解读经典物理学与相对论内在逻辑
胡 良
深圳市宏源清实业有限公司
摘要:对称性及守恒是物理学中最核心的理念,每一种类型的对称性都会有相对应的守恒定律,反之,任一个守恒定律都表达了相应的对称性。量子数量守恒定理体现了广义协变对称性,能量守恒定律体现了时间对称性,动量守恒定律体现了空间对称性。
关键词:相对论,经典物理学,对称性,宇宙,场,相位
作者,总工,高工,硕士
The true connotation of classical physics and relativity
The energy constant (Hu) is the smallest energy unit,Hu = h * C=Vp*C^(3), which reflects the intrinsic relationship between the vacuum speed of light (C) and Planck's constant (h).
Keywords:Relativity, classical physics, symmetry, universe, field, phase
1前言
对称性及守恒是物理学中最核心的理念,每一种类型的对称性都会有相对应的守恒定律,反之,任一个守恒定律都表达了相应的对称性。量子数量守恒定理体现了广义协变对称性,能量守恒定律体现了时间对称性,动量守恒定律体现了空间对称性。
2经典物理学与相对论的真正内涵
假设有一辆高速运行的火车(火车的速度用,S,表达),火车的前端位置用A表达,火车的后端位置用B表达,而甲(例如张某)站在火车内的中间部位。
当火车通过站台时,乙(例如李某)站在站台中间。当乙与火车两端的间距相等时,从火车前端及火车后端同时发射光(光的速度用C表达)。
显然,乙可同时看到这两道光,也就是说,这两起事件一定是在同一时间发生的(具有同时性)。因为,对乙来说,收到的这两个光(信号)体现为具有同一样的时间间隔,并且光线传播的距离相同,因此,将会同时到达乙所处的位置。
换句话说,光体现为信号速度(具有内禀属性),与火车(光源)的运行速度(S)无关。
但是,对于乙来说,从火车前端发射的光体现为红移;从火车后端发射的光体现为蓝移。对于乙来说,光源(火车)的运动对光的频率产生了影响。
而,对于站在火车内的中间部位的甲来说;因为甲与高速运行的火车一起运动;因此,甲将先看到火车前端发射的光(信号);然后,再看到火车后端发射的光(信号);对甲来说,这两起事件不是同时发生的。
换句话说,对甲来说,从火车前端发射的光(信号)与甲的相对速度(Sr)是:Sr=C+S。因此,甲将先看到火车前端发射的光(信号)。
此外,由于最大的信号速度是真空中的光速,因此,最大的相对速度是,
C+C=2C,表达最大的相互聚集的速度。
从火车后端发射的光(信号)与甲的相对速度(Sd)是:Sd=C-S。因此,甲将后看到火车后端发射的光(信号)。
此外,最小的相对速度是零;但从理论上来说,最小的相对速度是,
(-C)+(-C)=-2C,表达最大的相互分离的速度。
总之,在宇宙中,信号速度是孤立量子体系内禀的速度,最大的信号速度是真空中的光速(C);假设有两个孤立量子体系(参考系),一个是地面参考系(惯性系);另一个是相对地面参考系匀速运动的火车;则在这两个参考系进行实验,得到的物理学规律是完全相同的(可用同一组方程来表达)。
值得注意的是,相对速度是两个孤立量子体系之间的速度,最大的相对速度是真空中光速的二倍,即,C+C=2C。