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數(shù)學心

第四百二十五章 愛因斯坦狹義相對論(物理學)

數(shù)學心 蔡澤禹 1418 2021-01-27 05:51:00

  麥克斯韋提出麥克斯韋方程組以后,就預言光是一種電磁波,并算出了電磁波的速度。

  然后,奇怪的事情就發(fā)生了:麥克斯韋在沒有選定任何參考系的情況下,就直接從方程組推出了電磁波的速度等于光速c。

  我們在談論光的速度時,一樣也要先指明參考系。

  那么,從麥克斯韋方程組推出的電磁波速度到底是哪個參考系下的速度呢?

  因為電磁波的速度是直接從麥克斯韋方程組推出來的,所以,只要麥克斯韋方程組在某個參考系里成立,我們就可以說電磁波在這個參考系里的速度是光速c。

  于是,上面的問題就有了一個等價的提法:麥克斯韋方程組到底在哪個參考系下成立?

  如果麥克斯韋方程組在所有的慣性系下都成立(即滿足相對性原理),那我們就可以說電磁波在所有的慣性系下的速度都是光速c。

  如果麥克斯韋方程組只在某些特殊的參考系下成立(即不滿足相對性原理),那么我們就只能說電磁波只在這些特殊的參考系下的速度是光速c。

  于是,我們又進一步把“麥克斯韋方程組到底在哪個參考系下成立?”變成了“麥克斯韋方程組是否滿足相對性原理?”。

  這個邏輯大家一定要理清楚,不然下面就沒法繼續(xù)了。

  不過,認為麥克斯韋方程組滿足相對性原理,也就是認為“電磁波在所有慣性系下的速度都是光速c”太過離經(jīng)叛道,也完全違反我們的直覺。

  你想想,在所有參考系里速度都一樣是個什么概念?

  ①第一章雙生子問題

  有畫出了一種坐標,橫軸表示空間,縱軸表示時間。

  在慣性系上物體運動的軌跡是一條直線,非慣性系物體會有一個彎曲,以此表示非線性系物體經(jīng)歷了時間上的扭曲變化。

  但是這也是看坐標系的,在地球上看,高速飛行的飛船時間有扭曲。

  但以一個高速的為參考系的話,地球反而是那個時間扭曲的物體,告訴飛行的火箭反而成了靜止狀態(tài)了。

  愛因斯坦認為,地球做的是慣性系運動,而飛船是非慣性系運動。

  憑什么會這樣呢?地球不也是受到太陽的拖拽嗎?地球的運動是個螺線型的,同時太陽在銀河系里也是這樣的存在,憑什么就能把地球看做是一個標準的慣性系運動呢?

  整個宇宙,也就是絕對時空(假如存在的話)是一個慣性系嗎?

 ?、诘诙碌依朔匠屉y題

  狄拉克方程是薛定諤方程預相對論的結合得到的。

  有負能量、負物質、量子漲落、自旋這些重要概念產(chǎn)生。

  但是卻建立在不牢固的狹義相對論的基礎上。

  如果狹義相對論錯了,那狄拉克方程,已經(jīng)克萊因高登方程的結果是錯誤的。

  需要深入思考了。

 ?、鄣谌鲁馑倮碚?p>  光速最快,邏輯上不成立。

  超過光速,難道真空漲落阻止加速,那不就變相說明真空有以太嗎?還的計算真空漲落飄移。所以不成立。

  肯定有比光快的,甚至很多普通的天體比光快的比比皆是。

  但是為什么天文望遠鏡無非探測到比光快的東西呢?因為望遠鏡的原理就是探測光子,所以受到了局限,即使是比299792458m/s還快很多的光過來了,我們也探測不到他們的速度,或者根本就探測不到。

  對于299792458m/s這樣的數(shù)值,是用諧振器探測出來的,還需要對這個實驗進行深思可細細探究。

  有些星球也許相對地球的運動速度就是超光速的,我們需要用其他辦法來探測。比如用引力波,引力波不是光速傳播的,引力波完全可以輕松超過光速。

  ④第四章索菲實驗

  這個實驗討論空氣流動情況下光速飄逸。

  把水作為了以太,然后推測水的流速不同的時候的光速變化。

  所以邁克爾遜莫雷實驗是一個受到空氣干擾的實驗,應該在真空中做才能看到光速的微弱變化?

 ?、莸谖逭挛⒂^世界中的狹義相對論

  粒子場論以成熟。

  可在微觀高速粒子高速運動下,已經(jīng)接近了可以出現(xiàn)相對論效應的現(xiàn)象。

  會有鐘慢、尺縮、質能變換等復雜效應出現(xiàn)。

  但在一般量子力學只有一個φ的狀態(tài)。

  或者只有概率波、波粒二象性、位置動量測不準、時間能量測不準、糾纏態(tài)等。

  這些前后之間是否會有聯(lián)系?

  從原子中飛出一個電子,會有一個φ這樣的狀態(tài)嗎?哪怕是直線型的?這會出現(xiàn)量子效應嗎?抑或這就是一維線性諧振子或者是德布羅意波這樣的狀態(tài),一種波函數(shù)。

  假如一個直線運動狀態(tài)是φ1,受到光子作用后變?yōu)棣?的直線運動,這φ1和φ2之間變化連續(xù)嗎?

  難道是高速物質就會有量子化的過程嗎?低速時,電子量子化程度很低。

 ?、薜诹潞侠淼募僭O

  1、以太和絕對空間不存在。

  2、光的速度在任何坐標系下是常數(shù)可能也不對。

  3、坐標系都是相對的依然正確。

  4、廣義相對論中,引力可以改變時間等量。

  5、水星進動是由于太陽引力對光吸收造成,無狹義相對論效應。

  6、現(xiàn)在使用的都是運動情況下的相對論。

  7、量子力學中電磁力作用有道理,但不是狹義相對論方程。

  8、邁克爾遜莫雷,可能受大氣影響,在太空中會受到弱電磁力影響,在真空中會比c更快?;驎衅渌俣?。

  9、質量越大,引力傳播越快。

  10、無限大的質量才會有無限大引力。

  11、任何物質傳播過程中,由于耗散濃度降低,導致速度也隨之變慢。

 ?、叩谄哒挛⒂^粒子世界線

  宏觀粒子世界線好畫。

  但是放大之后,微觀粒子世界線,會不會對以前世界線造成沖擊?

  這些世界線之間不會有交叉。

 ?、嗟诎苏孪鄬φ撟柚?p>  如果光速到最大,宇宙中有以太的話。

  所有物體不能在相互運動中超過光速,甚至無法達到光速。

  有可能是真空中有什么東西在阻止往更快的繼續(xù)加速。

  這也等價狹義相對論效應。

  但這種阻止不會出現(xiàn)鐘慢、尺縮等效應。

  兩個任意天體之間的速度會是任意值,其中也包含運動的光,這在邏輯上行得通。

  如果以上結論不對,那只能認為宇宙中有一種特殊的膠水,不會讓任何物體速度超過c。

  這種膠水會阻止任何帶電物質,唯獨只能找引力波了。

  也許引力波可以跑的比光快。

 ?、岬诰耪录铀倨饕苫?p>  相對論是錯的,

  如何解釋加速器中物體運動最高速度是光速?

  其實加速器中物質的運動是在電場作用下加速的,說白了就是電磁波加速的。

  電磁波的速度是受到了限制的,所以被加速物質最快的速度也不會超過給它加速的電磁波。

  在加速器中常聽說電子-電子對加速到幾個GeV等。我們如何確定它們加速到這么大的?

  是加速器所用的電力,還是測到碰撞產(chǎn)生所有或某個碎片導致?

  能把電子加速到無限大,還是趨近一個值?

  若是趨近一個值,那么這是否跟狹義相對論中光速最大值有關聯(lián)?

  電子之間的相互作用靠光子傳遞,電子的加速(減速)會有韌致輻射,是否與光子速度最大有關。

 ?、獾谑掳滴镔|與狹義相對論之誤

  用光譜測紅移,后發(fā)座星系團中各個星系相對于星系團的運動速度。

  利用位力定理,發(fā)現(xiàn)星系彌散度高,僅靠星系團質量產(chǎn)生引力不能將星系團束縛在內。

  認為這就是暗物質存在。

  但是后來沒有任何發(fā)現(xiàn)。

  除了星際塵埃遮擋以外,還可能是跟狹義相對論之錯誤有關。

  高能輻射會有更高速度。

  以此,不同能譜的輻射。

  11第十一章不同頻率光

  邁克爾遜實驗考慮過不同光子頻率嗎?

  不同頻率光子也許相干方式不同。

  邁克爾遜實驗是可見光波段的,所以需要特定實驗來驗證。

  但這個意義是否具備,因為或許一直會是未相干反應。

  而這個不是狹義相對論的性質。

  12第十二章各向異性

  各向異性高能物理實驗,說明了邁克爾遜實驗結果有誤嗎?

  按照邁克爾遜實驗原理,應該各個方向都一樣。但各向異性說明了光速這個假設出現(xiàn)了問題?

  我們該如何看待這個實驗,當然免不了光的強度的影響。

  13第十三章銀心的射線

  銀心來的高能宇宙線是有很多高于光速的。

  測高速粒子,不用狹義相對論公式,而是用純牛頓公式計算。

  低速度的光只見看到多年前的樣子,高速光能看到不久前的樣子。

  原來邁克爾遜測量的是光子的相對速度,而光速真正的速度是它的絕對速度。

  也許可以根據(jù)銀河系的旋轉來先找可以超光速的星球。用地球位置來探測到它。

  能量越高的粒子速度越快。

  14第十五章相對論與溫度

  不僅僅要研究宏觀領域的相對論效應。

  畢竟宏觀物質也是由微觀物質組成的,如果溫度增高,是否也要考慮相對論效應了?

  畢竟高溫的話也就變成相對論性的了。

  在超高溫度下,很多原子分子熱運動變得很快,快到了發(fā)生鐘慢尺縮等效應。

  15第十六章相對論僅僅是光學方面的效應嗎?

  因為是解釋光,才出現(xiàn)了相對論。

  所以僅僅是關于光是相對論的嗎?

  更或許,光本來就是組成世界的一部分,導致相對論對所有物質有影響。

  那為什么相對論對光有影響呢?是因為光有某種特殊性嗎?相對論性是光的一個性質嗎?

  16第十七章電生磁的尺度

  電子移動會產(chǎn)生磁場。移動速度越高,則磁場越強。

  在地球上做一個低速運動,會產(chǎn)生一個磁場。

  地球在銀河系中會是一個高速,地球上產(chǎn)生的磁場就就變得很大了。

  在地球上是感受不到如此強大的磁場的,只有相對地球很快的物體才能感受到。

  而地球上去感受來自銀河系的大磁場,也是同樣的原理,是別的東西相對地球很快。

  而地球相對于更大的宏觀的呢?是不是會有更強的磁場呢?這個也是很有可能的。

  我們只知道地球局部的磁場,不能感受到宏觀的那種極大的磁場。

  17第十八章黑洞不存在問題

  黑洞沒有探測到過,只是理論中一直說。

  萬一沒有呢?

  如果超光速理論成立的話,光不是最快299792458m/s的速度,那黑洞不會把更快的光吸進去的。

  所以2015年對黑洞的計算結果,有人為主觀的因素,其中就是對光速是299792458m/s這樣的結論去計算的。

  如果拋去以上結論,那黑洞就不會按照牛頓的那個定義存在了。

  頂多在原子被壓縮到錢德拉塞卡極限的時候,成為了特殊的致密狀態(tài),不會出現(xiàn)廣義相對論的那種奇點。

  所以奇點不存在了,那2020年諾貝爾彭羅斯的那個也不對了。

  黑洞不存在,是算法算出來的,是在一個錯誤的假設上。

  18第十九章用引力透鏡

  廣義相對論驗證用了日食,找到星光偏轉。

  所以超光速理論可以用黑洞產(chǎn)生的引力透鏡來研究。

  超光速粒子(包括γ)會有一個小的偏轉。

  在計算上符合黎曼幾何學,去計算這種可能會超過c的種種行為的現(xiàn)象。

  用觀測M87的數(shù)據(jù)是否可以觀測到?需M87后有高能粒子束,

  是否有?如何找?是超新星遺跡?是背景輻射?如何確認,或者同事確認?

  黑洞引力透鏡測超光速上的幾何是復合黎曼幾何的。

  也能用類似鏡頭校正算法計算(黑白方格)黑洞透鏡上的僅光速c偏轉現(xiàn)象,與任何速度的偏轉有何區(qū)別。

  19第二十章光粒子性

  以前對于光速判斷時,我們往往只考慮其波動性,沒有考慮過粒子性。

  所以c=299792458m/s是波動性速度。

  而光的粒子性速度,我們是不知道的,或者那完全是一個獨立的概念。

  可以是任意的數(shù)值,需要一種特殊的方法去測量。

  動量的碰撞是一個最簡單的辦法。

  之前曾認為光的靜止質量為0,而動光子質量不為0,不就是這個道理嗎?

  所以我們需要去測量單個光子的光壓。

  光是存在光壓的,正是因為單個光子對物質有動量碰撞。

  超快光速光子肯定有很強的光壓。

  之前認為光是最快速,同時因為速度不變,僅是測量同種頻率的光。而同頻率的光有相干性。

  需要考慮的是,不同頻率的光再來一次邁克爾遜-干涉實驗。

  argo這次的康普頓蓋亭效應,如果選取其中的r成分依然會有這種效應,就說明光子不具備等速性。

  20第二十一章中子速度測量

  帶點粒子容易受磁場影響,速度會被限制。

  所以可以測量中子的速度,很可能會有更快的速度。

  可能會有任意快的速度。

  如何測量中子速度,只需要動量撞擊。

  撞擊能力越強的,中子速度就越快。

  撞擊能力越強,濺射的碎片就會越多,就會有某種分布的形狀。

  只要這個形狀越大,就說明中子能量越大。

  我們就只需要來找這種形狀即可。

  那南極冰立方,或許就不是中微子,也許就是快速的中子。

  如此巨大的能量,也許就超越了光速了。

  21第二十二章巨大天體中心粒子的速度

  如果巨大天體中心粒子的速度到達光速,勢必會出現(xiàn)一種極限。這種星球繼續(xù)壓縮,肯定會出現(xiàn)超光速的運動。

  但是物理學中不允許出現(xiàn)這樣的情況,所以按照相對論而言,這就會被迫發(fā)生爆炸。這就是當天體到達一定質量的話的爆炸了。

  需要計算多大的天體,會讓被壓縮的內部的粒子的運動達到多快,找出這樣的的表達式。

  之后確認那種壓縮出超過速的超重天體是否存在。

  天文學家繼續(xù)分析,會有一種超重天體,內部會發(fā)生某種反壓縮,之后會被強制性推開。

  我認為如果相對論是錯誤的,那不妨就認為以上天文學家假設是錯誤即可。

  那我的意思就是天體內部會有超光速運動了。那也會有一種對于的熱力學方程了。

  這種熱力學方程當然說相對論里無法支持的,但我認為這個自然存在。

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