都卜勒效應和相對論是否相悖,難倒愛恩斯坦真的錯了?

2021-01-08 文西侃侃

首先廣延物體

的相對論力學問題,一物體的平衡佯謬,這類問題最著名的是直角槓桿佯謬及柔繩的拉直平衡佯謬。其本質,仍是對在某參照系S'中靜止的一個平衡物體(合力矩為0),由於在另一參照系s中它是運動的,因此考慮,「尺縮效應」後,合力矩不再為0,因此應該旋轉,但現實中事件是唯一的,因此構成佯謬。在狹義相對論中解決此類問題,有兩種看法。

其中勞厄(M.laue)法認為S系中必有S'系中並不存在的潛在能流及相應的質量變化,小編認為十分牽強,很難認真對待。對此,阿爾斯連埃(H.Arzelies)提出批評,並給出所謂異步(Asynchronous)法,即按s'系(即平衡物體靜止其中的參照系)的同時標準,在s系裡進行力矩計算,以達平衡目的。這一方法行之有效,但小編以為,在狹義相對論框架下,其物理意義是不明確的。

即為什麼必須這樣做,它並沒有講出一個所以然來。因為按狹義相對論,各慣性系是平權的,任一參照系中的同時性應該都可以作為討論問題的出發點,因此,異步法指定同時性標準的作法是得不到合理解釋的。在小編於本文提出的存在絕對參照系的理論原則下,這一問題自然消除,異步法的基礎,正在於這一點。因此,無論平衡物體相對於絕對靜系是靜止還是運動,其所面對的以光速傳播的力傳遞的物質基礎均是唯一的。

這反映在「同時性」的定義上,正如前文已經討論過的,其物理意義是明確的。因此,這類平衡佯謬問題的解決,也間接地為一個客觀真實的局域絕對慣性參照系存在的理論原則提供了依據(證據)。一個絕對的慣性參照系對光的,都卜勒效應的必要性,值得一提的是,如按狹義相對論,單程光速恆定,空間對任何慣性參照系均是各向同性的,這必然導致前述「宇宙空間介質(物質)」要麼根本沒有(一如愛因斯坦早年所認為的那樣),要麼對任何慣性參照系也是各向同性的。

在這一假設下,光的都卜勒效應產生的物理機制是不明確的,而只能將其歸結於狹義相對論空時的完全抽象的、脫離物理實在的單純「空時變換」,這與經典情況很難協調。經典波的都卜勒效應顯然與波源、觀察者相對於介質的運動有關,它的物理意義是十分明確的。在前文小編對空間問題的新詮釋下,光及粒子的都卜勒效應正是廣泛存在的空間介質的各向異性的相互作用的結果,儘管它與經典情況,仍然是很不相同的,但起碼具備了一種可與經典情況相類比的具體的物理機制。

最後複數描述對波函數的意義,一個複數,固然可以表示一個矢量,但為什麼在量子理論中,通常一個矢量必須用複數表示?這一點,實際在前文中已有涉及,而量子力學中的矢量旋轉(方向、大小可隨時變化)可以發生於同一個空間點,且不同點可有不同方式(表觀獨立),如不用複數,是無法表示這一物理機制的,即無法同時表示這一矢量的大小、方向及所處空間位置。小編認為,這就是複數必須進人量子理論的根本原因。

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    1841年,教學出色的都卜勒得到扶正,成為了理工學院的數學教授。科學家的靈感有時候比小說家的靈感來的更加寫意和傳奇,巧合到無以復加,比如砸中牛頓的蘋果,夢見咬住自己尾巴的蛇的門捷列夫。都卜勒研究都卜勒效應的靈感雖然沒有蘋果和蛇那麼聞名,但同樣有趣。那天是休息日,都卜勒帶孩子出去玩。布拉格理工學院附近有一條鐵路,都卜勒就帶孩子去那裡散步。
  • 既然有光速不變原理,為什麼還有光的都卜勒效應呢?
    光速不變原理、光的都卜勒效應這兩者不存在矛盾關係,恰恰相反正是有了光速不變原理,才有了狹義相對論,之後才有了光的都卜勒效應的解釋。都卜勒效應這個詞我們並不陌生,中學時期的物理課程上就已經聽過學過,比如常見的機械波(如聲波)的都卜勒效應,原因起自波源與觀測者之間存在相對運動,而題目中提到的光的都卜勒效應,原則上來講也是因為波源與觀測者存在相對運動而引起的,但需要考慮相對論的修正。
  • 都卜勒效應,原來竟如此「有趣」?
    大家還記得以前我們講過的「紅移」和「藍移」嗎?不記得沒關係,今天再給大家重溫一下!都卜勒效應中,紅移和藍移是非常有意思的物理學現象,在物理學和天文學中,是指物體電磁輻射由於某種原因,波長增加或者減小的現象。
  • 都卜勒效應可以為證?
    但是,宇宙真的在膨脹嗎?有什麼證據嗎?我們來把它和愛因斯坦的相對論放在一起來解釋。宇宙誕生以來已137億年!解明進化之史!據說宇宙誕生至今已過了137億年。一下子說137億年讓人很難想像,不如想想這個,太陽誕生於46億年前,地球也基本在同時期誕生。
  • 1960年,科學家利用穆斯堡爾效應,驗證了相對論引力紅移現象
    在中學物理中,我們都學過都卜勒效應,比如呼嘯而過的小汽車,如果小車開著喇叭,我們會聽到喇叭聲由低到尖再到低,而都卜勒效應的本質原因是波源與觀測者之間的相對運動。除了機械波,其實光(電磁波)也存在這種都卜勒效應,如果光源與觀測者相互靠近,那麼光譜就表現出藍移,反之就是紅移(這種藍移紅移本質原因都是相對運動,因此一般都稱呼為紅移)。
  • 都卜勒效應找飛機靠譜嗎?
    這一信號比較微弱,平均每小時才發出一次,只能被一顆衛星捕捉到,而且包含信息量極少,無法藉助基於多顆衛星等的傳統技術分析,只能採用過去沒有嘗試過的新手段。所以這個孤證並不能直接推定飛機墜毀,仍有待找到並確認任何飛機上的殘骸驗證。  對於麥克洛克林承認使用都卜勒效應「猜」飛機的位置,陳建國認為有些站不住腳。「我剛看到一個資料,衛星工作頻率是1600兆赫,都卜勒效應導致的頻率誤差大概在700赫茲,也就是說16億赫茲發出去後『收』到產生700多頻率赫茲。
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    這組展品分為兩部分,分別向我們介紹了都卜勒效應的原理和應用。第一部分叫做都卜勒效應遠近的聲音,這件展品呢,通過一個音源裝置的勻速運動,使您可以親身體驗到都卜勒效應。其實在這個過程中,控制盒自身發出的聲音始終保持一致,但在我們聽來,為什麼會產生音調高低的差別呢,這就是都卜勒效應。我們感受到聲音的特點主要受到振動頻率的影響,當波源和聽者相對靜止時,聽著能夠接收到波源單位時間內發出的波,所以音調不會改變。反之,當波源和聽著之間有相對運動,聽著接收到的波的頻率和波源的振動頻率就會有不同。
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    我們經常會聽到疾馳而來的火車音調變高、或者勻速遠離時音調變低,這就是我們所說的都卜勒效應,那麼既然聲波具有都卜勒效應,那麼光波呢?首先給出確定答案:光的都卜勒效應是存在的!就是紅移與藍移現象!聲的都卜勒效應生活中聲音的都卜勒效應非常容易感受到,嗡嗡的火車聲是最令人深刻的。
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    除了在火車上吹小號, 或者是看雙星光譜之外, 我今天挑一種不太常見的方法說幾句都卜勒效應.向前移動的速度和波速是一模一樣的。那麼我們可以想像。他會觀察到一個不動的值 用我們熟悉的語言來說就是,波場中運動的觀察者會覺得波動的頻率發生了改變 這個效應就是我們所最熟悉的都卜勒效應 [愉快的一天可以開始了, 下面的部分跳過吧]因為我們所做的超聲成像都是回波成像。
  • 都卜勒效應分析失聯飛機
    原標題:都卜勒效應分析失聯飛機   本報電 英國公司國際海事衛星組織發言人、高級副總裁克裡斯·麥克勞克林近日指出,該公司運用都卜勒效應理論分析了馬航MH370航班向衛星發出的信號,推算出飛機落入南印度洋。
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    雖然不像蘋果砸到牛頓頭上,激發「萬有引力」的靈感那麼神奇,都卜勒效應也是一個偶然的發現。
  • 逆都卜勒效應的微波實驗研究
    近日,同濟大學的張冶文教授、陳鴻教授與英國瑪麗皇后學院的陳曉東教授合作,在博士生冉佳的協助下,在微波頻段實現了清楚可控的逆都卜勒效應,並實現了逆都卜勒調頻
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    據美國物理學家組織網5月11日(北京時間)報導,由日本、瑞典、法國和美國科學家組成的國際研究小組,通過複雜的同步加速器實驗,首次獲得了微觀層面也存在都卜勒效應的實驗證據
  • 都卜勒效應
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  • 宇宙大爆炸理論的證明――都卜勒效應
    今天我們一起來討論一個有趣的理論――都卜勒效應,這個名字聽起來有點陌生,但其實生活中隨處可見。當你走在馬路上,聽到背後車笛長鳴,只見一輛車按著喇叭從你身邊駛過,不要煩躁,好好感受一下這車笛聲的變化哈哈。