论“绝对时空”、“闵时空”、“物理时空”的区别与各自协变形式
相对论(关于时空和引力的基本理论)
相对论(关于时空和引力的基本理论)·狭义相对论的概念马赫和休谟的哲学对爱因斯坦影响很大。
马赫认为时间和空间的量度与物质运动有关。
时空的观念是通过经验形成的。
绝对时空无论依据什么经验也不能把握。
休谟更具体的说:空间和广延不是别的,而是按一定次序分布的可见的对象充满空间。
而时间总是又能够变化的对象的可觉察的变化而发现的。
1905年爱因斯坦指出,迈克尔逊和莫雷实验实际上说明关于“以太”的整个概念是多余的,光速是不变的。
而牛顿的绝对时空观念是错误的。
不存在绝对静止的参照物,时间测量也是随参照系不同而不同的。
他用光速不变和相对性原理提出了洛仑兹变换。
创立了狭义相对论。
狭义相对论是建立在四维时空观上的一个理论,因此要弄清相对论的内容,要先对相对论的时空观有个大体了解。
在数学上有各种多维空间,但目前为止,我们认识的物理世界只是四维,即三维空间加一维时间。
现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思,只有数学意义,在此不做讨论。
四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少现在我们还无法感知。
我在一个帖子上说过一个例子,一把尺子在三维空间里(不含时间)转动,其长度不变,但旋转它时,它的各坐标值均发生了变化,且坐标之间是有联系的。
四维时空的意义就是时间是第四维坐标,它与空间坐标是有联系的,也就是说时空是统一的,不可分割的整体,它们是一种“此消彼长”的关系。
四维时空不仅限于此,由质能关系知,质量和能量实际是一回事,质量(或能量)并不是独立的,而是与运动状态相关的,比如速度越大,质量越大。
在四维时空里,质量(或能量)实际是四维动量的第四维分量,动量是描述物质运动的量,因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。
在四维时空里,动量和能量实现了统一,称为能量动量四矢。
另外在四维时空里还定义了四维速度,四维加速度,四维力,电磁场方程组的四维形式等。
值得一提的是,电磁场方程组的四维形式更加完美,完全统一了电和磁,电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。
物理学中的时空理论
物理学中的时空理论随着时间的推移,人们对于时空理论的认知与研究不断深入,但与此同时,对于这一领域的探究也让越来越多的人感到陌生和复杂。
那么,什么是时空理论呢?时空理论是物理学的一个重要分支,旨在解答宇宙中一些最基本的问题,例如时间和空间的本质,物质的构成以及宇宙的起源等。
这一理论涉及到纯粹的理论推演和实验验证相结合,因此具有非常高的学术价值和实践价值。
相对论是时空理论的基础,它提出了时间和空间的相对性,即在不同的参考系中,时间和空间会出现变化。
进一步发展出的广义相对论,更是将引力与时空紧密联系起来,揭示了宇宙的运动和变化。
而量子场论则帮助人们深刻理解量子力学中的“奇怪现象”,例如纠缠和不确定性等,进一步推动了时空理论的发展。
时空理论的研究也经历了多个阶段。
光学和计时器的发展,让人们更好地认识到时间和空间的测量问题,而伽利略和牛顿的在力学领域的成就也为此奠定了重要基础。
随后爱因斯坦的相对论研究和霍金的黑洞理论更是在此基础上取得了更为深入的探究和发现。
除此之外,时空理论的基础数学工具也十分重要。
其中,弯曲空间是计算广义相对论的重要工具,把宇宙看成是一张弹性的网,这一概念使人们可以描绘出地球这样的天体让月亮围绕它绕行的过程。
量子场论为理解微观世界提供了新的方法和工具,使用波动场的概念来描述物质的行为,这一理论揭示出了诸如电磁力、弱相互作用、强相互作用等基本力。
尽管如此,时空理论的研究仍然存在不少的挑战和待解决的难题。
量子场论与广义相对论的结合产生的矛盾问题,卡尔·颜宁则通过测量引力波为广义相对论的正确性做出了重要验证。
而在寻找万有引力和量子力学的统一理论方面,超弦理论则是当今最具前景的研究方向之一。
总体而言,时空理论的研究是物理学领域中最为前沿和挑战性的学科。
以现代时空理论为基础,生物学、化学、计算机科学等多个领域也进行了很多相关的研究,推动了相关学科的发展。
在未来,时空理论的研究也将继续前行,为人类探索宇宙提供基础性和深刻的认知。
时空观在物理学发展过程中的演变
时空观在物理学发展过程中的演变时空观在物理学发展过程中经历了重大的演变。
以下是一些重要的时空观的演变:
1. 古典物理时空观:在古典物理学中,时空被视为绝对的和独立存在的。
牛顿力学中的绝对时空观认为时间和空间是独立于物质的存在,具有确定的、绝对的和普遍适用的特性。
2. 相对论时空观:爱因斯坦的相对论引入了相对时空观。
根据狭义相对论,时空是相互关联的,观察者的运动状态会影响时间和空间的测量结果。
广义相对论则将引力视为时空弯曲的结果,使得时空的几何性质与质量和能量的分布有关。
3. 量子力学时空观:量子力学对时空观产生了进一步的影响。
根据量子力学,粒子的位置和动量无法同时精确确定,存在不确定性原理。
此外,量子纠缠现象表明,两个或多个粒子之间的相互作用并不依赖于空间距离,引发了对非局域性的思考。
4. 弦理论和量子引力时空观:弦理论是一种试图统一量子力学和引力的理论。
它提出了时空维度的额外维度存在,并认为我们所经验到的四维时空只是弦振动的低能近似。
弦理论对时空的结构和性质提出了全新的观点。
总的来说,时空观在物理学发展中经历了从绝对时空观到相对时空观,再到量子力学和弦理论的时空观的演变。
这些演变反映了对于时空性质的不断深入理解和超越传统观念的努力,推动了物理学的发展和对于宇宙本质的认知。
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麦克斯韦方程组洛伦兹协变性的两种证明方法
麦克斯韦方程组洛伦兹协变性的两种证明方法朱永乐(天水师范学院物理系甘肃天水 741000)摘要:麦克斯韦方程组的证明一般有电磁场张量分析法和洛伦兹微分变换法,电磁场张量分析法数学上是简洁的,洛伦兹微分变换法则具有明显的物理意义,其结论都显示了电磁场的统一性,本文通过两种方法来证明麦克斯韦方程组具有相对论不变性。
关键词:伽利略变换洛伦兹变换麦克斯韦方程组协变性相对性原理Lorentz covariance of Maxwell's equations that the two methodsZhu yong le(The department of Physics Tianshui normal university ,Gansu Tianshui 741000)Abstract: Maxwell's equations that are generally electromagnetic field tensor analysis methods and Lorenz differential transform method, electromagnetic field tensor analysis method is simple math, Lorenz differential transform method has obvious physical meaning, its conclusions are shows the unity of the electromagnetic field, this paper two methods to prove the relativistic invariance of Maxwell's equations with.Key words: Galilean transformation ;Lorentz transformation; the covariance of Maxwell's equations of relativity theory1.引言相对性原理要求任何物理规律在不同的惯性系中形式相同。
相对论中的时空
相对论中的时空时空是相对论中的核心概念之一。
相对论是由爱因斯坦提出的物理学理论,它改变了人们对于时空的普遍认知。
在传统的牛顿力学中,时空被认为是绝对的、不可改变的,而相对论则揭示了时空的相对性和可变性。
相对论中的时空概念可以通过两个方面来理解:一是将时空看作是一个整体的统一结构,二是将时空看作是一个四维的数学空间。
无论采用哪种观点,相对论都告诉我们,时空并不是一个固定不变的背景,它是与物质和能量相互作用的。
首先,相对论将时空看作是一个整体的统一结构。
根据相对论的观点,时空不再是一个独立存在的背景,而是与物质和能量相互关联的。
物体的存在和运动会改变时空的结构,而时空的结构又会影响物体的运动。
例如,质量较大的物体会使其周围的时空产生弯曲,这种弯曲又会影响其他物体在其附近的运动轨迹。
这种关系被称为“引力”,是时空结构与物体相互作用的结果。
其次,相对论将时空看作是一个四维的数学空间。
在相对论中,时空被描述为一个四维的数学空间,称为“闵可夫斯基时空”。
这个时空包含了三个维度的空间坐标和一个维度的时间坐标。
物体在时空中的运动可以用曲线来描述,称为“世界线”。
相对论通过引入四维时空的概念,使得物体的运动可以更加统一地描述,同时也揭示了时间和空间的相对性。
根据相对论的观点,空间和时间并不是独立的,而是相互关联的。
时间不再是一个全局统一的概念,不同的观察者可能会有不同的时间流逝速度。
这就是著名的“时间膨胀”效应。
同时,空间也会受到物体的运动状态的影响,例如,当物体以接近光速运动时,其长度会发生收缩,即“长度收缩”效应。
这些效应都表明了时空的相对性和可变性。
总结起来,相对论中的时空概念是与物质和能量相互作用的统一结构。
相对论将时空看作是一个整体的统一结构,物体的存在和运动会影响时空的结构。
同时,相对论也将时空看作是一个四维的数学空间,时间和空间相互关联,相对性和可变性成为时空的重要特征。
通过深入研究相对论中的时空概念,我们可以更好地理解宇宙的本质和运行规律。
01-“绝对时空”和“相对时空”有各自的“相对性原理”(论文导读)-
19.9.4要求无特殊参考系的“相对性原理”与“相对时空”矛盾但以理(中国)物理研究院叶建敏温州(DANIEL ABRAHAM)325000“绝对时空”与“相对时空”有各自的“相对性原理”(论文导读)“相对性原理”看似符合物理实际,这与物理历史上的几次错误有关。
“相对性原理”不是“相对论”,但“相对论”的名称由来就是因为它含有“相对性原理”。
1)我们知道“绝对时空”里有“物理规律在所有参考系里都有相同的形式”,“相对时空”里同样有“物理规律在所有参考系里都有相同的形式”,所以2个时空里都有各自的“相对性原理”;而爱因斯坦所说的“相对性原理”到底是“绝对时空”、还是“相对时空”里的“物理规律在所有参考系里都有相同的形式”,这就要看“绝对时空”与“相对时空”里的“物理规律在所有参考系里都有相同的形式”中的“规律的相同形式”是什么,即满足什么变换。
基于“伽利略相对性原理”的“伽利略变换”在“绝对时空”里自洽,“绝对时空”里“物理规律在所有参考系里都有相同的形式”要满足“伽利略变换”,所以“伽利略相对性原理”就是“绝对时空”里的“相对性原理”,“伽利略变换”是其等价数学式。
那仅仅是把适用于“绝对时空”里(经典力学)的“伽利略相对性原理”人为扩大使用范围后,就说成是“相对时空”里的“狭义相对性原理”,错误就来了;更何况说“相对时空”里“物理规律在所有参考系里都有相同的形式”是满足无特殊参考系的“爱因斯坦变换”,即无特殊参考系的“爱因斯坦变换”是“相对时空”里的“相对性原理”。
那错误就更大了,爱因斯坦都不想想1个时空里有“狭义相对性原理”与“爱因斯坦变换”这2个“物理规律在所有惯性系里都有相同的形式”能对吗?他连“爱因斯坦变换”是“闵时空”里的“物理规律在所有惯性系里都有相同的形式”都没有认识到,还一个劲地说“狭义相对性原理”是“闵时空”里的“运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”。
所以,爱因斯坦的这个逻辑及数理错误使我们不得不重新思考他所说的那个“相对性原理”与“绝对时空”里的“物理规律在所有参考系里都有相同的形式”有什么关系。
时空观
谈谈时空观摘要:首先简述了远古时期的平直的时空观,接着描述亚士时空观,亚士时空观认为地球是宇宙的中心,空间点具有相对性。
接着牛顿继承了哥白尼伽利略的学说,提出时空的相对性即各空间点是等权的,时间是可以向前后延展的,但它的时间和物质都是脱离空间而绝对存在的。
到了爱因斯坦时期才提出了相对的时空观,认为时间和物质空间是相互联系的,时间在时间维上的速度可快可慢,这要看它的空间速度,空间速度越大时间流动就越慢。
关键词:平直时空观. 绝对时空观. 时空度. 相对时空观1 亚里士多德时代的时空观两千多年前亚里士多德和托勒密建立了“地球中心说”。
他们认为宇宙是有限的球体, 圆形的地球静止地居于中心; 日、月、星辰都围绕着地球运转; 月亮、太阳、行星和恒星分别处在不同的球壳上,它们都作完美的圆周运动。
在亚里士多德的理论体系中, 人类生活的大地不是平板式的, 而是圆球形的。
这是时空观的第一次大革命。
人类生活的大地不是平面, 而是球面, 在球体上,上与下的概念就变得不是绝对而是相对的了。
在球体的一边认为是朝上的方向, 而在球体的另一边则被看作是向下的方向了。
反过来也一样,上与下的空间概念一下子由唯一的180°的直线方向转而变成了360°的任意方向!上与下是相对的, 空间的各个方向是等价的, 没有哪一个方向具有特别的优越性, 这就是空间方向的相对性。
空间方向由绝对到相对, 人类在认识时空上朝科学时空观迈出了关键的一步。
亚里士多德球面时空观仍然保留着空间位置的绝对性。
在地球中心说中, 物体在宇宙中的位置具有关键的作用。
地球的球心就是宇宙的中心, 每个物体在运动中只要没有阻挡, 都力图达到各自的天然位置。
物体之所以运动是因为它们没有达到自己的天然位置。
地球附近的物体天然位置是地球的球心。
亚里士多德说这是落体运动的真正原因。
这样, 在亚里士多德的时空观里, 地球球心的位置就是非常特殊的。
在支配万物运动的自然规律中,这个点具有决定性的作用。
时空演变
时空演变从古到今,关于时间与空间的探究从未间歇过。
哲学和物理学都比较注重研究时间和空间,但两者在这个话题上出现了分歧。
在思考诸如“时间”“空间”这一类事物时,不同的立场有不同的解释,在某些情况下,它们的概念往往会和其原初的感性定义有所偏差。
传统哲学意义上的时间指物质运动过程的持续性、间隔性的矛盾统一和物质运动状态的顺序性。
时间具有一维性,即不可逆性,它只有从过去、现在到将来的一个方向,一去而不复返。
而空间是具体事物的组成部分,是运动的表现形式,是人们从具体事物中分解和抽象出来的认识对象,是绝对抽象事物和相对抽象事物、元本体和元实体组成的对立统一体,是存在于世界大集体之中的,不可被人感到但可被人知道的普通个体成员。
从定义上不难看出,时间是空间变化的度量与描计,空间变化是时间的表现形式。
对于二者之一,我们无法剥离另一方来单独对其进行研究思考,所以有必要将时间与空间视为一体。
这里主要探讨时空观的演变。
从人类对时空认知的发展上,我认为可以将时空划分为四个阶级。
第一阶是生活时空。
物理学上的第一时空概念是绝对时间,绝对空间,这种思想几千年来一直主宰着人类的时空观。
我们所生活的世界是个低速世界,在这个里,我们建立了低速条件下的物理规律,认定了低速下的诸多“事实”。
直至今日,第一时空观念还在影响着人类的思维方式和哲学观点。
第二阶是相对时空。
众所周知,在对高速运动物体研究中,爱因斯坦开创了相对时空观,把时空描述成弯曲的,多维的,并向外凸起的正曲率空间。
在这个时空里,时间和空间都不是绝对的,对时空的描述与描述者间的相对运动状况有关。
相对时空观还揭示出这样的事实,即在第二时空区域两端,一端为第一时空,另一端是黑洞世界,而且在黑洞里所有的物理理论都将失效。
第三阶是量子时空。
相对时空忽略了时空的偏转性质,没有意识到相对时空只是整个时空波段上很小的一部分。
量子时空的建立有着微观领域广泛实验的基础。
在对微观高速粒子的研究中,人们发现,对粒子的运动状况进行描述却比预想的要困难,我们不可能同时确定粒子的位置和动量,而且能量分布也不是连续的。
理论物理中的时空概念
理论物理中的时空概念时空是理论物理中最基础和最重要的概念之一。
它是描述宇宙中物体运动和相对位置的框架,也是构建物理学各个分支理论的基础。
在最初的牛顿力学中,时空被视为一个绝对的、静态的背景,不受物体的运动和引力的影响。
然而,随着物理学知识的深入,这种经典观念被纷纷颠覆,特别是在相对论和量子力学的发展中,时空的概念变得更加深奥和复杂。
相对论和时空统一在相对论中,时空不再是一个独立的、绝对的参考系,而是与观察者的运动状态有密切的关系。
爱因斯坦提出了著名的“光速不变原理”,即光的速度在各个参考系中都是恒定的,这导致了时空的非直觉性,物体的长度、时间和质量在不同参考系下都会呈现出不同的值。
相对论推翻了牛顿力学的绝对时空观,提出了相对性原理:物理定律在任何惯性系中都是相同的。
此外,相对论还引申出了时空的弯曲和扭曲的概念。
由于质量是时空弯曲的主要原因,大质量物体的运动会影响周围时空的形状,使光线的路径偏离原本预期的轨迹。
这一现象在引力透镜效应和黑洞的研究中得到了广泛的应用。
通过观测光线经过重力场的路径,我们可以了解到质量分布的信息。
现代物理学中,时空统一理论成为了研究的重点。
时空统一理论将引力场和普通粒子场用统一的规律描述,试图寻找一种更加完整的物理学,以解释宇宙的奥秘。
著名的弦论是时空统一理论的一种实现方式,它认为构成物质的最基本单元是弦,而微观世界的所有物理现象都可以通过弦的振动状态来解释。
时空与量子力学与相对论探索宏观时空的性质不同,量子力学研究的是微观时空的表现形式。
在量子力学中,时空不再是一个连续的空间维度,而是被离散化为许多小区域。
这是由于量子物理学中存在着“量子跃迁”的概念,即微观粒子可以在相邻的离散区域之间跳跃,而不是连续移动。
此外,量子力学中还存在着著名的波粒二象性。
粒子的位置和动量不能同时被确定,这给时空的研究带来了更复杂的难题。
量子力学中还有著名的量子纠缠和超越速度等概念,它们颠覆了我们对经典时空的传统认知。
高中物理必修2经典时空观与相对论时空观1
第二节 经典时空观与相对论时空观
【例题】地面上A、B两个事件同时发生,对于坐在火箭中沿两个事件发生地点连线飞行的人来说(如图所示),哪个事件先发生?
【答案】B事件先发生。
第二节 经典时空观与相对论时空观
【例题】A、B、C是三个完全相同的时钟,A放在地面上,B、C分别放在两个火箭上,以速度vB和vC朝同一方向飞行, vB<vC,地面上的观察者认为哪个时钟走得最慢?哪个走得最快?
【答案】C时钟走得最慢,A走得最快。
第二节 经典时空观与相对论时空观
【例题】一列火车以速度v相对地面运动。如果地面上的人 测得:某光源发出的闪光同时到达车厢的前壁和后壁,那么按照火车上人的测量,闪光先到达前壁还是后壁?火车上的人怎样解释自己的测量结果?
【解答】 火车上的人测得:闪光先到达前壁。 如图,由于地面人测得闪光同时到达前后两壁,而在光向前后两壁传播的过程中,火车要相对于地面向前运动一段距离,所以光源发光的位置一定离前壁较近,这个事实对于车上、车下的人都是一样的。在车上的人看来,既然发光点离前壁较近,各个方向的光速又是一样的,当然闪光先到达前壁。
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第二节 经典时空观与相对论时空观
一.经典时空观
1.惯性参考系: 凡是牛顿定律成立的参考系,称为惯性参考系,简称惯性系。 2.伽利略相对性原理 对于所有的惯性系,力学规律都是相同的。 3.经典时空观(绝对时空观) 时间和空间彼此独立、互不关联,且不受物质或运动的影响。 4.经典力学的几个基本结论 ①同时的绝对性 ②时间间隔的绝对性 ③空间距离的绝对性
时空的相对性与绝对性原理
时空的相对性与绝对性原理在时间观念上,作为现代物理学两大支柱的相对论和量子力学一直存在着抵触。
量子力学在绝对意义上使用时间的概念,而相对论认为这是不允许的。
正如狄拉克所说:“这里我们就碰到了巨大困难的开头。
……这个抵触是最近四十年来物理学的主要问题。
”【3】按照Einstein的想法,不能说相对论提供了详尽的世界图景,它只是提供了这幅图景所应当服从的某些要求,而且没有指明空间与时间的本质及区别。
因此相对论本身并不是一个理论,而是对物理学理论的一个要求,空间与时间应当是绝对性与相对性的统一。
相对空间、相对时间、相对space-time是绝对空间、绝对时间、绝对space-time的表现形式【1】。
绝对space-time由相对space-time组成,无穷个相对space-time组成绝对space-time,在研究两个物体的相互作用时,可以把第三个物体激发的相对space-time作为绝对space-time(此时绝对空间并不均匀,绝对时间流速也不均匀)。
这一点类似于地理学中的高度都是相对的,但是若以海平面为基准,则可以成为绝对高度。
地方时是相对的,但是倘若规定一个标准,则可以认为是绝对的,例如中国的北京时间。
在宇宙的展现过程中,相对空间与绝对空间各司其职,两者对事物的作用以绝对空间为主,以相对空间为辅,尤其在低速世界中是这样。
因为物质对space-time结构的影响极其微弱,只有在具有大引力质量的天体的周围才能找到。
弯曲space-time中的space-time流形坐标的意义,是长期困扰相对论理论的最基本的问题之一。
如果区分两类space-time坐标,一类不能与直接测量相联系,纯属数学描述引入的space-time坐标,另一类能与直接测量相联系的space-time坐标。
【2】笔者认为前者应当是绝对space-time坐标,后者应当为相对space-time坐标。
量子理论指出:空间的最小尺度是普朗克长度:L PLO =1.6160×10-35米,时间的最小标度是普朗克时间t PLO =5.3904×10-44秒。
简述狭义相对论的两条基本原理
简述狭义相对论的两条基本原理狭义相对论是20世纪物理学中发展最迅速、最具有影响力的理论之一,其背后的基本思想包括两条最基本的原理:“绝对空间与绝对时间的否定”和“平行光束的色散否定”。
一、绝对空间与绝对时间的否定绝对空间指的是在某一时刻所有物体都存在的某一统一的空间系统,称为“绝对空间”。
绝对时间则是指相对于某一唯一的时刻,所有物体都不变的某一种时间流动。
要衡量绝对时间在世界中的作用是很困难的,因为时间是一个抽象概念,而空间则是一种实际能被认识到的概念。
观察这两种概念,首先可以知道它们都具有一种普遍性,即每一时刻所有物体都受到相同的影响,时间虽然是唯一一种,但是却没有固定的框架。
卡普罗提出的狭义相对论的最基本原理就是否定绝对空间与绝对时间的存在,而提出一种新的空间时间概念,即相对空间时间概念,它建立在一种相对性的基础上,即在某一时刻、某一空间处,会有各种空间时间的变化,这些变化有着各自的特点,根据不同的物体表现出来的不同空间时间系统,构成了一个特殊的相对空间时间系统。
二、平行光束的色散否定在牛顿力学时代,经典物理学家们认为,空间中出现的任何事物都受到绝对空间和绝对时间的影响,特别是光的传播,均按照绝对空间的坐标系以及绝对时间的标准进行,于是人们也就直接认为光束在绝对空间中是不会受到色散的影响的。
但是随着卡普罗提出了相对论,人们发现,在惯性系统中光是可以色散的,并且表现出色散现象的光束也是有特定原因的:其中一个原因就是光束本身正在同时受到重力场与时空弯曲的双重作用,而这就是导致光色散的原因,这也就是“平行光束的色散否定”的基本思想。
总结而言,以上就是狭义相对论的两条基本原理:“绝对空间与绝对时间的否定”和“平行光束的色散否定”,它们是狭义相对论建立的基础,也是其他物理学发展的基础,对于人们了解宇宙的奥秘具有重要的意义。
论闵可夫斯基时空不是物理时空及时空的各向异性
17 论“闵可夫斯基时空”不是“物理时空”及“时空的各向异性”叶建敏温州(DANIEL ABRAHAM)325000DANIELWORLD1225@目的:通过论文使我们明白“闵可夫斯基时空”不是“物理时空”、真实“物理时空”的各向异性、“狭义相对论”及其两个假设与“洛伦兹变换”在真实“物理时空”里不成立。
关键词:闵可夫斯基时空、数学时空、物理时空、数学自洽式、洛伦兹变换、尺缩钟慢、质能关系、M-M实验、时空的各向异性、万有引力系数、光速值、库仑系数、牛顿们、爱因斯坦们、球型电磁场、球型万有引力场引言:“物理时空”是“物质存在并运动”的属性与表现,“物质存在并运动”决定“时空存在与分布”。
我们谈宇宙有多久、有多大,就是在谈宇宙“物质存在并运动”过程有多久、范围有多大;所以离开“物质存在并运动”谈“时空”、或谈“时空”生成“物质”都是错误。
“物质存在并运动”是时空存在与分布的物理基础,“物理时空”的“空间”由其自身的“物质场”的存在并运动所“张成”的物质实体,“时间”是其自身“物质场”的存在并运动所“演进”的描述物质运动快慢与次序的物理量。
“绝对时空观”只是数学意义上的存在,而非物理意义上的存在;“相对时空观——不是相对论时空观”是符合“宇宙、天体物质的客观存在并运动”规律而客观存在的。
一、“闵可夫斯基时空”不是“物理时空”1.1 “狭义相对论”的两个假设仅在“闵可夫斯基时空”中成立“狭义相对论”的两个假设构建成了“闵可夫斯基时空”,就是说“狭义相对论”的两个假设在“闵可夫斯基时空”里成立。
而“闵可夫斯基时空”是一个无电磁场、无万有引力场、无物质质量与运动的“数学时空”,在有电磁场、万有引力场、物质质量与运动存在的物理宇宙中的“物理时空”里是不成立的、它不符合物理实际的;所以在“闵可夫斯基时空”中谈物理与物质运动,就是无稽之谈。
所以仅在“闵可夫斯基时空”中成立的“狭义相对论”的两个假设是无物理意义的。
2017考研政治复习资料:时空四大特性
2017考研政治复习资料:时空四大特性2017考研政治复习资料:时空四大特性在考研政治马哲的复习中,时空的特性是2017考研考生着重需要把握的考点,时空是绝对性和相对性、有限性和无限性的统一,其内容具体如下:一、时空的特性:1.时空的绝对性(客观性、普遍性):是指时空作为运动着的物质的存在形式,是不依赖于人的意识而存在的。
从狭义角度看,时空的绝对性是指物质运动时间和空间的客观性是绝对的,任何人的实践活动都要以各自所在的特定时间、地点和条件为转移,对其要无条件的服从,即当时空和条件发生变化时,实践活动所采取的方式也会随之发生改变。
2.时空的相对性(条件性、可变性):具体说来,一方面,时间和空间的具体特性随着物质形态的不同而不同;另一方面,时间和空间具体特性随物质运动速度的变化而变化。
在脱离特定具体事物、放眼更大的范围和宏观的视角时,时间、地点等条件就会变得多样,即同时又具有相对性。
3.时空的有限性(暂时性、局部性):是指任何具体事物,其存在的时间、占有的空间都是有限的,即具体物质形态的时空是有限的。
其反映着具体的事物、现象和客体在时间和空间上的暂时性、局部性和相对性。
4.时空的无限性(永恒性、普遍性):其反映着客观实在的物质总体的永恒性、普遍性和绝对性,即整个物质世界的时空是无限的。
二、真题解读【2008.2】最近,由多国科学家组成的团队利用一台粒子加速器,让两束原子在一个圆环轨道上做高速运动,发现这些原子自身的时间确实比外界时间慢了。
这项实验进一步证明了作为物质运动存在形式的时间具有( )A. 客观性B. 有限性C. 相对性D. 一维性【解析】本题考查考生对时空观中时间特性的理解。
以上四个选项均属于时间的属性或特点。
时间、空间是物质运动的存在形式,时间是指物质运动的持续性、顺序性,特点是一维性。
物质运动和时空是不可分的,时空是绝对性和相对性的统一,无限性和有限性的统一。
考生解答本题需要抓住题干中的关键信息句“发现这些原子自身的时间确实比外界时间慢了”,从中可知其是在表述时空的相对性,其他选项的特性与本题无关,需排除,故本题正确答案选C项。
“绝对时空”与“相对时空”里各自的力学与电磁学公式形式
“绝对时空”与“相对时空”里各自的力学与电磁学公式形式(与俞允强、张操、文克玲老师讨论)看了很多有关“相对论”的教科书,包括俞允强老师写的几本教科书,书里在谈到“相对性原理”时,前后几乎用了10多页在说明“相对性原理”应该是正确的、带有猜测性的语气,而结尾都说这仅仅是爱因斯坦的断定、无法证明的理论。
主流科学到今天对“相对性原理”的认识是如此的无力,仅仅知道它是无特殊参考系的、运动规律在所有参考系里都有相同的形式、物理规律的公式形式与坐标系无关,这是多么粗陋的认识;而实际却是“绝对时空”与“相对时空”里都有各自的“相对性原理”,它们都具有“运动规律在所有参考系里都有相同的形式”、“物理规律的公式形式与坐标系无关”的特点,区别在于有不同的数学变换式、及有无特殊参考系的本质差别。
1)“绝对时空”因要求物体运动速度的上限为无穷大,所以不符合物理实际;但我们可以数学分析一下,若“绝对时空”符合物理实际,那么该时空里的力学运动速度的上限与电磁波的速度值都是无穷大,除了先前的牛顿经典力学公式形式满足“伽利略相对性原理”而符合“伽利略变换”在“绝对时空”里自洽外,该时空里的电磁学公式形式必有不同于“相对时空”里的另一公式形式并满足“伽利略相对性原理”而符合“伽利略变换”在“绝对时空”里自洽。
而“相对时空”是一个要求物体运动速度有上限、不为无穷大的时空,所以该时空里的力学运动速度的上限与电磁波的速度值都有同一上限值C、而不是无穷大;那么,先前的牛顿经典力学公式形式满足“伽利略相对性原理”而符合“伽利略变换”的就不能在“相对时空”里自洽,力学公式形式只有改成满足“洛伦兹变换”才能在“相对时空”里自洽。
所以,“绝对时空”与“相对时空”是2个在数学本质上就不同的时空、不可能并存的;那种说“绝对时空”是“相对时空”里的低速形式,就是错误的。
“绝对时空”里的牛顿经典力学公式、“伽利略相对性原理”并“伽利略变换”是与“相对时空”矛盾而不能在“相对时空”里自洽成立;犹如“伽利略变换”与“洛伦兹变换”不能在任一时空里同时成立一样。
浅析“时空观”的哲学思辨
浅析“时空观”的哲学思辨◆古希腊哲学三贤,即:苏格拉底(公元前469年~399年)、柏拉图(公元前427年~347年)和亚里士多德(公元前384年~322年)。
这三个人是师生关系。
苏格拉底惯于采用一问一答的谈话方式,传播自已的哲学观点,求得普遍的道德概念。
如:关于“善”的对话。
对于一件事情、一种行为,不仅对于不同的人,而且对于同样一种人,可以是善行也可以是恶行。
于是有结论:具体的、有条件的善是不真实的,只有一般的善,才是真正的善,而这一般的善便是关于善的知识。
该“对话”被看作是“辨证思维”形成的开始。
犹太人从希腊人那里借鉴了这种辨证思维的框架。
犹太学者在过去的2000年中对它进行了发展。
18世纪~19世纪的西方哲学家,比如:黑格尔(公元1770.8.27~1831.11.14)和马克思(公元1818.5.5~1883.3.14),对辨证思维传统做出了极大贡献,形成了辨证思维的三个基本原则,即变化原则、矛盾原则和整体原则。
柏拉图(苏氏的学生)最核心的哲学理论是“理念”说。
他反对对自然的直接观察,主张抽象思考。
“宇宙创生慕本”学说就是他抽象的结果。
亚里士多德(柏拉图的学生)对老师的“理念”学说极为不满,他的哲学思想介于柏拉图和德谟克利特之间。
在总结前人哲学思想的基础上,他创立了内容丰富独树一帜的哲学体系。
“我爱我师,我更爱真理”即是他的名言。
除哲学外,亚里士多德的另一重要贡献是开创了形式逻辑学,也标志着“逻辑思维”模式的形成。
他提出逻辑思维三大基本规律,即同一律、(无)矛盾律和排中律,确定了概念、判断和推理等逻辑形式,以及提出归纳和演绎两种方法。
◆所谓“时空观”,在哲学上,是指对时间和空间的系统认识,即从根本上进行的思辨。
“时空观”不仅是一个哲学问题,更是一个重要的科学问题。
时空概念是构成科学思想的基本要素之一。
◆随着古希腊航海和农业的发展,人们逐渐认识到时间的重要性,开始了对时间的讨论。
早期奥菲斯教的神话中记载有时间之神——克罗诺斯。
三、辩证唯物主义时空观
(二)西方学者对马克思时空观的新探索
马尔库塞:把现代人日常生活时间分成两部分:劳动时间与自由闲暇时间; 马尔库塞:把现代人日常生活时间分成两部分:劳动时间与自由闲暇时间; 阿尔都塞:提出“历史时间”概念,认为马克思的历史时间有质的差异, 阿尔都塞:提出“历史时间”概念,认为马克思的历史时间有质的差异,反对时间的 同质性。 同质性。 古尔德: 劳动是时间的起源 既是人类时间意识的起源;又是时间测量的起源。 劳动是时间的起源, 古尔德:[1]劳动是时间的起源,既是人类时间意识的起源;又是时间测量的起源。 [2]时间在社会发展不同阶段有质的不同。前资本主义 时间在社会发展不同阶段有质的不同。 时间在社会发展不同阶段有质的不同 前资本主义——劳动的使用价值 劳动的使用价值 时间; 劳动的社会必要劳动时间;共产主义社会: 时间;资本主 义:劳动的社会必要劳动时间;共产主义社会:自由劳动 的时间。 的时间。
(二)实践是人们改造物质世界的对象性活动和人的存在方式
人源自于动物又高于动物) 1、人与动物的区别(人源自于动物又高于动物): (1)获取物质生活资料的方式不同; 获取物质生活资料的方式不同; 处理与自然界的关系不同; (3)处理与自然界的关系不同; (2)有无社会性不同; 有无社会性不同; 继承方式不同。 (4)继承方式不同。
二、世界统一性问题上的不同观点。 世界统一性问题上的不同观点。
认为世界有统一性; 一元论——认为世界有统一性;可分为唯物主义一元论和唯心主义一元论; 认为世界有统一性 可分为唯物主义一元论和唯心主义一元论; 一元论 二元论——认为世界有两个并列的同等重要的本原,物质和精神 如笛卡尔 ; 认为世界有两个并列的同等重要的本原, 如笛卡尔]; 二元论 认为世界有两个并列的同等重要的本原 物质和精神[如笛卡尔 多元论——认为世界有三个及以上的本原(如波普尔的“三个世界”理论)。 认为世界有三个及以上的本原( 多元论 认为世界有三个及以上的本原 如波普尔的“三个世界”理论)。
物理小论文--时空观的变迁历程
物理课程小论文——时空观的变迁历程【关键词】物理;时间;空间;时空观【摘要】时空观是关于时间和空间的根本观点。
时间和空间是物理学的基本概念,它是反映物质及其运动规律的最一般的概念。
在人类认识自然界的不同阶段, 人类对时间和空间的认识是不同的。
人类对时间和空间的看法(时空观)贯串于科学发展的始终。
人类时空观的演变,大体分为三个时期,几何学时代、动力学时代和相对论时代。
【正文】时空观概述时空观关于时间和空间的根本观点。
时空观是在自然科学发展的基础上形成的,是在人类长期的生产活动和生活历史实践过程中形成的。
时空观历史在中国,后期墨家提出了“宇”、“久”作为空间、时间概念,并认识到空间、时间与具体实物运动的一定联系及空间与时间的一定联系。
在西方,古希腊德谟克利特认为空间是物质运动的条件,亚里士多德用“地点”概念来表示空间,认为时间是连续的。
近代时空观是在自然科学发展的基础上形成的,哥白尼的“地动说”为唯物主义时空观的形成创造了条件。
布鲁诺、伽利略主张时间、空间是物质存在的绝对形式,并提出时空无限的思想。
笛卡尔指出时间的特性是持续性,空间的特性是广延性,认为广延性是一切物体的共同属性。
牛顿提出“绝对时间”、“绝对空间”的观点,系统地阐发了机械唯物主义的时空观。
近代的唯心主义思想家贝克莱认为时间、空间是人的感觉的产物;莱布尼兹提出时空是精神性实体的单子的特殊表现形式;康德认为时空是人们用以整理感性材料的先天直观形式,黑格尔则认为时间、空间是绝对观念发展到一定阶段的产物。
近代唯心主义时空观否认时间、空间的客观性,但也包含着一些辩证法的合理成分。
辩证唯物主义批判地继承了以往各派哲学的时空观,指出时间和空间是运动着的物质存在的基本形式,是物质固有的普遍属性,时间和空间与运动着的物质是不可分的。
辨证唯物主义承认时间、空间的客观性、绝对性和无限性,同时又承认时间和空间的具体形态和具体特性具有多样性、相对性和具体事物时空的有限性。
时空演变
时空演变从古到今,关于时间与空间的探究从未间歇过。
哲学和物理学都比较注重研究时间和空间,但两者在这个话题上出现了分歧。
在思考诸如“时间”“空间”这一类事物时,不同的立场有不同的解释,在某些情况下,它们的概念往往会和其原初的感性定义有所偏差。
传统哲学意义上的时间指物质运动过程的持续性、间隔性的矛盾统一和物质运动状态的顺序性。
时间具有一维性,即不可逆性,它只有从过去、现在到将来的一个方向,一去而不复返。
而空间是具体事物的组成部分,是运动的表现形式,是人们从具体事物中分解和抽象出来的认识对象,是绝对抽象事物和相对抽象事物、元本体和元实体组成的对立统一体,是存在于世界大集体之中的,不可被人感到但可被人知道的普通个体成员。
从定义上不难看出,时间是空间变化的度量与描计,空间变化是时间的表现形式。
对于二者之一,我们无法剥离另一方来单独对其进行研究思考,所以有必要将时间与空间视为一体。
这里主要探讨时空观的演变。
从人类对时空认知的发展上,我认为可以将时空划分为四个阶级。
第一阶是生活时空。
物理学上的第一时空概念是绝对时间,绝对空间,这种思想几千年来一直主宰着人类的时空观。
我们所生活的世界是个低速世界,在这个里,我们建立了低速条件下的物理规律,认定了低速下的诸多“事实”。
直至今日,第一时空观念还在影响着人类的思维方式和哲学观点。
第二阶是相对时空。
众所周知,在对高速运动物体研究中,爱因斯坦开创了相对时空观,把时空描述成弯曲的,多维的,并向外凸起的正曲率空间。
在这个时空里,时间和空间都不是绝对的,对时空的描述与描述者间的相对运动状况有关。
相对时空观还揭示出这样的事实,即在第二时空区域两端,一端为第一时空,另一端是黑洞世界,而且在黑洞里所有的物理理论都将失效。
第三阶是量子时空。
相对时空忽略了时空的偏转性质,没有意识到相对时空只是整个时空波段上很小的一部分。
量子时空的建立有着微观领域广泛实验的基础。
在对微观高速粒子的研究中,人们发现,对粒子的运动状况进行描述却比预想的要困难,我们不可能同时确定粒子的位置和动量,而且能量分布也不是连续的。
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21.5 论“绝对时空”、“闵时空”、“物理时空”的区别与各自协变形式叶建敏温州(DANIEL ABRAHAM)325000目的:通过论文直接从理论定性与物理定量上证明了相对论中“相对性假设”与“广义相对性假设”的错误、给出“物理规律在所有参考系里都有相同的形式”的正确证明过程、与时空的一般化理论及各自协变形式的本质区别。
关键词:相对性假设、广义相对性假设、光速不变现象、光速不变假设、标准模型、绝对时空、闵时空、物理时空、伽利略变换、爱因斯坦变换、洛伦兹变换、日心说、等效假设、M-M实验、穆斯保尔效应、引言:在伽利略的年代无电磁场与万有引力场的概念,所以伽利略提出“相对性假设”及其由“相对性假设”推导出的“伽利略变换”就当然只对经典力学了;而后的麦克斯伟与牛顿等物理学家沿用“相对性假设”与“伽利略变换”到电磁场与万有引力场里了。
而当电磁场与万有引力场物理与理论被研究地比较深入时,以及“洛伦兹变换”与“M -M实验”等众多实验被提及讨论与理论交流时,爱因斯坦重新提出“相对性假设”同样在电磁场与万有引力场里适用;但经典力学、电磁场与万有引力场等不再对“伽利略变换”协变,而是对“爱因斯坦变换”协变。
这样,爱因斯坦就把经典力学、电磁场与万有引力场等理论从“绝对时空”带进了“闵时空”。
这是巨大的进步,爱因斯坦似乎把“相对性假设”、“伽利略变换”、“爱因斯坦变换”、“洛伦兹变换”与“绝对时空”、“闵时空”之间的数理关系、及其与经典力学、电磁场与万有引力场等物理规律之间的关系全都理顺与解决了一样,但是仔细从数理逻辑上分析它们,却错误百出。
一、“相对性假设”、“伽利略变换”、“绝对时空”三者的等价关系1.1“相对性假设”与“伽利略变换”在数理本质上从来都是等价的物理科学界都知道“绝对时空”、“伽利略变换”是脱离物理规律而错误的,而说“相对性假设”错误是不可想象的。
在他们看来在“相对论”里才有的“相对性假设”、其与“绝对时空”、“伽利略变换”等价更是不可理喻;而物理逻辑事实却是“相对性假设”、“绝对时空”、“伽利略变换”三者等价。
不然,难道连“绝对时空”概念都没产生的年代里的伽利略就先见般的提出“相对时空观”里的“相对性假设”?伽利略提出“相对性假设”,后人根据“相对性假设”推导出一数学变换式就命名为“伽利略变换”,所以,不论“相对性假设”先在经典力学中使用、后在电磁场与万有引力场等理论中使用,还是“相对性假设”是否在经典力学、电磁场与万有引力场等理论中适用,还是爱因斯坦曾经推广了“相对性假设”的使用范围而使后来的“相对性假设”在与伽利略的“相对性假设”在使用范围上有区别,但是这些从来都没有改变“相对性假设”与“伽利略变换”的数学本质。
所以,“伽利略变换”就是“相对性假设”的数学表达式、“相对性假设”就是“伽利略变换”的理论名称,“相对性假设”与“伽利略变换”数理上等价;而这与爱因斯坦说“伽利略变换”是错误、说“相对性假设”只属于“相对论”的论断是无关的。
“相对性假设”是“无质量点的运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”,而“伽利略变换”同样是“无质量点的运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”的数学表达式,它们都要求时空在速度等各种物理量变化的前提下保持时空的均匀不变性,即要求时空与速度等各种物理量无关而独立存在的、要求时空与“物质质量及运动状态”无关;在数理上都要求运动速度值与光电磁波速无上限,所以两者等价。
“相对性假设”与“伽利略变换”在数理本质上自洽的前提都是要求运动速度值与光电磁波速无上限,只有这样,它们才自洽;所以,光电磁波的速度值不是无限大的物理本质就证明了“相对性假设”、“广义相对性假设”与“伽利略变换”的错误。
而若运动速度值与光电磁波速有上限值V,那么“相对性假设”与“伽利略变换”在数理本质上就不再成立了,就变成了类“爱因斯坦变换”了;而当运动速度值与光电磁波速的上限值的V等于C时,就是“爱因斯坦变换”了。
这样,在数理变换上进一步证明了“相对性假设”与“伽利略变换”等价。
1.2 为什么伽利略会提出错误的经验总结——“相对性假设”与“伽利略变换”“相对性假设”与“伽利略变换”在数理本质上自洽的前提都是要求运动速度值与光电磁波速无上限,这样一物体相对另一物体无论以多大的速度运动,“相对性假设”与“伽利略变换”都适用它们的速度变换;因为两物体间的相对速度相比于无穷大的速度都是零。
而当物体运动速度值与光电磁波速有上限时,这个上限值V越大、运用“相对性假设”与“伽利略变换”计算的结果与物理实际的偏差值就越小、物体间的相对运动速度用“伽利略变换”进行计算的结论与物理实际值越接近、理论的错误性越难被发现;反之,偏差值就越大、理论的错误性越容易被发现。
当运动速度值与光电磁波速的上限值的V等于C时,就是“爱因斯坦变换”了;宇宙中的光速值相比于人类运动的速度值是非常大的、光在1秒钟可以绕地球赤道7圈多,所以人类自身运动的速度值在光速面前是几乎可以忽略不计。
人类自身的运动速度在与地面保持声速以内的“伽利略大船”中、物体间的相对运动速度用“伽利略变换”进行计算的结论与物理实际值仅存在“负的12-17个数量级别”的差别而几乎察觉不出来;所以才使伽利略认为“伽利略变换”与“相对性假设”是对的一样而发现不了错误。
因此,在伽利略的年代,他提出这样错误的感性认识与总结是非常正常的、“相对性假设”与“伽利略变换”是伽利略的错误经验总结。
就是这个非常小的偏差,才使先前所有的物理学家同样都不知道“相对性假设”的错误,更不知道“相对性假设”与“伽利略变换”等价的数理本质;同样就是这个非常小的偏差,使已经进入“相对时空观”时代的很多人还相信“伽利略变换”是正确的。
而说什么“伽利略大船”要密闭、或在一望无际的大海中等,都是与物理本质无关的要求描述。
至于说“伽利略大船”的质量要非常大、大到地球相当的质量,那就又回到万有引力场物理中有特殊参考系的“洛伦兹变换”协变本质了。
1.3“相对性假设”、“伽利略变换”、“绝对时空”三者等价的数理本质“绝对时空”的概念是在“相对时空观”产生之后、为了区别于“相对时空观”而称以前的时空观为“绝对时空观”才诞生的概念。
“绝对时空”里要求时空在速度等各种物理量变化的前提下保持时空的均匀不变性,即要求时空与速度等各种物理量无关而独立存在的、要求时空与“物质质量及运动状态”无关;在数理上都要求运动速度值与光电磁波速无上限,所以在“绝对时空”里“无质量点的运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”。
而“相对性假设”与“伽利略变换”同样是“无质量点的运动规律在所有惯性系里都有相同的形式”,它们都要求时空在速度等各种物理量变化的前提下保持时空的均匀不变性,即要求时空与速度等各种物理量无关而独立存在的、要求时空与“物质质量及运动状态”无关;在数理上都要求运动速度值与光电磁波速无上限,所以“相对性假设”与“伽利略变换”等价、“绝对时空”与“伽利略变换”等价,三者在数理上等价。
一个要求运动速度值与光电磁波速无上限的数学本质就决定了其所在的时空在速度等各种物理量变化的前提下保持时空的均匀不变性,即要求时空与速度等各种物理量无关而独立存在的、要求时空与“物质质量及运动状态”无关;所以这种时空只能是“绝对时空”。
“相对性假设”、“绝对时空”、“伽利略变换”三者都要求运动速度值与光电磁波速无上限、时空在速度等各种物理量变化的前提下保持时空的均匀不变性,而这与物理规律的事实矛盾,所以,这就是它们在物理上的定性错误。
所以,“相对性假设”单独构建的“数学时空”就是“绝对时空”、“相对性假设”在“绝对时空”里自洽、“伽利略变换”就是“绝对时空”里的变换式。
“相对性假设”构建的“数学时空”居然就是“绝对时空”,多么有趣;所以研究物理学要研究物理概念的物理数学本质,而不能凭字面直观含义去判断概念之间的关系,或者说这些概念名词的直观字面含义有时反而起到误导的作用。
而认为“伽利略变换”不适用于经典力学与光电磁场及万有引力场物理、但“相对性假设”适用于经典力学与光电磁场及万有引力场物理的想法都是错误的,这些错误想法不但不认识到“相对性假设”与“伽利略变换”等价关系,还对各种力的本质认识不够。
这些错误想法都是物理历史局限性的表现,更何况物理历史上从来没有人在理论上真正证明“相对性假设”的正确性、却强行规定为原理了。
因此,“相对性假设”与“伽利略变换”脱离物理实际规律而物理错误的数理事实就非常明显了。
不然,平时一提到“绝对时空”的无物理性而物理错误的事实时,大家都明白的;而一提到“相对性假设”与“伽利略变换”的无物理性而物理错误的事实时,大家就犹豫了。
而之所以犹豫,就是理论模糊、不清晰、或错误导向导致的错误判断。
回顾物理发展史,因为“绝对时空”的概念是在“相对时空”概念出现之后才明确起来的概念,所以大家都仅知道“绝对时空”与“伽利略变换”是错误的,但是不知道它们是等价的关系。
同样,在“相对时空”概念出现之后、“相对论”大发展的年代里,大家忽略了先前早已经有的“相对性假设”与“伽利略变换”等价的数理关系,反而认为“相对性假设”仅属于“相对论”与“相对时空”的概念、而与“绝对时空”、“伽利略变换”无关的错误认识。
1.4 “相对性假设”、“伽利略变换”与“洛伦兹变换”的数学关系“相对性假设”、“绝对时空”、“伽利略变换”三者在数理上等价,爱因斯坦没明白与没注意到这个等价关系、同时又能从侧面佐证它们是等价关系的就是爱因斯坦自己说过的话:“伽利略变换”是“洛伦兹变换”在低速情况下的近似,在“洛伦兹变换”中,我们以无穷大值代换光速C,就可以得到“伽利略变换”。
所以,只要将“伽利略变换”中的无限大速度值换成光速C就是“洛伦兹变换”了;一则说明“伽利略变换”在数理上要求物体运动速度值与光电磁波速无上限,二则说明当物体运动速度值与光电磁波速为C时,“伽利略变换”就演变为“洛伦兹变换”了。
就是说把“伽利略变换”与“光速不变假设”联立,就是“洛伦兹变换”;这样“相对性假设”与“伽利略变换”的等价关系够明显的了。
所以,更准确地说法就是“伽利略变换”是“洛伦兹变换”中的光速值趋向无穷大的形式、或“洛伦兹变换”是“伽利略变换”中的光速值趋于C的形式。
因此,这句话既能佐证直到他那个年代都没注意到“绝对时空”、“相对性假设”、“伽利略变换”是等价的关系;他自己一生都没有往这个方向去想,以致到老都迷糊。
不然以他的聪明,一天就能想到这个等价关系,第2天就可以宣布把“相对性假设”推翻了、就修改完善了他的“相对论”;更不会还把“相对性假设”与“绝对时空”、“伽利略变换”做了切割、将“绝对时空”的木马(相对性假设)带进“相对论”的。
但是,爱因斯坦还是错误地将“相对性假设”带进了“相对论”,这样,就让原本与“伽利略变换”、“绝对时空”等价的“相对性假设”好象具有了是“相对时空”基本假设前提的味道,更何况“相对性假设”与“相对论”的中文字面名字传达的意思似乎很相近一样,这样就更让学习者觉得“相对性假设”非“相对论”莫属;而实际却是“相对性假设”无物理性而错误的。