粒子不仅在空间方向上运动,也在时间方向上运动。你凭什么要求空间对时间求变化率呢?这就好像你看到一个抛物运动的轨迹以后,问出一个问

来源: marketreflections 2011-03-03 11:51:34 [] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读: 次 (2008 bytes)

changes are measured against many parametors to see if a change is a real one, or a FA change

 

误解来源于语言的不当性。物理学中的很多理解障碍,源于人类提出的问题不恰当、不合理。比如,光的速度是多少?这个问题是不恰当的,因为速度不是一个好的物理量。我们要学会区分物理量的好坏,从而问出有意义的问题。

速度为什么不是好的物理量呢?这跟速度的定义有关。速度是定义为空间对时间的导数。这就隐含了一层意思,就是认为时间是标记物体运动的一个参数,空间坐标是时间的函数,所以我们要了解空间关于时间的变化率,也就是速度。

这种定义明显地把空间和时间放在了不对等的位置上。一个粒子在时空中运动,划过一条世界线。按照狭义相对论的时空观,时空是等价的。粒子不仅在空间方向上运动,也在时间方向上运动。你凭什么要求空间对时间求变化率呢?这就好像你看到一个抛物运动的轨迹以后,问出一个问题:水平位移对垂直位移的变化率是多少?这有意义吗?有意义的问题应该是水平速度和垂直速度分别是多少。水平运动和垂直运动是两个平等的自由度,我们应该分别询问它们关于一个共同参数(比如时间)的变化率,才有意义。

作为类比,在相对论中,时间和空间都变成了平等的自由度,因此我们不能要求一个自由度对另一个自由度求变化率,而是要分别询问,时间和空间关于某个共同参数(比如世界线轨迹)的变化率,这才有意义。所以我们要定义一个有4个分量的速度:它的三个空间分量分别是三个空间坐标对proper time (固有时)的变化率,反映了物体在空间中的运动;还有一个时间分量是时间对 proper time 的变化率,反映了物体在时间方向上的运动。这种速度被称为恰当速度(proper velocity),又称为 velocity 4-vector,它是Lorentz 协变的。我们容易感受到,这样的速度才是好的速度。

这样,我们会发现,即使是一个静止的物体,它其实也在运动。静止的物体沿着时间的方向运动,从过去走向将来,其恰当速度的“大小”(scalar product of velocity 4-vector)正好就是光速。所以从这个意义上说,每一个物体都在时空中以光速运动!光速不是光所特有的,而是一切物体都共有的恰当速度。静止的物体和光的唯一区别就在于,静止的物体把所有的恰当速度都用到了在时间方向上的运动上去了,而光则把恰当速度“平均分配”到时间和空间两个方向上的运动上去

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我们熟悉,在三维空间里当坐标架转动时,矢量的三个分量将作相应的变换,但某些量(如两矢量的标积,一矢量的模方)是不变的。洛伦兹变换 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (2065 bytes) () 03/03/2011 postreply 11:56:35

在经典物理学中,“粒子”和“场”是两个不同的概念;它们涉及不同的现象,并分别用于描述分立性和连续性。一个系统可能包含巨大数量的粒 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (60209 bytes) () 03/03/2011 postreply 13:14:53

在经典物理学中,“粒子”和“场”是两个不同的概念;它们涉及不同的现象,并分别用于描述分立性和连续性。一个系统可能包含巨大数量的粒 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (60209 bytes) () 03/03/2011 postreply 13:15:00

吴大猷:经典动力学 古典动力学(理论物理第一册 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (53612 bytes) () 03/03/2011 postreply 14:33:09

那就是当我们给一个物体输入能量时,该物体运动空间和时间缩短缩小了,也就是说:一个物体本身的动能越大,该物体周围的时间空间(即四维 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (31621 bytes) () 03/03/2011 postreply 13:33:57

观测仪器是三维世界的仪器,不可能观测到四维中电子才能表现出来的波动性。而我们不用三维世界的观测仪器进行观测时,由于成像仪在同一个 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (235 bytes) () 03/03/2011 postreply 13:35:23

一个数目无限大并且可变的“粒子”系统的适当表述是“场”--正像“光子”表述的是电磁场。由此我们可以说,从粒子的观点出发,人们寻求 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (698 bytes) () 03/03/2011 postreply 13:39:09

物理数学相对论01 带电体静止时,表现为电荷密度;带电体运动时,表现出电流,;电荷密度和电流的大小与参照系的选择有关。这进一步 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (2329 bytes) () 03/03/2011 postreply 14:47:14

相位(波形比如波峰)不变性;根据以往知识,电荷是不因运 动速度而变的。也就是说,一个带电体所带电荷 的量值,对于任何观察者来说, -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (16588 bytes) () 03/03/2011 postreply 14:52:41

" 相位描述波形,波形是客观物理事实(比如在某时空点正 好处于波峰),与参照系选取无关" -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (34829 bytes) () 03/03/2011 postreply 14:56:05

波函数的绝对相位也是无法测量的,或者说无法定义作用量的绝对大小。这种相位的平移对称性有个很装逼的名字,叫做规范对称性。如果将相位 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (11860 bytes) () 03/03/2011 postreply 15:10:56

吴中祥 所谓“测不准关系”,实际上是表明大量相互匹配成对的各类(n维)多线矢或矢量场,相应各分量模长的均方差不能同时为零。 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (8427 bytes) () 03/03/2011 postreply 15:31:17

物理数学01 Everett Physics Archive 量子力学不认为波函数的几率诠释是时间平均的结果,而认为是纯系综平 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1130 bytes) () 03/03/2011 postreply 15:15:31

复数原则上可以分解成模和相位两个实数,但是没有一个可以测量相位的仪器。因为相位和粒子数共轭,一台可以测量相位的仪器一定伴随巨大的 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (16344 bytes) () 03/03/2011 postreply 15:23:15

复数原则上可以分解成模和相位两个实数,空间向量(x,y,z),其中x,y,z分别是三轴上的坐标,模长, volatility -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1266 bytes) () 03/03/2011 postreply 15:28:17

吴中祥矢量模长 3维空间位置矢量各分量的“模长”也都是时间的函数,相位(波形比如波峰),复数场概率场周期场梯度场强,相位=波动角 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (18607 bytes) () 03/03/2011 postreply 15:38:46

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