声明:本系列发帖主要以2017年8月北京理工大学出版社出版的《相对论》(张倩绮 译本)为主要参考文献,部分参照2018年8 月由四川人民出版社出版的《相对论》(乌蒙 译本) 。某些非原著作记载的推论即相对论的后续理论成果,则以2017年由科学出版社出版的《物理大辞典》(都有为 主编)为主要参考文献。在以后的发帖中不再特别说明。
由于在上述两种中译本中都没有对洛伦兹变换给出详细的数学推导过程,在本书的第十一节 洛伦兹变换 的论述中直接使用了洛伦兹变换的结论,在这里使用网上检索的部分 洛伦兹变换 的详细数学过程:
可以看出,洛伦兹变换的物理基础是伽利略变换,公式(1)~(4)的数学形式说明,在这是使用的是平直、均匀的线性时空的世界观,这些都没有问题,问题出在得到公式(5)的过程。将(1)式与(2)式进行相乘的数学运算没有任何问题,完全符合数学规则,但是,没有任何客观现实表明允许进行这样的物理运算,即:获得公式(5)的过程,没有任何可以具体表达的物理意义,完全违反了物理规则。在这之后的所有推导过程,包括建立洛伦兹因子等等,又都是以公式(5)为基础展开的,因此判断洛伦兹变换的数学过程正确而物理结论错误就是显而易见的了。
在这里,我本人的基本认识是:数学是对客观现实高度抽象的结果,二者不存在必然的严格对应关系。简单地说,在数学领域内,1分钟、1小时、1句话、1千米、1块石头、1个人等等,都是可以抽象为1的客体对象,但是对于1+1的数学运算,就不能反向映射为1分钟+1小时、1句话+1千米、1块石头+1个人等等的客观现实对象,即:在客观的物理实在领域内,不论使用何种数学工具,都必须首先遵循物理规则。否则,不顾客观实在的滥用数学工具,极可能会得出荒诞不经的物理理论结果。举例来说:
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例1:
众所周知 根据牛二定律 F = ma,
则: m = F/a (A)
又根据质能方程可知: E = mc^2 (B)
将(A)代入(B)则有:
E = c^2 * F/a (C)
由于c是常数,那么该数学式所能够表达的物理意义就是:一个物体所具有的能量与它受到的作用力成正比,与他d的运动加速度成反比,这无疑是一个无比荒谬的结论。
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例2:
根据电功公式: W = I * U * t, (D)
再根据功能等效原理可得:W = E,再综合式(C)
则有: I * U * t = c^2 * F/a
那么 (E)
公式(E)将电压、电流、时间、加速度、力等物理要素与真空中的光速c合理地联系在一起,从而使得光速成为一个可以是任意数值的变量,所以我们毫无疑问的认为这也同样是一个非常荒诞的结果。但是,如果综合分析上述数学运算过程,又会发现对各个公式所进行的变换完全符合数学规则,因此可以判定其数学结果完全正确。
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例3:
对于1 + 2 = 3这个最简单的数学计算式来说:
如果是计算1kg的水和2kg的乙醇混合后的质量,那么其数学计算的结果是:
1kg + 2kg = 3kg
这个结果当然没有问题。
然而,如果我们来计算1体积的水和2体积的乙醇混合后的体积,那么:
其数学结果是 1体积 + 2体积 = 3体积
而实际的物理结果则是 1体积 + 2体积 ≈ 2.7体积
——这就与数学计算的结果完全不同。
另外,在客观实践中还存在着对于同一个物理问题出现多种解(多种数学计算式和数学解)的现象:
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例4:
求2个1Ω电阻的和是多少?即:1个1Ω电阻 + 1个2Ω电阻 = ?
如果仅仅是单纯的基于数学意义上的计算,可知 :
1Ω电阻 + 2Ω电阻 = 3Ω电阻
这个结果对于电阻的串联连接方式是成立的,符合1+1=2的数学要求。但是对于2个并联连接的电阻的和,却不再允许使用数学的加法法则。所对于2个并联连接的1Ω电阻,其(求和的)阻值就变为:
1Ω电阻 + 2Ω电阻 = 1.5Ω电阻
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例5:
忽略电源内阻,求1个1V的直流电源和1个2V的直流电源的电压之和。即:1V + 2V = ?
根据客观允许的连接方式不同,这个问题有3个结果:
按照电源的极性顺次串联连接时,结果为3V;
按照电源的极性同极性并联连接时,结果为1.5V;
按照电源的极性反极性连接时(不论串联还是并联),结果为1V;
综上所述,如果在推导洛伦兹变换的过程中,其获得公式(5)的过程,在物理客观的层面是被允许操作的,那么整个物理学的公式体系必将变得混乱不堪且荒诞不经。
另外,即使是纯粹的数学运算,某些方程的数学解也存在诸如“增根”之类必须最后舍弃的东西,更何况客观的物理实在呢?
如果基于广义相对论的结论:
“”。。。如果我们愿意坚持我们“旧时间”的三维观点,就可以归结广义相对论基本观念发展的特点如下:狭义相对论和伽利略区域及没有引力场存在的区域相关。就此而论,一个伽利略参考物体充当着一个其运动状态是“孤立”的刚性参考物体,它相对于质点做匀速直线运动的伽利略定律是成立的。
。。。 从某些考虑来看,同样的伽利略区域似乎也应该引入非伽利略参考物体,而相对于这些物体,便存在有一种特殊的引力场(见本章第三节和第六节)。
。。。这个引力场并没有类似于欧几里得性质的刚性参考物体,因此在广义相对论中,假设的刚性参考物体是无用的。钟的运动受引力场的影响,因此,关于时间的物理定义借助于钟的运动的话,就不可能达到狭义相对论中类似运动的真实感。
。。。基于上述缘故,非刚性参考物体,就其整个说来它的运动是任意且可以发生任何改变的。。。。。。。。“”
那么洛伦兹变换的第一组公式就无法成立。
根据形式逻辑的不矛盾律可知,如果一个系统的输出结果与其输入条件互相矛盾,则该系统必定是错误的。
由于在上述两种中译本中都没有对洛伦兹变换给出详细的数学推导过程,在本书的第十一节 洛伦兹变换 的论述中直接使用了洛伦兹变换的结论,在这里使用网上检索的部分 洛伦兹变换 的详细数学过程:
可以看出,洛伦兹变换的物理基础是伽利略变换,公式(1)~(4)的数学形式说明,在这是使用的是平直、均匀的线性时空的世界观,这些都没有问题,问题出在得到公式(5)的过程。将(1)式与(2)式进行相乘的数学运算没有任何问题,完全符合数学规则,但是,没有任何客观现实表明允许进行这样的物理运算,即:获得公式(5)的过程,没有任何可以具体表达的物理意义,完全违反了物理规则。在这之后的所有推导过程,包括建立洛伦兹因子等等,又都是以公式(5)为基础展开的,因此判断洛伦兹变换的数学过程正确而物理结论错误就是显而易见的了。
在这里,我本人的基本认识是:数学是对客观现实高度抽象的结果,二者不存在必然的严格对应关系。简单地说,在数学领域内,1分钟、1小时、1句话、1千米、1块石头、1个人等等,都是可以抽象为1的客体对象,但是对于1+1的数学运算,就不能反向映射为1分钟+1小时、1句话+1千米、1块石头+1个人等等的客观现实对象,即:在客观的物理实在领域内,不论使用何种数学工具,都必须首先遵循物理规则。否则,不顾客观实在的滥用数学工具,极可能会得出荒诞不经的物理理论结果。举例来说:
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例1:
众所周知 根据牛二定律 F = ma,
则: m = F/a (A)
又根据质能方程可知: E = mc^2 (B)
将(A)代入(B)则有:
E = c^2 * F/a (C)
由于c是常数,那么该数学式所能够表达的物理意义就是:一个物体所具有的能量与它受到的作用力成正比,与他d的运动加速度成反比,这无疑是一个无比荒谬的结论。
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例2:
根据电功公式: W = I * U * t, (D)
再根据功能等效原理可得:W = E,再综合式(C)
则有: I * U * t = c^2 * F/a
那么 (E)
公式(E)将电压、电流、时间、加速度、力等物理要素与真空中的光速c合理地联系在一起,从而使得光速成为一个可以是任意数值的变量,所以我们毫无疑问的认为这也同样是一个非常荒诞的结果。但是,如果综合分析上述数学运算过程,又会发现对各个公式所进行的变换完全符合数学规则,因此可以判定其数学结果完全正确。
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例3:
对于1 + 2 = 3这个最简单的数学计算式来说:
如果是计算1kg的水和2kg的乙醇混合后的质量,那么其数学计算的结果是:
1kg + 2kg = 3kg
这个结果当然没有问题。
然而,如果我们来计算1体积的水和2体积的乙醇混合后的体积,那么:
其数学结果是 1体积 + 2体积 = 3体积
而实际的物理结果则是 1体积 + 2体积 ≈ 2.7体积
——这就与数学计算的结果完全不同。
另外,在客观实践中还存在着对于同一个物理问题出现多种解(多种数学计算式和数学解)的现象:
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例4:
求2个1Ω电阻的和是多少?即:1个1Ω电阻 + 1个2Ω电阻 = ?
如果仅仅是单纯的基于数学意义上的计算,可知 :
1Ω电阻 + 2Ω电阻 = 3Ω电阻
这个结果对于电阻的串联连接方式是成立的,符合1+1=2的数学要求。但是对于2个并联连接的电阻的和,却不再允许使用数学的加法法则。所对于2个并联连接的1Ω电阻,其(求和的)阻值就变为:
1Ω电阻 + 2Ω电阻 = 1.5Ω电阻
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例5:
忽略电源内阻,求1个1V的直流电源和1个2V的直流电源的电压之和。即:1V + 2V = ?
根据客观允许的连接方式不同,这个问题有3个结果:
按照电源的极性顺次串联连接时,结果为3V;
按照电源的极性同极性并联连接时,结果为1.5V;
按照电源的极性反极性连接时(不论串联还是并联),结果为1V;
综上所述,如果在推导洛伦兹变换的过程中,其获得公式(5)的过程,在物理客观的层面是被允许操作的,那么整个物理学的公式体系必将变得混乱不堪且荒诞不经。
另外,即使是纯粹的数学运算,某些方程的数学解也存在诸如“增根”之类必须最后舍弃的东西,更何况客观的物理实在呢?
如果基于广义相对论的结论:
“”。。。如果我们愿意坚持我们“旧时间”的三维观点,就可以归结广义相对论基本观念发展的特点如下:狭义相对论和伽利略区域及没有引力场存在的区域相关。就此而论,一个伽利略参考物体充当着一个其运动状态是“孤立”的刚性参考物体,它相对于质点做匀速直线运动的伽利略定律是成立的。
。。。 从某些考虑来看,同样的伽利略区域似乎也应该引入非伽利略参考物体,而相对于这些物体,便存在有一种特殊的引力场(见本章第三节和第六节)。
。。。这个引力场并没有类似于欧几里得性质的刚性参考物体,因此在广义相对论中,假设的刚性参考物体是无用的。钟的运动受引力场的影响,因此,关于时间的物理定义借助于钟的运动的话,就不可能达到狭义相对论中类似运动的真实感。
。。。基于上述缘故,非刚性参考物体,就其整个说来它的运动是任意且可以发生任何改变的。。。。。。。。“”
那么洛伦兹变换的第一组公式就无法成立。
根据形式逻辑的不矛盾律可知,如果一个系统的输出结果与其输入条件互相矛盾,则该系统必定是错误的。