爱　因　斯坦　等效原　理与惯性　力

marketreflections · 2010-10-03 07:57:07Z

爱因斯坦等效原理与惯性力简介

来源: marketreflections 于 2010-10-03 07:57:07 [档案] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 阅读数 : (5702 bytes)

回答: 生成子概念因为算符的作用，物理系统的物理态 (physical state)，会变换为另外一个物理态。通过这个变换，我们时常会由 marketreflections 于 2010-10-02 10:31:52

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毛竺号丁’教育爱　因　斯坦　等效原　理与惯性　力胡　楚　雄重　庆　建　工　学　院在一些力学教材中,有两处用到惯性力　一是相对运动微分方程中的惯性力另一是达朗伯原理的一种表达形式中的惯性力　对这两处惯性力的实质应如何理解　惯性力是否是真实力　这是长期争论的二个问题。目前, 我们已知自然界中存在四种基本相互作用因此,自然界所有的力按其物理性质和来源可分为万有引力、　电磁力、　核力和弱相互作用力四类　本文认为非惯性系中的惯性力是物质与场的一种相互作用 ,在本质上与引力没有区别 , 因此, 是一种真实力　而惯性系中则不应存在惯性力一　爱因斯坦等效原理肠替效原理研究力必须了解质里　物质的质必须用所有物质所固有的基本属性—惯性和万有引力度牛顿第二定律二　。。中的质　。　表明物体惯性的大小, 是物体惯性大小的度量 , 叫惯性质而万有引力定律　尸　二　一‘ 材’尸中的质最　耐　表明物休“ 吸引” 或“ 被吸引” 的特性是否显著,是物体产生引力场和受引力场作用能力的度, 称为引力质从牛顿时代起直到二十世纪七十年代,物理学家用越来越精确的实验证明　取适当单位后,同一物体的惯性质　就等于引力质这一结论被称为弱等效原理。爱因斯坦等效原理爱因斯坦将弱等效原理看成是导致对引力的更深刻理解的一条思路的起点他摈弃超距作用观念而用“ 场” 的理论 ,认为质点和非惯性系都以某种方式改变自己周围的空间,从而分别建立起一个引力场和惯性力场　这两个场具有相同的性质　在引力场里,引力给一切具有任意质　的物体以相同的加速度,即引力和被它作用的物体的引力质成正比例地变化引力　二引力质盆引力场强引力场强以在场中该点所测定的质点加速度矢来决定在惯性力场中,惯性力也给一切其有任意质　的物体以相同的加速度,即惯性力和被它所作用的物体惯性质　成正比例地变化惯性力惯性质惯性力场强而惯性力场强以在场中该点所测得的质点相对于此参考系运动的加速度矢砂来决定爱因斯坦写出等式惯性质加速度　二引力质量引力场强可见,惯性质　和引力质的相等性,是同加速度和引力场强之间的某种等效性相联系的下述理想实验可说明这个道理飞船静止于地球表面　局部范围内为均匀恒定引力场的惯性系 ,,宇航员登上密闭的飞船,设想飞船进人没有引力场的外层空间以　。一‘的加速度相对于惯性系 ,运动　此时, 宇航员观察到飞船　新的参考系　了中的情况和静止在地面上的飞船中的情况完全相同, 他无法分辨自己所在参考系 , ’是相对于 ‘系加速呢 , 还是仍在原来的 ,系中, 而受到一个均匀引力场的作用　对他来说,用参考系了或用 ,来描述物理过程的规律完全等效即一个存在均匀引力场的惯性系和另一个对其加速运动的非惯性系等效这就是爱因斯坦等效原理二恨性力本质上是一种真实力可认为上述非惯性系　了　中产生一个惯性力场, 其场强为　砂 ,,二　一。在　扩　中的物休要受到惯性力的真实作用,它与飞船静止于 ,系的引力场中物体所受到的引力是没有区别的早在马赫原理中就曾指出过　惯性力里无数遥远天体对一个物体的引力作用　在加速运动的参考系中所感觉到的惯性力,是由于物体抗拒它相对于宇宙中其它物体产生加速度而引起的 , 本质上是一种力“ ’ 爱因斯坦从马赫原理得到启发,他在广义相对论中把引力同惯性力一样都归因于空间的物理性质　引力由质盈所引起 , 如果引力是和空间的性质相联系的 , 那么这些空间性质就必须是由质里所引起或受其影响的非惯性系中的惯性力必定是由全体恒星相对于这参考系的加速运动所引起　这样,马赫企图把一切惯性力归结为引力,而爱因斯坦在某种意义上是把引力归结为惯性力‘ ’ 。综上所述, 惯性力不仅具有力的盆纲, 可以观察和
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测最出它的效应, 而且在本质上与引力没有区别, 是物质与场的一种相互作用符合力的定义因此,是真实力三惯性系中无愉性力目前一些工科力学教材, 在惯性系中把,一。。定义为质点的惯性力　并认为它是一种不作用在运动质点上 ,而是作用在对质点施力的所有施力物体上的一种真实力　对这种看法,历来就有所争论　至今有些国内外理科力学教材仍持否定态度「, , 们我们认为这种“ 惯性系中惯性力” 的提法的确有些欠妥,它不利于阐述力学概念,应该予以摈弃　首先惯性力场是由非惯性系的固有性质决定的,惯性力是物质惯性在非惯性系中的表现, 只作用在处于非惯性系中的物体上 ,只能在非惯性系中观察和测量得到,惯性系中自然无惯性力　其次, “ 惯性系中惯性力” 事实上就是运动质点对其施力物体的动反力　牛顿已经把它概括在作用与反作用定律之中了,把它称为动反力更有利于说明力学概念牛顿在他的《　自然哲学的数学原理,中曾经有过惯性力的提法, 但他只是作为“ 惯性” 一词的同义语提出的　他在《　原理》　的定义中说 “ 所谓,或物质固有的力, … …它和物质的惯性没有什么差异, 只是说法不同而已… … 这种固有的力可以用一个最确切的名称‘ 惯性’ 或‘ 惯性力’来称它 ”‘, , 可见把 “ 惯性系中惯性力” 说成是由开普勒提出, 而由牛顿赋予其科学内容的提法, 是值得商榷的　的确, 牛顿赋予前人提出的“ 惯性力” 就是物质惯性的科学内容,并且最终采用“ 惯性” 一词「”动静法中的“ 虚加惯性力” 没有充分反映动静法的实质　动静法中虚加惯性力的目的在于用虚加于质点上的惯性力, 来平衡作用于质点上的真实力, 以清除质点的加速度, 使质点处于虚假的平衡状态, 从而把质点运动微分方程写成平衡方程的形式,将动力学问题在形式上转化为静力学问题来求解　可见把 “ 虚加惯性力” 称为质点的“ 平衡力” 或“ 动静力”更能反映动静法的实质, 而且也避免了概念上的某些紊乱这样, 在确认非惯性系中的惯性力是真实力, 摈弃“ 惯性系中惯性力” , 把动静法中的“ 虚加惯性力” 取名“ 平衡力”或“ 动静力”后,牛顿第二定律及动静法在惯性系和非惯性系中都可取得统一的形式,考　文　献倪光炯、　李洪芳著, 近代物理 , 上海科技出版社戈德斯坦著, 汤家铺, 陈为询译, 经典力学,科技出版社,,丫,,,,,, ,盯萝,塞耶编, 上海外国自然哲学著作编译组译 , 牛娜自然哲学著作选, 上海人民出版社,二通关于刚体平面运动中动且矩定理的综合讨论朱湘潭晨大学户,巨,本文从对图形平面上任意动点的动盆矩定理这个最一般形式出发,把刚体平面运动中存在的各种形式的动量矩定理都统一起来,同时澄清有关动最矩和动矩定理中某些流行的模糊概念符号规定和说明图定坐标系传刃,质心平动坐标系卜若‘ 丫,质心随动坐标系 ‘若连同平面图形一　体运动 ,任意动点才　的平动坐标系　才嘴” 丫’图上未画出设汉在图形平面上运动出定轨迹 ,同时又在作平面运动的平面图形上　对　户公夕运动出动轨迹。矢径　图从固定点、平面图形的质心 ‘ 和速度瞬心　三点对任一点引出的矢径分别用 , 、,和加注脚表示、、石左、夕一‘一图火尸介一、叹产