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【心路2】物理学家的魔术

已有 2527 次阅读 2017-10-3 03:55 |个人分类:心路|系统分类:科研笔记

对于远离神的,神也不远离他们。
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       昨天*的“推导”进行到了 x'-ct'=lambda(x-ct)。考虑光的反方向传播,可类似得到x'+ct'=mu(x+ct)。这里有个疑点,为何第二个式子的系数取为mu,而不取为lambda?至少,从表面上看来,既然光的两个传播方向是对称的,第二个式子的系数不该是一样的吗?当然,这不是个重要的问题,只是不太直观,暂且搁置。毕竟,第二个式子的系数用另一个符号mu来表示,更为谨慎一些。至此,得到了两个等式,可以看作一组变换,也就是从(x,t)->(x',t')的两个变换。补充一点,考虑光的反方向传播,也可能是出于确定lambda的企图。那个人最初在草稿纸上摸索的时候,不见得一下子就能拿出这两个变换。最初的时候难免要经历一些粗陋的试探,只是不大可能保留下来或昭示于人。
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       接下来的事情,基本上就是普通初中生能够胜任的代数运算。完成推导后,我忍不住发笑。过一会儿想起这事,又发笑。又过一会儿,又发笑。经过了这么多年,觉得这个事情很幽默。就是说,在我17岁的时候,曾有一个站在吴大猷肩膀上的机会出现在我的眼前,我也知道他是谁,可是我没有为之停留——尘世间最痛苦的事情莫过于此 ;而26年后的某一天,偶然打开书柜,看到了这本书,一下子翻到第22页,觉得这个事情可以懂得了,坐下来,试着撼动这个想象中的“大象”。而在以前,从来没有尝试去推导洛伦兹变换(从那两个公设出发)。今天早些时候,我翻出了斯派写的那个传记(中译本),还有那本收录了那5篇文章的书。但我还是决定先按吴大猷的路线试一试,竟然没有遇到太大的阻碍(认定了若干“元技巧”),还纠正了书上的一处小错。我倒不是说自己懂得了相对论,只是觉得找到了“舒适”的入口,有了懂得它的可能。我也想到一种可能的修改,回头再摸索吧。总之,以极为初等的数学,辅以几个关键概念,推导出那么显赫的结果,这就是物理学家的magic了。。。
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       我不打算把那些初等的推导搬到邮箱里。之前提到“元技巧”、“元手法”、“元方法”,这些都是同义语,我想到一个更合适的术语——“元操作”。去年在邮箱里探索了《几何原本》的前几个命题,发明了“操作集”这个术语。在相对论中,也一样可以设置一组“操作集”,就是把认定的那些“元操作”收集起来,再排一排顺序。(狭义)相对论里有它自身的“元操作”,但我不确定这里面是否也包含起源于别处的“元操作”,只不过在这里用到或表现了出来。至少,我可以按照我认为方便或自然的形式,重新整理那些内容。
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       最后,我想在这里描述一种“文化”。在一些地方,如果你对一些知识表现出兴趣,那里的人会很热情地欢迎你加入他们,就好像好久没人理会,忽然有人理会,就会很兴奋那样。我认为这种文化令人神往,就像大话西游里的世外桃源,里面有句口号是什么来着,好像是“人人为我,我为人人”。在港台剧里出现这句口号,给人耳目一新的感觉,也带有一种诙谐的意味。
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       哈,听首歌吧~
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注:本文首发于群英件[Graduate Gate],原标题“加贴”。又及,邮件发出后,才想起来忘了提及两个疑问:为什么牛顿没有推导出洛伦兹变换?穿越了几百年,回头看似乎就隔着一张纸,令人感叹。另外,洛伦兹又是如何推导出他的变换的?这个问题值得追索。。。

 



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1 李颖业

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