牛顿力学时空同狭义相对论时空的差异 牛顿时空的主要特点是:1),时间和空间是绝对分离的,2),空间是均匀和 各向同性的,时间是均匀流逝的,3),引力相互作用的传播速度是无限大(因为牛 顿万有引力定律表明,引力相互作用只与距离有关,便意味着万有引力的传播是瞬 息的),牛顿理论并认为光信号和强、弱基本相互作用传播速度大到可视为无限大。 狭义相对论时空的主要特点是:1),时间和空间是紧密结合在一起形成时空统 一体的, 2),时空整体是均匀和各向同性的,3),光信号以及其它基本相互 作用在空间的传播速度都是有限的常数C。 用时空度规 来描述,可以更深刻的反映时空的特点。对于狭义相对论的 时空, 在《关于狭义相对论与量子纠缠理论中的几个疑问》那篇博文中,我曾指 出爱因斯坦根据相对性原理和光速不变原理推导出洛伦兹变换,从而建立了狭 义相对论的理论框架。可是,爱因斯坦在推导出洛伦兹变换的论文中出现了几处 错误,这当然是爱因斯坦的缺点;但只凭这些缺点还否定不了狭义相对论。经过 100余年,在几代物理学家的共同努力下,对狭义相对论已经建立了比较完整的 理论体系。本文所介绍的便是推导洛伦兹变换的另一种方法。 当然狭义相对论也可能不正确,例如,若发现某些信号的传播的速度是无限 大,狭义相对论便站不住脚;若发现某些信号的传播的速度有限但大于光速,则 狭义相对论就必须修改。我认为现在就开始对这类问题进行一些研究是有益的, 例如我在《关于狭义相对论与量子纠缠理论中的几个疑问》那篇博文中所指出过 的一些理论和实验研究。最后我觉得还应当强调一下,狭义相对论是否要扬弃或 如何修改的问题不是短期内可望解决的。在新的理论没有在广大学术界得到公认 之前,还是需要学习和应用狭义相对论。 参考文献 Landau L. D. and Lifshitz E. M. 1975, The Classical Theory of Fields, Translated by Hamermesh M., Pergamon Press, Oxford. Schwarz P.M. and Schwarz J.H. 2004,Special Relativity Cambridge University Press ,Cambridge.
对博文《惯性参照系依赖于宇宙学原理》的改正和补充 我的上次博文之中,有个错误需要改正;这个错误是没有考虑到宇宙膨胀对参照系的影响。当宇宙膨胀时是不可能存在惯性参照系的;但在参照系的原点附近,膨胀率很小,以致可以忽略不计,于是在这原点附近,才可能近似存在惯性参照系。空洞惯性参照系也只在其原点附近才能近似存在。 还要补充说明的是,空洞惯性参照系的原点不一定位于空洞单元的质心,我们可以把空洞惯性参照系平行移动,使其原点位于我们的 观测站。 惯性参照系也只是在 观测站 附近才能近似存在。 有人认为宇宙膨胀和惯性参照系是两个不相容的概念,但文献 认为在一定的条件下,这两个概念是可以相容的,我同意这种看法;否则的话,牛顿力学奈以成立的惯性参照系便是虚无缥缈的东西了。 参考文献 Weinberg S. 1972, Gravitation and Cosmology, Wiley, New York .