Re: [請益] 相對論的假設問題

看板Physics作者 (日夕)時間13年前 (2011/08/13 20:58), 編輯推噓2(2043)
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※ 引述《stephenrwu (首當棋衝)》之銘言: : 相對論有兩個假設 : 1. The law of physics are the same in all inertial reference frame. : 2. All obserers measure the same value c for the speed of light. (2)似乎是從(1)的必然結果 光速不變(真空) 其實就隱藏在 馬克士威方程組的結果 我想 (2) 在此真的只是 (1) 的必然結果. 電磁場(在這都特指真空)在不同慣性系統只要接受 "相同 Maxwell's equtions" 規範 自然會有 (2) 的結果 . wiki 有資料 , 關於(2)的一些討論介紹 , 可以參考看看 http://en.wikipedia.org/wiki/Postulates_of_special_relativity http://en.wikipedia.org/wiki/Special_relativity (1) + Maxwell's equtions => (2) 有錯麻煩指正 . 其中有句話很有意思 From the principle of relativity (1) alone without assuming the constancy of the speed of light (i.e. using the isotropy of space and the symmetry implied by the principle of special relativity) one can show that the space-time transformations between inertial frames are either Euclidean, Galilean, or Lorentzian. "重點是 Maxwell's equtions 讓其他 2 種可能性都移除了" 在相對論未提出之前 , 我們一直以為我們慣性座標轉換是Galilean transformation 但 Electrodynamic產生的現象,在不同慣性系統時來看會令人充滿疑問 .舉例 (3) 一條無限長均勻帶電的金屬線在z軸,金屬線外有一點靜止電荷,那麼電荷的受力大 小及方式如何 ? , 以傳統的時空 (Galilean transformation) , 在不同的慣性 系統來看是很令人疑惑的 . (如另一慣性座標以沿著z軸等速行進) (比較總作用力在電荷上似乎會引發一些問題) (4) 一個電荷靜止於一個均勻磁場(z軸)的空間下, 在另一個沿著x軸等速行進的 慣性系統下看起來又是怎樣 ? 在不同慣性座標 , 會得到不同物理現象 ...?? 這些與以往我們認知相違背 如希望 Electrodynamic 要與 Galilean transformation 不產生矛盾 (以上現象 不產生矛盾) 其中一個方法就是 絕對座標(乙太座標) 的存在 !!! 絕對座標存在(3),(4)就不會產生矛盾 , 所以科學家想要去以實驗尋把它定位出來 ----------------------------------------------------------- [ Maxwell's equations ] ========================> [ Maxwell's equations ] Reference frame alilean Transformation reference frame new abs rel (i) 這裡預測光速相對於不同慣性座標是會改變的 ! (ii) [ Maxwell's equations ] ≠ [ Maxwell's equations ] !?? new ----------------------------------------------------------- 其中用到(i)去設計實驗,但都沒觀察到絕對座標的證據 . 再一次說明自然界沒有偏好特定慣性系統 . 這之後由 Einstein 重新檢討時空結構得到 Lorentz transformation . 最後有板友可以幫我解釋一下(4)的矛盾該如何在狹義相對論下解釋 ? (電場磁場 Lorentz 轉換 , 我仍沒做過不曉得如何解釋XDD ) 以上有錯麻煩幫我指正 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 61.217.228.73 ※ 編輯: keroro321 來自: 61.217.228.73 (08/13 21:01) ※ 編輯: keroro321 來自: 61.217.228.73 (08/13 21:25)

08/13 22:18, , 1F
如果乙太存在就會有(1)但沒有(2),
08/13 22:18, 1F

08/13 22:19, , 2F
你已經駁斥了自己開頭的說法
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08/13 23:00, , 3F
乙太存在 Maxwell's equation 變換不一樣了 ...
08/13 23:00, 3F

08/13 23:44, , 4F
以太存在跟馬克斯威方程沒關係吧!
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08/13 23:48, , 5F
就把光當作是在以太中傳遞的 所以光速就是以太座標系中的光速
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08/14 00:02, , 6F
嗯? 乙太存在會有(1)? 不大明白, 最主要是想說定律
08/14 00:02, 6F

08/14 00:03, , 7F
在慣性系統的轉換 這邊會沒問題嗎?
08/14 00:03, 7F
我想解釋一下我的邏輯 乙太存在 是 可以不排除 慣性座標轉換 是 Galilean Transformation 如果 慣性座標轉換 是 Galilean Transformation 我所查到的是 Maxwell's equations are not invariant under the Galilean Transformation http://psi.phys.wits.ac.za/teaching/Connell/phys284/2005/lecture-01 /lecture_01/node6.html 因為不會縮短網址,這邊抱歉 ※ 編輯: keroro321 來自: 59.112.236.126 (08/14 00:25)

08/14 07:39, , 8F
什麼叫可以不排除?
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08/14 07:39, , 9F
存在乙太,那就完全可以用加利略變換做maxwell eq
08/14 07:39, 9F

08/14 07:40, , 10F
我在前一篇推文已經說過了:
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08/14 07:40, , 11F
如果有乙太,那任何電磁波能做的,聲波也能做
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08/14 07:40, , 12F
因為波方程完全相同,對這個波的詮釋也完全相同
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08/14 07:42, , 13F
如果存在乙太,那加利略變換就完全符合(1)
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08/14 07:42, , 14F
只有乙太不存在,才必須有新的滿足(1)的轉換
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08/14 07:43, , 15F
然後愛因斯坦對這個新轉換的詮釋就是(2)
08/14 07:43, 15F
重點是 Maxwell's equations 經過 慣系座標 轉換要一樣 光速的假設必要與否 是端看 The principle of relativity 包含哪些物理定律 愛因斯坦的對於光速的假設的討論已經有很多人做 , 那些文章裡面會有 比較嚴格的數學推導 ...絕不是像我這邊隨意說說 http://en.wikipedia.org/wiki/Special_relativity_%28alternative_formulations%29 ※ 編輯: keroro321 來自: 59.112.235.182 (08/14 08:44)

08/14 10:36, , 16F
既然你那麼喜歡wiki,建議你查詢以下條目:
08/14 10:36, 16F

08/14 10:36, , 17F
history of Lorentz transformation
08/14 10:36, 17F

08/14 10:37, , 18F
裡面有一大票「經過慣性座標轉換要一樣」的轉換式
08/14 10:37, 18F

08/14 10:38, , 19F
但是這所有的轉換式都是麥克生莫雷實驗之後的事情
08/14 10:38, 19F

08/14 10:38, , 20F
如果認定光波和光波的介質與其他的波方程都一樣
08/14 10:38, 20F

08/14 10:39, , 21F
那根本就不需要新的變換式,加利略變換一點問題也沒有
08/14 10:39, 21F

08/14 11:56, , 22F
我比較想請教樓上,在以太存在的情況下,如何推導出電磁
08/14 11:56, 22F

08/14 11:57, , 23F
波做伽利略變換後的方程式?
08/14 11:57, 23F

08/14 11:58, , 24F
那跟一般波有甚麼分別?
08/14 11:58, 24F

08/14 13:20, , 25F
我好奇的是,原本光速的部份會變成什麼?
08/14 13:20, 25F

08/14 13:27, , 26F
光速就是電磁波相對於乙太的速度
08/14 13:27, 26F
好像都沒什交集...... 狹義相對論應已發展一段時日了,wiki對於這些錯誤應該是有限 當然沒去檢驗正確性與否 這是比較有問題 [ Maxwell's equations ] ========================> [ Maxwell's equations ] Reference frame Galilean Transformation Reference frame new abs rel Maxwell's equations are not invariant under the Galilean Transformation 這已經寫入教科書 並且說明經過轉換 預測光的速率會變 "只要接受(1)中的定律有包含 Maxwell's equations", 真空光速是 c 自然就給出, 同時也指定了慣性座標轉換不能是 "Galilean Transformation" , 他們是互斥的, 這論點沒什不妥 , 當然實際上如何由麥克生莫雷實驗決定 當然 Einstein 也可把光速設為恆定,推出的 Lorentz transformation , 他還是必須 去重新審視 Maxwell's equations ,也看看經過L轉換是否如預期不變 (這樣可以不預設 Maxwell's equations 在 (1) 中) 不懂 堅持(2)要另外提出的觀點? ※ 編輯: keroro321 來自: 61.216.151.134 (08/14 14:44)

08/14 18:22, , 27F
很常見的以今非古,注意你在講光速的時候提到了什麼
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08/14 18:23, , 28F
那兩個加上去的字並不是不證自明的一件事
08/14 18:23, 28F

08/14 20:19, , 29F
也不懂 為什麼你會覺得(1)非得包含馬克士威方程不可
08/14 20:19, 29F
先謝謝上面回應的板友們 原po當初提的問題 , 從wiki底下那些參考文獻 , 顯示這在以前也有許多人注意到 . 其中有一位 Jules Henri Poincaré也有這方面研究 讓我加深認為 (1)+Maxwell's equations => (2) 也許有真的讀過那些文獻 , 大概才能詳細解說其中情形 . Griffiths 的書(3rd) 也有提到這事 ( P481 底下) ,作者似乎持反對態度 (他的敘述在這又剛好是沒有理解的 Orz) 先暫時下個結論 (1)在這的描述 對我而言就是 不夠精確 但威力強大 Orz (2)的假設優點 除了大大顯現與日常生活經驗的矛盾狀況(速度加法)等 其中之一如同下篇文章所說的 能使狹義相對論快速入手!XD ※ 編輯: keroro321 來自: 61.217.237.16 (08/15 00:10) ※ 編輯: keroro321 來自: 61.217.237.16 (08/15 00:13)

08/15 05:01, , 30F
(1)+Maxwell's equations => (2) 這沒問題阿
08/15 05:01, 30F

08/15 05:02, , 31F
問題在於 你不覺得把馬克士威方程放到1所包含之內並不是
08/15 05:02, 31F

08/15 05:02, , 32F
顯然的事嗎? 一般的波方程你會這麼作?
08/15 05:02, 32F

08/15 05:04, , 33F
或者 你所想的物理定律一樣 指的是恐怕是變換之後的型式
08/15 05:04, 33F

08/15 05:04, , 34F
完完全全一模一樣 可是對愛因斯坦之前的人要求可沒這麼強
08/15 05:04, 34F

08/15 13:08, , 35F
不知道maxwell本人對maxwell eq的看法的話
08/15 13:08, 35F

08/15 13:09, , 36F
當然不會了解(2)有多麼重要
08/15 13:09, 36F

08/15 13:10, , 37F
X你要加深認為Poincare的研究支持你的看法之前
08/15 13:10, 37F

08/15 13:10, , 38F
應該先看看他開始研究的年份........
08/15 13:10, 38F

08/15 14:07, , 39F
那些並不是我的看法XD 我是認為他們提出另外的數學模型
08/15 14:07, 39F

08/15 14:08, , 40F
也許是可行
08/15 14:08, 40F

08/15 14:42, , 41F
我用詞不好 應該是我認為他們研究可行 他們是原創者
08/15 14:42, 41F

08/16 07:19, , 42F
他們當然有提出另外的數學模型
08/16 07:19, 42F

08/16 07:20, , 43F
問題在於他們「為什麼」要提出新的數學模型
08/16 07:20, 43F

08/13 16:24, , 44F
很常見的以今非古,注意 https://noxiv.com
08/13 16:24, 44F

09/17 14:22, , 45F
裡面有一大票「經過慣性 https://daxiv.com
09/17 14:22, 45F
文章代碼(AID): #1EHdJWNj (Physics)
文章代碼(AID): #1EHdJWNj (Physics)