淘客熙熙

主题:现在似乎终于懂了狭义相对论,解释一下 -- 陈经

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家园 关于这个现象,阿西莫夫的书是最好的
家园 主要是只考虑了太空旅行事件

且不说惯性系与非惯性系的纠结。

如果把参照事件改为儿子身上发生的事来分析。

比如:儿子在一直在家里吃饭,一顿饭吃了40年,做美食之旅。

并且认为是地球离开飞船在运动。

还是儿子以地球为参照,爸爸以飞船为参照。

那么儿子觉得自己一直在同一个地方吃饭,爸爸认为儿子吃饭的时间飞了很远。

那么用我之前的证明方式,也会证明出儿子吃饭经历的时间比爸爸观察到的时间要短。

我想信相对论是正确的,那我的证明方式就是错误的了

再换一个场景,考虑儿子和爸爸分别和重逢这两个事件,这两个事件对于儿子和爸爸都可以说是都是在同一地点发生的。也更说明我的证明方式不对。

既然错误了,也不想头大的去想了。想个差不多就行了。

我喜欢用简单的方式思考问题。

我想,既然“双生子佯谬”会有这么多争议,有这么大影响。从常识逻辑来分析,应该不是智商差别造成的理解差异。

多半是用某种基于相对论的推导或逻辑论证可以导致这个佯谬。而用一些基于相对论的公式可以证明出这不是问题。

以过往的经验,既然相对论公式被认为是正确的,那么我就想信就好了。思考进一步的问题我缺专业功底,可能也超出我的智商范围

以芝诺悖论为例。如果我们以人追上乌龟之前必然先跑到乌龟曾经跑过的地方这一逻辑为基础,很容易得出人永远追不上乌龟的结论。

如果不是人可以超过乌龟是一个人人都观察得到的常识。我猜一定会有人现在也质疑人是否可以超过乌龟。

我想“双生子佯谬”也一样吧,等咱们可以星航旅行了,用常识说话就好了。有没有天生带我去星际旅行?

家园 有关科学本质的描述

我们知道科学始终在发展,古时候的人世界观科学观和我们迥乎不同,同样现在的人和未来的人的世界观科学观也会不一样。而这里面的核心意思就是,不同时代科学的预设是不同的,人类社会已经推翻了无数自己发展起来的“科学真理”,可是为什么今天的人既然知道自己定的“真理”很可能就是未来的谬论,却依然要继续这些“谬论”呢?因为科学的发展必须依赖“经验”来继续,这就是牛顿那句话的意思(现代理解版本):我站在巨人的肩膀上。换言之,我观察到了这个现象,但是以现有科学理论无法解释它,言外之意其实就是说,现有科学理论已经证明是谬论。但是,由于还没有合适的正确的理论可以用,那么我们先根据原有理论来给它一个牵强的注解,不为别的,就在于后来人可以在我的基础上更容易地理解我所发现的东西,而不是去做重复发现的无用功。这样,当科学的谬误越来越多,总有一天,量变引起质变,新科学理论诞生,老科学理论这才真的可以寿终正寝,盖棺定论。

其实我们的世界就是这么一步一步走来的,但是划时代的科学理论从来产生不易,经典物理,相对论,再到今天的量子力学,其实都只能说是“相对正确”,而现在这个世界,又将到一个彻底推翻原有理论的时候了,所以普朗克时间,量子,这些都将是我们见证新科学时代的过渡品吧。不过人类基本已经快要穷极认知理念的极限,科学的发展在未来必然遭遇观察主体的剖析,既观察者和观察行为本身的意义究竟是什么。

家园 超过光速本来相对论里面就是不可能的

对于任何已知运动质量为m的物体,可以用E=mc^2直接计算出它的运动动能。 m是质量,c是速度。 对于一颗电子来说,达到光速是很容易的,因为电子的质量只有m=9.11×10^-28 g. C就算是3×10^8,C^2也就是9*10^16 大概等于 10^17. 所以一个电子的mc^2 还是很小,接近于10^-10. 但是如果是人呢,一个人的质量的物体要达到光速的,那这个需要的能量就很恐怖了。 也不用具体计算,反过来说吧: 如果几kg的核原料爆炸产生的核爆的能量大家也该知道目前是人类能够控制最大当量的能力。如果反过来,要送一个人一样大的物体达到光速,得需要最起码那么多质量的核燃料核爆所产生的能力。理论上来说,都不太可能。更不用说具体操作了。

家园 陈经老大还真是什么都研究啊。

不过我觉得你写经济方面的更好。这个相对论方面的只能达到科普级啦,属于大学一年级物理的程度。

家园 这个是对科学的误解

科学的发展并不是不断“推翻”旧的理论,更不是不断创造“谬论”。所有真正的科学成果,都是经过实验严格检验了的,可以指导实践生产的,即使被新理论替代,旧理论仍然是科学的,正确的。

科学的发展,是适用范围更宽的理论出现,或替代旧理论,或发展旧理论。这里不存在“推翻”的问题。之所以给人以新理论“推翻”旧理论的假象,是因为出现了旧理论预言错误而新理论预言正确的情况。但这个“推翻”是不正确的。最典型的例子是牛顿力学。虽然相对论“推翻”了牛顿力学这种基于绝对时空观的理论,但我们在生产实践中大量使用的却仍然是牛顿力学。在较低速度和一定尺度范围内,牛顿力学仍然适用,可以很好地预言物理现象,牛顿力学仍然是科学。

其实,科学的发展是一个寻找适用范围更宽的理论的过程。一个新理论如果没有更宽的适用范围,虽然与旧理论有区别,但这样的理论不会被很重视。只有适用范围更宽的理论才会被科学界真正重视。这方面有几个典型的案例,但我水平有限,就不献丑了。

科学的终极目标,其实就是寻找那个“普世价值”,那个能够适用于所有时空、所有现象的理论。

通宝推:木木3,
家园 不是一个粒子

即一个粒子可以在几万亿公里以外立即影响另一个粒子--完全违反了狭义相对论。

这里没有两个粒子,这里只有一个粒子的两个部分,处于纠缠态。

波尔就是这么回答爱因斯坦,量子物理打退一次最强大的狙击。

推荐【量子史话】,副标题是上帝掷骰子吗。里面对量子物理的历史,现状介绍的很漂亮。

家园 伽莫夫的吧。
家园 那我推荐你看这贴:

链接出处

家园 请教万有引力发生的速度和中微子的速度

实际上我想问的是万有引力的速度,弱相互作用的速度和强相互作用的速度

光速是电磁相互作用的速度没有错吧

是不是有实验证明了,地球的质量突然增加,而过了一分半钟太阳才能感受到地球引力的变化呢?

家园 你刚才的问题就是 爱因斯坦等人的EPR佯谬衍

多谢推荐,学习了。

冷原子,大秦猛士说的很好。

冷原子:是的,贝尔不等式提出的时候

爱因斯坦已经去世了。也就是说,这个不等式提出的时候,量子力学已经创建好几十年了。可见,人们对量子世界认识的历程,远比想象的艰苦和漫长。

不过贝尔不等式是从爱因斯坦等人的EPR佯谬衍生出来的。所以客观上讲实际上爱因斯坦催生了贝尔不等式

冷原子讲的很清楚

所以这个不等式引起了人们广泛的关注。从1980年开始,人们就不断在实验上尝试检验贝尔不等式。而目前的结果显示,越来越多的实验,在越来越高的精确度上观测到了量子力学所预言的违法贝尔不等式的结果。也就是说,尽管没有完全破灭,但是能够调和量子力学规律和经典世界观念的理论,出现的希望已经越来越渺茫了

冷原子:不是,这两句话都不对

电子同时穿过双缝的问题,是量子力学教学中一个常见的类比。我个人不太欣赏这句话。因为“电子同时从两个缝穿过”是一句没有定义的话。什么叫“同时从两个缝穿过”?这句话其实并不能帮助我们理解电子双缝干涉和用石子做的相同实验所得到的不同结果。这句话也并不能真正帮助我们体会量子力学世界观和经典世界观的最根本不同----尽管它看上去部分的做到了这一点。事实上,在量子力学中,由于电子经典轨道的概念已经消失,所以在双缝上没有测量仪器的情况下,“电子从哪条缝穿过”,已经是一个伪问题了。

大秦猛士:尝试回答一下

“高中物理书上有所谓的“波粒两重性”,又是波又是粒,实在不好理解”——所谓波粒二象性,是指电磁波既表现出粒子的特性(比如反射),又有波的特性(衍射和干涉),都是用宏观世界中的波和粒子特性来微观世界中的电磁波特性进行比拟和说明。实际上,电磁波既不是宏观世界中的机械波,也不是宏观世界中的微粒,借用二者进行比喻,只是用人类熟悉的形象对其性质进行说明而已。比如说,现在研究夸克的特性,就说夸克有“色”“味”,其实都是一个比拟,而且是更离谱的比拟。但是这种比拟又是不能取消的,因为人的思想和认识,总要从自身的感觉开始,如果事物已经脱离了人的经验感觉范畴,那就是生拉硬拽也要凑一个上去!

最后,想说说对于科学结论的理解问题。自然科学发展到今天,无论在宏观还是微观领域上,都远远超过了人的感官能感知的范围,也超越了人的直接经验能体验的范围。所以,再用人的感官和经验来理解科学,是很不够的。比如,人的感官和经验连地动学说都无法直接感受,而需要借助于实验和推理。这也是理解科学的最有力工具:一是逻辑,科学要求逻辑上自圆其说,从假设A推出结论BCD,BCD之间不能互相矛盾,也不能和A矛盾;二是实验,要靠可重复可检验的实验。所以,有时候不要对超越直接经验的科学结论过度理解,那样是对自己大脑的残忍啊。比如,我们的大脑就很难推想四维世界的情况,呵呵。

家园 陈经老大有向罗教主靠拢的趋势。

可见股市实在太清闲了。

家园 给不明白相对论的朋友讲的故事

正如光速恒定一样,基因衰老的加速度也是恒定的。一个人的基因衰老速度开始时是负数的光速,然后不断加速,不断接近正数的光速。当然通常在基因衰老速度未到达光速之前,基因因为受疾病、营养等的影响已经死忙了。每个人的基因变化的加速度不一定完全相同,所以预期寿命也不同,基因变化的加速度越少预期寿命越长,但基因变化的加速度是恒定的,由基因本身决定,不受任何事物影响,时空的切换当然也无法改变它。也就是说爸爸比儿子年轻的故事是不可能发生的。

家园 给明白相对论的朋友提的问题

1 爸爸比儿子年轻的现象有没有经过实验证明?证明的方法大概是怎样的?

2 因为爸爸的时间变慢了,身高也变矮了,为什么寿命就不可以变短?有什么理论可以推导寿命不变吗?

家园 搞GPS的说一句,

GPS is the first widespread system that must implement both theories of relativity in order to obtain accurate positioning. Neglecting these effects would lead to a 10 km error per day!

---refered from "Global Positioning ---Technologies and Performance", Nel Samama, Wiley-InterScience Publication

补充一句,GPS的星载原子钟变慢是由狭义相对论和广义相对论共同作用的。引力场效应引起的影响是每天比理论值快43us,高速运动带来的影响是每天比理论值慢9us。

GPS卫星上实际采用的频踪是10.22999999543MHz, 而标称值是10.23MHz,所以人为调慢了0.00000000457MHz,即0.00457Hz。

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