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爱因斯坦撼‘动’经典之‘静’基

转载 2016-02-05 05:53:38

 爱因斯坦撼‘动’经典之‘静’基

自然界的物体本来就有静止、运动两种截然不同的自然状态,物理学的原理与定律,也必然都会有动、静之别;经典物理学描述运动,观测者是静止的,声、光电磁现象的,也都是静止的。

多普勒原理揭开了源运动的序幕,迄今仍然没人能够讲清楚其物理机制;高中《物理》就已经把振动能分为静能动能两部分,据此就不难阐明多普勒原理的机制。

19-20世纪之交,揭开了光源(或观测者)运动影响光频变化的序幕,最终由洛伦兹完满予以解决——但是,迄今都还弄不清楚究竟是怎么回事。

原因就在于不清楚所有的波动能量,都涉及源与观测者之间,存在着第三者-介质,观测者只能接收介质的波频,而源所传递给介质的能量,却又有动、静之不同。于是就存在着一个盲区,即除非源与观测者同时静止同种介质中,根本就没有所谓的固有频率可言。

洛伦兹解决问题的关键就是引入23年前迈克导出的γ因式,迄今还没有一个人能够讲清楚其间包含着的物理机制;爱因斯坦把这个因式引入运动方程S=Vt,让观测者随着地球而转动起来,太空飞行即变为现实。

也就是说,是γ因式把经典运动学的静态观测者,变成了动态观测者。

是为序。

 

经典运动学的典范就是牛顿第一定律描述的“匀速直线”运动,最重要的参量是速度V;而光学、声学所描述的波动,最重要的参量是频率f,经典声学讲述的都是声源静止时的规律。

固体的运动、介质的波动,这两种理论本来是互不交叉的!

1824年多普勒发现了当声源运动时,声波的频率f会发生变化,这就有了多普勒原理——其实质则是声源的动能,对声波的能量会有所附加;物理学领域内从多普勒原理开始,就将波动频率f源速度V联系了起来。但是学者们却都没有关注这一种新的关联

多普勒原理揭示出来的物理实质是:声源在静止运动两种状态下,转移给介质的振动能并不相同;直接体现为频率f有变化。

1905年,爱因斯坦在《论动体的电动力学》中讨论源速度光波的影响时,不仅引入了γ因式,还添加了一个与速度方向有夹角的条件;推导依据相对性原理,爱因斯坦把新的公式叫做“任何速度的多普勒原理”。

相对性原理起源于经典力学”,这是学界公认的;既然推导运动对光波的影响,使用相对性原理本属于天经地义——但是,新的多普勒原理公式中却出现了一个、与直线运动直接相悖的可观测量,即当夹角为90°时,观测值不为0;而依据牛顿力学,这一项则必为0

就是这不为0的出现,开启了运动学的一个全新时代:

彻底突破牛顿力学以惯性系为基础、描述所谓匀速直线运动的一统天下,揭开依据非惯性系圆周运动为基础,描述地外物体运动的新纪元——迄今还没有一个人能够从如此高度,来认识所谓狭义相对论的真正价值:

波动领域的新发现、即观测者随着地球而转动,彻底改变了牛顿力学;传统所谓的把力学相对性原理,推广到光、电领域之说,则是本末倒置的。

 


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