解读相对论的前世今生,即使没有爱因斯坦,他也会很快提出相对论

宇宙时空探索 2024-12-12 14:55:18

爱因斯坦与他的相对论名扬四海,但鲜为人知的是相对论的诞生经过。事实上,即便没有爱因斯坦的贡献,狭义相对论的提出也是指日可待,而那位可能的发现者正是洛伦兹。

洛伦兹变换:相对论的数学支柱

狭义相对论,作为物理学史上的一大跃进,普遍被认为是爱因斯坦的原创成就。

然而,其背后的数学结构——洛伦兹变换,实际上是由荷兰的物理学家洛伦兹率先提出的。洛伦兹在尝试调和经典电动力学与牛顿力学的矛盾时,提出了这一变换,并为其奠定了数学框架。

即便爱因斯坦在《论动体的电动力学》这篇文章中直接应用了洛伦兹变换,但若无洛伦兹的贡献,狭义相对论的构建可能会推迟,或至少不会以现有的形态呈现。

洛伦兹变换不仅预示了狭义相对论的诞生,也为广义相对论的进展埋下了伏笔。它的诞生,是对电磁场理论与牛顿力学的不一致性进行深入的反思,同样体现了洛伦兹对物理世界深邃的洞察。

光速恒定:相对论的昭示

在麦克斯韦方程组的辉煌推演下,光速诞生——一个令人称奇的常数,屹立在物理学的地平线上。通过精确的实验与精巧的数学,揭示了光速对观察者运动状态的不变性。这一现象,与牛顿力学的直观相悖,因为在牛顿体系中,物体的速度是相对的。

这种不一致,推动科学家探索新的理论来解释光速恒定的现象。在这个过程中,以太的概念出现,试图作为光速的绝对参照系,解决电磁学与牛顿力学的冲突。

然而,以太理论并未能圆满解答所有问题,特别是在迈克耳逊-莫雷实验的否定之后,其地位开始动摇,为狭义相对论的诞生留下了契机。

以太理论:由盛到衰

以太,这个在物理学史上一度占据重要地位的概念,最开始是为了充当光波的传播媒介而引入。19世纪的物理学家普遍认为,以太是充满宇宙的透明物质,为光的传播提供了必要的物理条件。

尽管如此,以太理论并非没有争议。迈克耳逊和莫雷的著名实验试图探测地球相对于以太的运动,但结果却出人意料——他们未能检测到以太风的迹象。

这一实验结果不仅对以太理论提出了质疑,也促使科学家重新考虑光速恒定的性质。

随着狭义相对论的诞生,以太的角色在物理学的主流中逐渐淡出,因为爱因斯坦的理论无需以太来解释光速恒定。尽管在广义相对论中爱因斯坦再次提及以太,但这时的以太已不再是原本意义上的概念。

洛伦兹变换:相对论的精髓

洛伦兹变换,这一相对论的数学表现,源自于电磁学与经典力学矛盾的解决之道。它通过对伽利略变换的修正,揭示出时间与空间并非绝对而是相对的性质。

在这一变换下,运动的参考系会经历尺缩和钟慢效应,即空间距离的收缩和时间流逝的减慢。这些效应,尽管在日常经验中难以察觉,却是相对论的鲜明标志。

洛伦兹变换的提出,不仅解决了电磁学与牛顿力学的冲突,也为狭义相对论的哲学基础奠定了基石。它体现了物理学家对自然法则的深入了解,以及对宇宙中时间和空间本质的再定义。

爱因斯坦在建立狭义相对论的过程中,对以太持有明确的否定态度。他认为,在确认了牛顿力学有效的静系后,以太作为一种绝对参照系的存在是多余的。他的理论,无需以太即可解释光速恒定的现象。

洛伦兹变换不仅是狭义相对论的数学形式,更是对时间和空间哲学观念的深刻变革。它表明,时间不再是统一的流逝,而是相对不同的观察者而言。时间与空间的结合,构成了所谓的四维时空,这是一个统一的数学模型,用于描述所有物理事件。

相对论的这一核心观念,不仅在物理学上具有革命性,也在哲学上引发了对现实本质的重新思考。它向我们揭示了一个不同于日常经验的宇宙,一个在微观和宏观尺度上都充满奇异性的宇宙。

实际上,洛伦兹变换正是为了解释以太而诞生的,洛伦兹提出洛伦兹变换时并没有立即联想到光速恒定,为了解释实验,他思考的是以太会在运动方向上产生放缩。

细思极恐,洛伦兹眼中的以太,不正是狭义相对论体系下的时空背景吗?根据狭义相对论,物体在运动方向上确实会发生收缩!

也就是说,洛伦兹距离狭义相对论其实只差一步之遥,只要他放弃绝对时空观,就能触碰到狭义相对论的实质。

实际上,目前的物理学界仍有学者认为是洛伦兹首先提出了狭义相对论的思想,而爱因斯坦也把洛伦兹变换作为相对论的基本公式之一,也能看出当时的洛伦兹有多么接近于狭义相对论的边缘。

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评论列表

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6
2025-01-24 15:23

牛顿研究上帝神学,是敬畏信任自然,希望自然哲学与上帝协调一致。牛顿归纳万有引力是只能如此理解(公设),不知道为什么有引力而且确定明天还有???这种人类认知自然的极限困惑(任何不变真理没有原因),成了悖论斯坦的搞骗技巧。居然有人贬低嘲笑牛顿。………自然绝对诚实有确定性/自然宿命/决定论,有复杂性::意识可以作用于人体(物质),对自然宿命具有广泛扰动。万物普遍联系持续发展,宿命复杂现象有观测困难的不确定性(水往低处流隐藏了万有引力)。修水坝不是改变自然宿命/法则,是意识作用下重复不变法则演绎新的自然现象。———🍎信任自然/唯物主义(观测确定树上苹果数量,不是唯心主义/假说猜测确定树上苹果数量),观测归纳(必要充分真实)认知自然/真理,有了真理才有“因果思维”演绎论证推理,从来如此,只能如此,是人类生存和科学的唯一根本。………所有自然规律都是对过去自然现象的观测归纳,为什么这些规律在未来还是那样?没人知道(科学尽头),不知为不知也!信任自然/唯物主义的信念(观测归纳)是根本,假说诠释自然搞骗是祸害!!将绝对诚实的自然想象成上帝或神,是一种敬畏自然的信仰罢了。

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4
2025-01-24 15:21

❌质能方程是一个鬼把戏!!!———能量的具体内涵是动能和势能,是物理公理规定的物理概念。物质质量是其不变的内在本质,能量(动能和势能)都是物质相互作用和相对运动变化的度量(质量不变),是变化现象。能量不是物质的本质,咋能与孤立质量等效???场无质量居然有能量?………数学(包括逻辑)都是基于物理公理的演绎,超越物理公理的数学能量理解当然是虚幻(1+1=2是自然哲学/物理公理,牛顿定义自然哲学公理作为数学原理)。………🍎🍎物质的本质是带电质量体,物质不灭,电荷守恒,电磁力与万有引力统一于物质的不变本质。能量,力,场,波等宇宙一切自然现象,都是物质/粒子相互作用相对运动的变化现象,变化现象当本质(不变现象)是思维错乱丧心病狂。号称物质是波/波是物质/物质是能量,都是搞骗。质能等效是脱离基本公理的数学虚幻,欺师灭祖&蔑视自然,祸害基本概念和认知方法。———有人知道悖论斯坦的狗屁能量内涵是啥吗???狗屎核弹方程是如何应用的???………有趣的是木星象太阳一样自发光,它们的大气也相似。木星是裂变发光还是聚变发光??木星大气中的氦和氢有没有可能是裂变反应释放的???

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4
2025-01-24 15:24

❌以太的小胆太小了!!!以太是波动学派的托辞遮羞布,悖论斯坦干脆厚脸皮直接骗,让波搞独立单干/和物质质量说拜拜,来个二象性指鹿为马,无源场也用上!再诠释诠释,高速低速搞区别对待,宏观微观弄成不同,质量尺寸时间都弄成可以变,能量搞成数学能量,,,还不行?绝对时空也不要了,相对运动搞成残废/让光绝对运动,相对时空更美妙可惜惯性系不同意。又不行了??什么能难住骗子呢?换个假说继续骗,搞广义的,把空间也搞弯,轨道电子不干就不管它了,,,用假说无中生有(🍎哈哈,我说有鬼谁能证无?)号称证明全称命题,脸厚怕啥?坚决把大胆假说革命进行彻底/1955/game over?

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4
2025-01-24 15:23

⭕️时光倒流是数学当物理的骗术!8分钟前的太阳光,几十亿年前的琥珀苍蝇……人有意识记忆先后/物质没有位置速度先后(时间)!!用光观测雷电(来的快),声音观测雷电(有滞后),都不能改变雷电本身。绝对空间处处不同,钟摆移到月球变慢了,时间定义不变,谁的时光倒流了??时光倒流动作回退?悖论斯坦跳楼摔不死,要往天上飘?❌号称应用相对论修正GPS原子钟的笑话: 狭义让钟变慢,广义让钟变快,关键是反复修正还是不行(误差90%)!详见论文“部分相对论效应对北斗原子钟性能影响分析” ⭕️ 时间是意识记忆先后多少的真实感觉。少年记忆增长多感觉时间多/慢,老年相反!为了观测和思考表达 ,抽象理想化定义(固定不变)时间,如同数字1等公设定义,源自观测经验,不是假说,不是现象真,用于表达现象真。意识记忆/走马灯先后多少的真实感觉不是虚幻,没有记忆就无法观测时间和运动变化。记忆有绝对顺序(不回退倒流)是绝对时间,观测时刻就是现在,时间流动的感觉就是意识记忆在发生。绝对时空/相对速度清清楚楚是不变现象,❌相对时空是数学虚幻,装神弄鬼白日做梦。宇宙时时处处可放羊?钟摆移到月球上不变?当然都是鬼把戏。

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1
2025-01-24 15:23

⭕️⭕️不是空间弯曲是道德弯曲。 ——引力是空间弯曲?力是普遍的物质相互作用,空间弯曲是相互作用吗?质量体弯曲了空间又反作用/自己干自己,惯性运动完蛋了!弯曲影响运动还是影响受力?弯曲导致空间移动/空间跑掉了?速度是多少??如何观测?弯曲空间欺负质量/平直空间是好人?空间如何知道材料密度差异?骗子改变汽车的运动是用力不用空间弯曲?空间弯曲能弯住升空气球吗?体积太大会被空间卡死吗?无中生有活见鬼!不知为不知不好吗??❌绝对时空是不变的真理,支撑了几何学与微积分/可微可积,不均匀弯曲时空能积分?面积与面积能等效吗?……人人可知空间静止可入,对物体没有任何作用。他居然胡编人人不知的空间弯曲当真理,胡编人人可知的时间是虚幻,完全是道德弯曲,丧心病狂!………质量随相对速度变化,笑死人😄!相对速度无穷多,哪有高速低速之分?静质量是相对哪个速度参考系呢?各个方向质量不同吗?………苏格拉底说,真理是唯一的(只能来自观测归纳),(假)因果关系/诠释无穷多(诠释解释无穷多都是辩证法/号称真理当然是骗)。❌不要搞道德弯曲,绝对空间的非惯性系变化及其观测才是真正的航天问题。

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1
2025-01-24 15:21

真理不证自明(不变现象)无法证明(全称命题/可证伪),悖论诠释百年号称证明(全称命题)是骗。古希腊哲学对真理(科学知识)的理解——真理是不变的现象。水流现象千变万化是真实/不是真理。水往低处流现象不变,太阳东升西落现象不变,都是有用的真理/知识/知道。物质不灭,能量守恒,电荷守恒,1+1=2,绝对时空,相对速度,……都是不变的现象/真理。居然有人号称人人不知的空间弯曲是真理,还胡编人人可知的时间是虚幻!!都是缺德笑话。绝对时空可微可积,弯曲不均匀空间可积分吗?科学/哲学追求确定性(知道)是生存的必须,鼓吹不确定(不知道)❌是鬼迷心窍丧心病狂。科学是观测归纳不是假说证明不是解释稀奇。所有物质100%由带电质量体/粒子构成(不变现象/本质),电子质子结合成中子,正负光子结合成中微子。……不显电性的中子,中微子,穿透材料/等离子体/微观电磁结构的能力强大,中微子极其微小,必然是穿透物质材料的惯性运动冠军。电子质子光子都带电,穿透力当然不行。——物体材料边缘亚原子尺度正负电场密集分布,带电光子电子受引力斥力作用,分裂成双缝干涉条纹,边缘衍射条纹,奇怪吗???

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