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关于等效原理的一些疑问

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今天发的第二个帖,这才是我进入这个吧的原因。首先再声明一下,本人是学生物的,物理学水平只有高中程度,相对论为课外书自学所得,而看的也大多只能算是科普读物。在数学方面,大学数学真的是混过来的,微积分的原理是知道的,不过所有的运算公式都还给课本了,所以可以当我没学过。所以各位大牛看了后轻拍,给意见请尽量平易近人,谢谢。以下是我的笔记,就直接复制上来了。


IP属地:广东1楼2014-02-27 15:35回复
    今天听关于相对论的讲座,涉及到广义相对论的第一个基本原理——等效原理,遇到一些疑问。引力场等效加速系,但不可能没有前提和限制。
    1.首先需要有空间限制,因为引力场必须有一个引力中心,由中心向外各向的引力方向都指向中心;而加速系各点方向一致。所以这种等效必须在小范围空间里成立。
    2.其次还需要有时间限制,因为宇宙极速为光速,如果存在一个不限时的加速系,其中的质点经过足够的时间必然超越光速;反过来说,一个物体即使本身不动,只要待在一个引力场里足够时间,是否也等效于超越光速?这显然不能实现。所以应该加以限制,即这种等效需在短时间内成立,甚至需微分至点等效。
    3.由第2点引出另一个问题:到底在引力场中待了足够时间为什么不能超越光速?个人观点是:第一点中提到的,引力场是有中心的,而周围各向的加速在中心点相互抵消,最终造成整个场范围的静止。也就是说从整个引力场看,其实还是一个惯性系。
    4.由引力场中心引申,是否存在“以太场”?研究“以太场”有否意义?宇宙起源于大爆炸,可能终结于坍塌,爆炸有一个原点,坍塌也终将有一个终点。那么,这个点是不是就是我们这个宇宙的引力中心呢?以这个中心为参照是不是就可以建立一个适用于这个宇宙的“以太场”呢?寻找和建立这个场是否有科学意义?
    5.如果建立了这个“以太场”,那么以这个场为参照,光速在不同惯性系中都能各向同速又该怎么理解?


    IP属地:广东2楼2014-02-27 15:36
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      接下来是对上边几个点进一步的思考:
      1:关于4,“以太场”意义。由3引申,在我们所处的宇宙中,等效原理不能无限制,这就造成了物体待在引力场中和在加速系中有真实的不对等。假设两个系统完全等效,即一个人待在地球上与待在一个以9.8米/秒加速前进的宇宙飞船中完全一样,根据Vt=V0+at的公式计算,从0开始大约354.3天就能加速到光速,也就是说我们待在地球上什么都不用做,不到一年后就都超越光速了。这显然不成立,其原因就在于飞船不可能无限加速下去。那是为什么呢?它到底能够加速到哪一个时刻呢?是参照地球为光速时消失还是参照宇宙中心为光速时消失?显然研究“以太场”还是有物理意义的。有一天,当人类技术能够加速飞行器至光速时,将可能迎来穿越时空的一刻,然而没有一个标准的参照系就不能准确定位穿越点。 是否存在标准参照系将带来几个严重问题。
      a.在哪个时空点进行穿越,又将穿越至什么点?
      b.是在单一宇宙中跳跃,还是在无尽的平行宇宙中穿梭?
      c.是从一个宇宙帧跳跃至另一个宇宙帧,还是从一个帧消失却出现在其它所有平行宇宙帧中?(宇宙帧:自造词,取自电影和Flash中的帧概念,指某一时间点的整个宇宙空间。)


      IP属地:广东3楼2014-02-27 15:37
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        2:关于接近光速。等效原理在局部的成立,是否可为人类接近光速带来另一实现途径?如果可以阻断引力中心的作用,使对称引力不相互抵消,那么待在一侧引力场中足够时间,即可等效加速至近光速。


        IP属地:广东4楼2014-02-27 15:39
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          你的前提就是那个引力场与加速系等效当做了等效原理内涵。那么后话就没有任何意义了。再就是光速与此等效原理没有关系(别把爱因斯坦的光的思维实验扯进来,如果你较真的话,那我告诉你为什么如此的“等效”是一种思维的错误)。再就是你用“永远的加速”会超过光速问题,这是狭义相对论的事了。等效原理是广相的事。


          5楼2014-02-27 18:32
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            一个一个的基于每个前面空想而设定的提问,真是太能想了。


            IP属地:江苏来自Android客户端6楼2014-02-27 22:00
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              一个说别理它,迟早会过时。一个说我都是错的。让我来看看还有多少人喜欢说空话的。


              IP属地:广东来自Android客户端7楼2014-02-27 22:19
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                理解略有偏差


                来自iPhone客户端8楼2014-02-28 13:18
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                  谢谢各位的回复,这里我可能还得先澄清一下。好像各位都对我有些恨铁不成钢的样子,其实我根本还没到达你们认为的水平呢,我就纯粹的入门者。对于以上的内容,那也不是我认定的东西,为什么会写出这些东西呢?因为这是我一直以来的学习方法,因为我需要验证自己对于新学到的知识是否理解正确,那么我就采用了一种逻辑手段,将一个理解的方向作为前提,然后在这个前提下,根据合理的逻辑向前推导。一般来说,推导的结果可能出现夸张离谱的现象,这时就基本可以确定前提是错误的;或者推导出来了相对合理的封闭性结果,验证逻辑无误,那大概前提就正确了。当然,很多时候其实也推不出个结果的,那也没办法,毕竟能力有限嘛。


                  IP属地:广东9楼2014-02-28 14:53
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                      给楼主一个建议,爱科学,首先是关心自然界、面对自然界。然后是现代科学的实验现象世界,再然后是关注理论和理论问题。你的次序搞错了。所以,你先把理论上的事情放下,先去寻找现代物理学的实验资料,理解实验资料。然后,你再看看,现有的理论它的理论方面是否合理?有哪些竞争理论?某些问题,是不是竞争理论说得更加合理?相对论肯定有一些问题,比如长度缩短没有实验证据,光速不变与 Sagnac 实验不协调,Herculis 双星进动与广相计算相差数倍。光速不变不能应用于地面参考系,但是它推导出的很多结论符合加速器实验。


                    10楼2014-03-01 09:42
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