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牛顿力学大厦轰然倒塌、洛伦兹变换、相对论的诞生

(2021-01-29 15:23:17)
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分类: 欧几里得

欧几里得172牛顿力学大厦轰然倒塌洛伦兹变换、相对论的诞生

 

201955日晚上1928,网友芝罘山人”在贴吧开了一篇名为“从欧几里得到爱因斯坦——漫话科学史 第一话 关于公理化方法…”的帖子。

、贴吧:见《欧几里得1

牛顿力学大厦轰然倒塌、洛伦兹变换、相对论的诞生

2019-05-12 15:44芝罘山人消息一出,物理学界迎来了一场大地震,各路人马议论纷纷,牛顿力学的大厦轰然倒塌许多人都接受不了,想方设法从牛顿的框架里给出解释,无一例外全部失败了

…消息:迈克尔逊和莫雷设计了一个巧妙的实验,试图测定光在不同线路下传播的时间差,以此计算出地球相对于以太的运动速度。结果令人震惊,不管怎么测,测出的结果都是0,这也就意味着,以太根本不存在,光速在所有参考系中的速度都是同一个值。麦克斯韦对了,牛顿错了…见《欧几里得171

 

就当物理学眼看大厦将倾的时候,一个年轻人站了出来,他叫爱因斯坦。
在爱因斯坦看来,这些纷纷扰扰核心就是一个字——怂。不就是牛顿错了吗?不就是光速不变吗?“只不过是从头再来”。从光速不变这一事实,爱因斯坦开始了他构筑全新物理学体系的征程。

体、系、体系:见《欧几里得27


首先,爱因斯坦开始思考,牛顿的力学体系,到底是哪里出了问题呢?

在爱因斯坦之前,物理学家洛伦兹就指出,牛顿构筑力学体系所依赖的公理,除了三大定律以外,还有一条,就是“伽利略变换”即在变换坐标系的时候,物体在新坐标系中的速即为其在旧坐标系中速,与新旧坐标系相对速的矢sh量和。

洛伦兹(荷兰物理学家)一般指亨德里克·安东·洛伦兹

亨德里克·安东·洛伦兹1853718~192824日),英文名:Hendrik Antoon Lorentz。近代理论物理学家、数学家

…公、理、公理:见《欧几里得12

…定、律、定律:见《欧几里得79》…

牛顿力学大厦轰然倒塌、洛伦兹变换、相对论的诞生

 

洛伦兹推翻这一根深蒂固的“常识”代之以自己的“洛伦兹变换”。

洛伦兹变换很好的解释了为什么光速在任意坐标系下均为同一个值,也引入了“时间上的相对性”概念。

…相、对、相对:见《欧几里得69》…

…性:1.物质所具有的性能;物质因含有某种成分而产生的性质:黏~。弹~。药~。碱~。油~。2.后缀,加在名词、动词或形容词之后构成抽象名词或属性词,表示事物的某种性质或性能:党~。纪律~。创造~。适应~。优越~。普遍~。先天~。流行~…见《欧几里得10

…概、念、概念:见《欧几里得2223

 

但是爱因斯坦并不满足。因为洛伦兹变换从本质上来说,仍然是在牛顿框架下,特别是,洛伦兹将光速不变解释为在变换规则下的巧合而不是真空中光的固有性质。

…本、质、本质:见《欧几里得22

…性、质、性质:见《欧几里得37》…


爱因斯坦认为,牛顿力学的根本矛盾,在于他的绝对时空观,即在所有参考系下,时间的流逝速度均绝对相同。但是,如果抛弃掉绝对时空观,又应该如何引入新理论呢?

…矛、盾、矛盾:见《欧几里得72

牛顿力学大厦轰然倒塌、洛伦兹变换、相对论的诞生

 

…绝:甲骨文写作图1,左部像一束丝(“),右部是,整个字表示用刀将丝隔断,义为断绝。

 

此字始见于商代甲骨文及商代金文,其古字形像以刀断丝,有的在中部加横画表示断丝。绝的本义是断,引申指穷尽、不再接续。

用作修饰语,指已到极点的,不能再继续或超越的。

再引申作副词,表示没有余地、绝对、全然,后面常跟否定词。

还作形容词用,表示极少有的。

 

字义:1.断:隔~。络绎不~。

2.穷尽;没有出路的:~望。弹尽粮~。~境。

3.副词。1.极:~大多数。~妙。2.全然;绝对:~无其事。

4.独一无二的:~技。

5.气息中止;死亡:气~。悲痛欲~

 

…对:见《欧几里得39》…

…绝对(百度百科):指没有任何条件限制,不受任何限制

…绝对(百度汉语)21.相对相对。没有任何条件的;不受任何限制的:~真理。~服从。反对~平均主义。

2.属性词。只以某一条件为根据,不管其他条件的:~值。~温度。~高度。

3.完全;一定:~正确。这些我都检查过,~没有错儿。

4.最;极:我们的同志~大多数都是好同志

绝对(科学名词)3绝对是一个框架,不渉及具体概念,但不能脱离具体概念存在。绝对的广义定义是:如果一件事物的概念不受其它任何概念的影响,那么此概念就是绝对概念

 

理论:见《欧几里得5


爱因斯坦注意到,在牛顿力学中,两个物体之间的距离,是不会参考系的改变而改变的。爱因斯坦将这一概念做了推广,他认为,如果将时间视为三维坐标之外的第四个坐标,那么由这四个坐标构成“四维距离”应该是不随参考系改变而改变的。

由此为基础,结合洛伦兹变换,爱因斯坦创立了狭义相对论,并且将原牛顿力学下的已有结论给出了相对论框架下的新解释或者新定义。相对论作为一座新的物理大厦屹立在大地之上。

…定、义、定义:见《欧几里得28

 

公理化方法是科学的一条腿,观察实验科学的另一条腿,两条腿一起走路,科学才能发展。缺失了观察与实验,逻辑推演就变成无聊的文字游戏,缺失了公理化方法,观察实验就是在黑暗中摸索,摸到什么全凭运气。

请看下集《欧几里得173缺失观察与实验,逻辑推演就变成无聊的文字游戏


若不知晓历史,便看不清未来

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