||
这几篇文章我就是谈狭义相对论为什么是正确的,不是谈狭义相对论的内容是什么,这在狭义相对论的书上是很清楚的。狭义相对论就是牛顿第一定律,只是牛顿第一定律是从三维空间看的,也就是是一个观测的结果,缺少不变量,也就是缺少物理的东西。而狭义相对论对此给了完整的描述。
如果没有物理,那么不同的惯性参考系观测到的结果就是混乱的,不可能有关系。但是我们知道不是这样的,这些观测到的速度是有关系的。所以在牛顿第一定律中一定要有一个物理的东西。
不是从这个角度来理解狭义相对论的,就都是错误的。由于狭义相对论说的是一个质点的运动,所以和时空究竟是什么情况没有关系。
爱因斯坦在他写的文章中,是从观测的结果的角度来写的,毕竟是刚开始写的文章,所以没有特别的清晰,但是要表达的意思,已经是明确的。
惯性的问题,牛顿当然也思考过,但是得到了绝对时间和绝对空间的错误结论。实际上他是可以得到正确的结论的,只是这样的想法在那个时候,的确是太疯狂了。考虑到今天依然还有大量的人无法理解狭义相对论,甚至无法理解牛顿第一定律,就觉得很正常了。如果你知道,还有人相信地球是平的,那就更正常了。
再回到惯性上,什么是惯性?当在一个实验中,无法区分出任何匀速直线运动,就是惯性。这是一个操作上的定义。
在迈克尔逊干涉仪中,不管是顺着地球转动的方向测,还是逆着地球转动的方向测,光速都是一样的。这就说明了,光速是一个惯性现象。
惯性,研究的就是自然本性。这种本性自然不是由谁的逻辑来判断的,是由实验来决定的。第一个惯性实验,是由伽利略给出的,也是由他解释的。第二个是由迈克尔逊给出的,理解是由爱因斯坦给出的。但是逻辑上,都是一体的,在牛顿的时代就可以给出,只是不知道这个不变的速度是多大。
科学的进步的顺序,是不一样的。也许在一些外星文明中,当他们意识到惯性的时候,就直接推导出了狭义相对论,而只剩下测光速大小的问题,然后就快速的理解了广义相对论。
当前的教育有很大的问题。研究历史,要从历史的顺序来,是特定的。但是在教学中,你要按照知识体系的逻辑来教,不能先教有问题的,然后再修正。你怎么不教亚里士多德的物理学,学十年后,再告诉学生有问题呢?
所以在初中学习惯性的时候,就应该渗透一点狭义相对论的思想,而到了高中的时候,就应该详细学习狭义相对论了。到了大学,物理学专业的学生,不仅要学习微积分、线性代数、概率论、数学物理方法,还应该学习微分几何,学习广义相对论。
好的教育不是做了多少题,而是理解了多少本质性的内容。
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-12-25 23:49
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社