一個物體的質量是否變數,取決於參照系?
質量是否變數,取決於參照系。參照系涉及測量基準,事關物理學何去何從!
一,物理學的兩大陣營。
物理學有兩大學派:以靜態空間為參照系的牛頓學派,簡稱「靜空說」;以動態空間為參照系的愛氏學派,簡稱「動空說」。
靜空說與動空說,孰是孰非,孰優孰劣,考驗物理思維的有效性、可靠性、可操作性。
二,參照系的物理意義。
物理學的根本任務是:通過對物質結構與運動狀態的測量,揭示物系與環境的函數關係。
測量必須有一個基準或原點,這個基準就是參照系。尤其注意:物理參照系≡數學坐標系,即:參照基準≡坐標原點≡觀察者立場。
顯然有對應關係:不同參照系不同物理量不同解析式不同操作性(operationism)。
靜空說與動空說,殊途同歸異曲同工,但工作效率大不相同。靜空參照系是最簡潔的最適用的參照系。
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¥799.00例如,說一列高鐵的行駛速度是100m/s,是以默示的坐標系原點(0,0)或(0,0,0)為基準,是與靜態觀察者為基準,選擇的是靜空參照系。若質量m=20萬kg,此m也以靜空參照係為基準,其動能Ek=?mv2=?× 2e5×1002=1e9J。
但是,如果以車上乘客為參照系,即以100m/s運動的原點為參照系,那麼高鐵的相對速度v=0,其動能Ek=0,其質量不再是m,而是動質量m"=m/√(1-v2/c2)。這樣說沒錯,但自找麻煩,違背人擇原理。
又如,說一個電子繞軌速度v=2.2e6m/s,也以靜空為基準,質量m=9.1e-31kg,動能Ek=?mv2。若以該電子為參照系,電子的動質量m"=9.1e-31/√(1-2.2e62/c2)。這樣說沒錯,但有這個必要麼?既生亮,何生瑜!
麻煩的是:說A光子的真空速度v=c,也是以靜空參照係為基準。若以某同向B光子為參照系,A光子動質量m"=m/√(1-c2/c2),且A光子的靜質量m=0,有m"=0/0=???。請大威往下看,先不要拿E=hf牽強附會強詞奪理。
三,空間是靜止的,可以是一個公理。
宇宙空間是無限延伸的,否則,就是一個無限的球形空間,就既有唯一個的又有無數個的中心,這在數學上也是極其荒唐的。這就證明:空間是無限的,本來就是一個公理。
空間充滿形形色色的與隱隱約約的物質,這是不爭的事實,這也可作為一個公理。
形形色色的物質,是橢球型的費米子,是明物質,如中微子、電子、質子、中子,是高能密高質密的真空漣漪團。
隱隱約約的物質,是波浪型的玻色子,是暗物質,是引力子、光子、膠子、介子,是低能密低質密的真空漣漪簇。
空間確實表現出彎曲效應,但並不意味著空間本身是彎曲的。彎曲的本質,是所含不同物質的漩渦分布的場效應。
真空漣漪的無序運動,構成湍流的真空場。電磁振蕩的橢圓運動,構成發散的電磁場。基本粒子的自旋運動,構成收斂的引力場。
描述與測量它們的運動速度,皆以靜空參照係為基準,這可以是一個公理。進步體會:
乘火車在地面任意一點的速度感,是以靜止地面任意一點為參照系,你又何必以其乘客為參照系?大可不必!
乘飛船穿梭在任何點位的速度感,是以靜止太空的任意點為參照系,你又何必以宇航員為參照系?大可不必!
四,靜空參照系絕不是動空參照系的特例。
靜態空間與動態空間,是兩個截然不同的概念。上述已經證明,空間是無限延伸的絕對理念,任選空間的一點,皆可作為等效的零點坐標O(0,0)或O(0,0,0)或O(0,0,0,0),作為任一時點速度的參照系,即坐標原點的速度v≡0。
在洛倫茲變換因子γ=1/√(1-v2/c2)中,v是移動坐標原點速度。按照「特例說」,靜空參照系原點速度v≡0,有γ=1/√(1-0/c2)≡1。
特例辯護者們說:宏觀物系的速度遠低於光速即v
PS:未經同意不得轉載(圖片來源網路)
※我們是不是可以理解為宇宙本身就是一個永動機?
※為什麼地球現在只有一個月亮呢?聽說之前地球有兩個月亮!
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