在動系原點的事件。所以,狹義相對論就此失去了出發點;無法存在。

 

請您指正,謝謝。






[ 這篇文章被編輯過: John Huang 在 2016-03-21 01:44:23 ]


[ 這篇文章被編輯過: John Huang 在 2016-03-21 01:50:13 ]


[ 這篇文章被編輯過: John Huang 在 2016-03-21 01:52:38 ]


[ 這篇文章被編輯過: John Huang 在 2016-03-21 01:56:05 ]
2:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-03-23 00:14:41: [回應上一篇]
希望有人檢查過我的推論。如果您是其中之一,而現在正在研究細節,請給這一欄一個回應。謝謝。
3:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-03-24 00:23:34: [回應上一篇]
如果您檢查過我的推論,而現在正在研究細節,

請給我一個回應。謝謝。
4:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-03-26 07:10:47: [回應上一篇]
我把文章簡化了:

在x軸上,我們來推論一個距離關係式:vt' = (gamma) vt。

這個推論得從兩個點開始:點O和點O'。我們知道事件時刻 tE在靜系 S 被記錄成不同的時刻,我用 t 來代表那個靜系觀測員所記錄下來的事件時刻。我用 t' 來代表動系觀測員所記錄下來的事件時刻。

關鍵是在事件時刻 tE 的那個唯一時刻,O' 點位於x軸的哪一個點?O' 是一個一直在靜系S媕Y移動的點,所以我們必須知道事件E發生時,O' 究竟在x軸的哪一個點,才能夠把洛侖兹的動尺縮收應用在兩個觀測員的測量結果上頭。現在我用o'E 來代表在事件時刻 tE 的那個唯一時刻,O' 點在x軸上的位置。然後我們就可以請觀測員們測量 O 和 o'E 的距離。

由於洛侖兹變換從伽利略變換承接了一個在原點重合時兩鐘同時歸零的條件,所以,t 和 t' 永遠同爲正數,或同爲負數。

t和t' 爲同爲正時,對於S' 的觀測員來說, Oo'E = vt' ,因爲在時刻t' 時 O' 點已經以速率 v ,從點O走了 t' 那麽一段時間。對於S 的觀測員來說,Oo'E = vt;因爲根據S觀測員的測量,O' 點用了時間 t 從O 點走到o'E 點。於是,根據動尺縮收假說,vt' = (gamma) vt。

在 t 和 t' 爲負數時,對於S' 的觀測員來說, Oo'E = - vt' ,因爲t' < 0時O' 點需要走|t'|的時間才能走到O 點,|t'| = - vt'。同理,對於S 的觀測員來說,Oo'E = - vt。於是,根據動尺縮收假說,vt' = (gamma) vt。

現在讓我們進入正軌。首先,面對洛侖兹變換的細節。

洛侖兹變換可以寫成:

(t', x', y', z') = ((gamma)(t-(vx/c^2)), (gamma)(x-vt), y, z) ------- (1)

我將主要注意力放在以下兩個公式:
t' = ((gamma)(t-(vx/c^2)) ------- (2)
x' = (gamma)(x-vt) ------- (3)

我把(3)加上 v(2),運用一些 gamma 的特性,得到以下公式:
x = (gamma)(x'+vt') ------ (4)

現在,我在洛侖兹變換媕Y做一個動作:(3)+(4),於是就有·:
x'+x = (gamma) (x'+x) - (gamma)(vt-vt') ------ (5)

從第二段,動尺縮收,我們知道 vt' = (gamma)vt,所以我們有公式(6)
(x'+x) - (gamma)(x'+x) = - (gamma)vt (1-gamma) ------ (6)

從(6)很容易得到(7):
(x'+x) (1-gamma) = (- gamma vt) (1-gamma) ------ (7)

這個(7)就很有意思了。公式(7)告訴我們,洛侖兹變換的真相如下:
如果 gamma = 1,相對速度等於零,洛侖兹變換就是
(t', x', y', z') = (t, x, y, z) ------ (8)

如果 gamma > 1,相對速度大於零;洛侖兹變換就如以下推論:
如果 gamma > 1,x'+x = - (gamma) vt;也就是:
x' = -x - (gamma) vt ------ (9)

我們把(3)改變一下,寫成:
x' = (gamma)x - (gamma) vt ------ (10)

接著我們進行(10)-(9),可以得到:
0 = x (gamma + 1) ------ (11)

因爲 (gamma + 1)永遠大於零,所以,從公式(11)我們得知在相對速度大於零的情況,洛侖兹變換僅僅能夠觀測位於靜系原點,O 點,的事件。在這種情況下,洛侖兹變換就是:
(t', x', y', z') = ((gamma) t, -(gamma) vt, y, z) ------ (12)

從公式(8)和公式(12),我們證明了在相對速度大於零時,洛侖兹變換並不能如狹義相對論所願的去觀測發生在動系原點的事件。

所以,狹義相對論就此失去了出發點;無法存在。

5:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-03-27 23:53:14: [回應上一篇]
希望簡化後的推論讀起來順口一些。更希望,有人能夠和我對話。


6:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-03-29 10:38:31: [回應上一篇]
十分希望,有人能夠和我對話。




7:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-03-31 23:08:47: [回應上一篇]
請和我對話,謝謝。


8:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-04-02 23:30:29: [回應上一篇]
簡化後的推論讀起來是否順口一些呢?



9:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-04-05 01:02:42: [回應上一篇]
十分希望,有人能夠幫幫我。



10:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-04-07 22:28:06: [回應上一篇]
請告訴我,簡化後的推論讀起來是否順口一些呢?謝謝。




11:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-04-10 10:06:38: [回應上一篇]
請幫幫我,謝謝。

12:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-04-12 23:21:48: [回應上一篇]
黃教授,二十多天過去了,您能不能說說您的看法?謝謝。


13:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-04-17 01:27:29: [回應上一篇]
黃教授,在兩個系統相對速度大於零的情況,我證明了洛侖兹變換的公式衹能用來描述發生在 (0, y, z) 的事件,而把事件的條件 x=0 帶入洛侖兹變換的時間公式卻和狹義相對論相反。
麻煩您自己或找您的同事幫我檢查我的證明過程是不是有違物理原則或數理邏輯,謝謝。 


14:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-04-21 00:31:19: [回應上一篇]
黃教授,麻煩您自己或找您的同事幫我檢查我的證明過程是不是有違物理原則或數理邏輯,謝謝。 



15:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-04-24 00:18:08: [回應上一篇]
我會等下去。


16:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-04-27 22:38:20: [回應上一篇]
黃教授您好,


如果您自己不喜歡數理邏輯,可不可以請您找同事幫忙?謝謝您。
17:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-05-01 09:16:54: [回應上一篇]
請看看洛侖兹變換的真相!


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