相对论和光速不变原理

“狭义相对论”提出已有半个多世纪了.人们总是认为它有一个“光速不变”的基本假设.为了证明这个“基本假设”是否成立,布置了一系列光学实验来加以验证.不少人担心,有朝一日这类实验测出光速有变动,是否会威胁、动摇相对论的基础并进而推翻整个相对论理论.相对论难道就这样时时面临着从实验结果可能来的威胁吗? 相对论将麦克斯韦电磁理论和洛伦兹电子学说的有关物理学总汇归纳到空间、时间及其与物质运动相互关系的基本正确认识上,补充发展了牛顿的经典力学,它的已有成就是值得肯定的.我们根据辩证唯物主义的原理,认真分析了整个相对论体…     

双程光速不变和洛伦兹协变性

狭义相对论的巨大成就并不在于用狭义相对性原理和光速不变原理两条基本假设导出了洛伦兹变换,而在于进一步指出洛伦兹协变性是物理理论成立的普遍条件,从而使相对论原理成为一个普遍的原理,而在理论研究中应用这一原理取得了积极的实际成果,狄拉克将量子力学相对论化,使方程也满足“洛伦兹协变性”,预言了正电子的存在就是一例．虽然相对论原理日益得到广泛应用,但也有不少人为“双生子佯谬”这一类问题苦脑着,从而怀?...     

试谈光速不变原理

光速不变原理是狭义相对论的一块基石.“所谓光速不变,简单地说,就是指光速与光源的运动伏态无关.”如果把光速不变原理与相对性原理融合起来表述,就是在任何惯性系中光速都一样. 光速不变原理的提出突破了十七世纪以来自然科学物质观、运动观、时空观的旧框框,导致了一次物理图景乃至自然科学图景的大革命.以光速不变原理为标志的相对论的出现,是物理学史,也是人类思想史上的一件大事,值得我们认真研究. 一、光速不变原理是自然科学 发展的必然结果 光速不变原理的出现,不是科学史上的偶然事件,而是十九世纪后期、二十世纪初年自然科学发展…     

再论光速不变原理和洛伦兹变换

根据相对性原理和光速不变原理不仅可以得到洛伦兹变换关系,而且可以证明运动的相对性条件,即爱因斯坦条件成立.同时表明在相对性原理假设下,光速不变原理、间隔不变性和洛伦兹变换关系这三者等价.     

光速不变原理可以抛弃吗?

秦元勋同志在他的文章《等速条件下的空时对称理论》(以后简称《对称原理》,见《物理》四卷一期)中认为他已抛弃了光速不变假设.这里我也就此谈谈自己一些肤浅看法,与秦元勋同志商榷. 一、光速不变原理引入的必要性 毛主席说:“科学研究的区分,就是根据科学对象所具有的特殊的矛盾性,因此,对于某一现象的领域所特有的某一种矛盾的研究,就构成某一门科学的对象.”那么相对论为什么能冲破牛顿力学的束缚而成为物理学中富有革命性的独立的一支呢?我认为正是在于物质运动的相对速度v和用以观测物质运动的光讯号(包括各种场的作用)的传递速度c这…     

不变变分问题

本文探讨一类允许(李群意义上的)连续群的变分问题,由此得出的关于所属微分方程的结论会在第一节中作为定理给出一般性表述,在接下来的几节中予以证明。关于由变分问题引发的微分方程会有比关于任意的、允许群变换的微分方程精确得多的论述,后者构成了当前李分析的内容。本文会用到变分的形式计算同李群方法的结合。对于特殊群与变分问题,这样的方法结合并不是什么新鲜事物,这方面此前有Hamel和Herglotz关于特殊有限群的工作,Lorentz和他的学生(例如Fokker),以及Weyl 和 Klein关于特殊无限群的工作。特别地,克莱因的第二篇论文同本文相互影响,关于这一点我提请关注克莱因文章的结论部分。     

评爱因斯坦的“光速极限论”

在经典力学中,牛顿提出了所谓“超距作用”,认为物质的运动速度可以无限地提高以至达到无限大,因而远距离物体之间可以不化费任何时间而进行信息传递.根据这种观点,物质的运动只经历空间而不经历时间,时空是互相割裂的,时空和物质运动也是互相割裂的. “超距作用”在科学上和哲学上造成了很大的问题.二十世纪初期,爱因斯坦建立了相对论学说,他在整个物理学领域取消了“超距作用”.这一点,对于物理学的发展具有一定的历史意义,也是当时物理学发展的必然要求.但是,爱因斯坦在取消无限大速度的同时却宣称光速(光在“真空中”的速度.下同)是宇苗…     

亚光速和超光速映射理论

本文首先从一般洛仑兹（Ｌｏｒｅｎｔｚ）变换引入空时环,反过来用它来研究慢子和快子运动学和动力学．为了建立慢子和快子统一理论,提出共存原理．在空时变换中讨论了三种情况：（１）慢子之间空时变换。（２）快子之间空时变换,（３）慢子和快子之间空时变换．在动力学中证明了所有快子无静止质量,代替它的作用是伪静止动量Ｐ　,并指出高能加速器中横向动量是快子作用的结果．     

“共存原理”是没有根据的──对《亚光速和超光速映射理论》一文的意见

超光速粒子存在的可能性及其性质是个值得探讨的课题,对超光速粒子的讨论,已有不少工作[1-4].《亚光速和超光速映射理论》以下简称《映射》)一文试图根据对立统一规律,建立亚光速和超光速粒子的统一理论,是应该肯定的.但所提出的“共存原理”没有根据. 按共存观点,超光速粒子与亚光速粒子有完全一一对应的共存关系,凡在加速器中的粒子碰撞时产生一个亚光速粒子就必须“同时产生”一个超光速粒子,这是与大量粒子物理实验的观测不符合的.即使根据《映射》一文的观点,也得不到这样的结果.从文中的(3.8)、(5.5)和(5.6)式可以推得而且沿用该文的…     

《亚光速和超光速映射理论》的实质是什么?

全文的关键在于作者导出的“超光速洛仑兹变换”到底是什么意思?它有没有新的内容?它反映的是什么样的超光速运动的时空特性?它的客观依据是什么? 作者的意思是从所谓的“亚光速与超光速共存原理”出发,他实际上是从“对偶共存”假定出发,从而就可以认为所谓“超光速世界”不过就是“亚光速世界”的“映像”,而且假定在这个“映像”中的速度v要满足以完成其“对偶共存”的意图. 不管作者使用的是什么样的数学方法,但究其实质,为了得到满足他的“对偶共存”假定的“超光速洛仑兹变换(4.11)或者(4.12)式,作者引用的“映射”’变换,其实就是令:…     

光速的测定

光速是最重要的物理常数之一,因此光速的测定历来为物理学者所普遍重视.光速测定的原理很简单(即利用公式c=s/t)但因为光速是个非常大的量,因此要精测它是不容易的.现在测量的方法很多,70年代外国许多大学已排有光速测量实验.我国至今排出的还不多.83年北京大学介绍了利用氦—氖激光测光速的示范实验.它是个很好的示范实验,但是它需要昂     

光速的启示

对狭义相对论建立之前的光速测量历史做了回顾，指出其光速测量环境是空气或折射率n≈1的介质．对当代科学研究的前沿——超光速和极慢光速研究做了研究性综述，指出对科学伟人的工作，评价要充分，但不能“神化”，要有科学精神；对科技大师，要学习其思想、风格和方法．物理实验得出物理定律时具有局限性；直觉思维在科学研究中具有重要性；科学发展具有动态性。     

反常色散介质“超光速”现象研究的新进展

文章介绍了王力军等人的光脉冲在反常色散介质传播实验的测量结果，说明了实验测量的不完全性，因而它不能在是否超光速的问题的答案，文章还介绍了近一年来相应的理论研究工作，文章作者依据物理概念和理论研究结果论证了该实验所得的负群速度本身并不超光速；如果把负群速度看成是某种能量的传播那私超光速出现在负群速度开始时间间，因而它是超距作用，违反能量守恒或动量守恒，因此，负群速度只是表观速度，能流的研究结果也证明了这一点。这就是说，该实验并没有观察 到超观察到超光速传播。     

利用光纤和变频方法测量光速

对导入一分为二光纤的激光进行强度调制,改变其调制频率,经光电转换后送入示波器监测X-Y合成的李萨茹图形,使两路激光输出信号相位差为2π整数倍.利用调制频率和光程差即可计算出光速.     

光速测定的演变

光速(c)是基本的物理恒量之一。它在光学、电学、原子物理学以至天文物理学上都有着极其重要的意义。从历史上来考察一下人类对这一恒量的探讨,也是一件颇饶趣味的事情。光行如闪,人类在很长的年代里一直以为光是以无限大的速度在行进着。到了十六、十七世纪之交,有些先进的科学家们却开始发生疑问:光真的没有一定的速度吗?伽利略(G)Galileo,1564-1642)曾经想用实验的方法来证明光速是一有限值,却没有获得肯定的结果。因为,在实际测定光速时,首先需要测出光在     

光速的测量史

 光速是指真空中电磁波的传播速度,它是物理学中最重要的常数之一。人们最初是通过测量可见光的传播速度测得它的数值的,目前国际公认值是Ｃ＝２９９７９２４５８米／秒。光速是人们最早测量的物理常数,对光速测量方法的进展,不仅标志着光速在准确度上的不断提高,还充分反映了近代物理及其实验方法的惊人发展。人们对光速的测量可以分为以下两个阶段。１．１６７６年～１９２９年的２５０多年在这一阶段,人们确定了光速的有限性,并对光速进行了初步测量。１７世纪以前,天文学家和物理学家认为光速为无限大,宇宙中恒星发的光是瞬间到达地球的。     

物理学中的两种运动 4种速度和 “ 超光速”现象的统一解释

引入了相对运动和本底运动的概念, 分析了“ 本底运动速度” 、 “ 相对运动速度” 、 “ 相对分离速度” 、 “ 相对 出现速度”的特点; 对各种“ 超光速”现象给出了统一的解释