狭义相对论矛盾方程探讨

文章中采用两种不同的方法分别揭示了在狭义相对论中存在的矛盾方程．第一种方法是将坐标系S原点O和坐标系S＇原点O’对应的参数值分别代入洛伦兹变换关系式x＇=γ（x-vt）和x=γ（x＇＋vt’）中得到矛盾方程锑二种方法是采用狭义相对论中结论“动钟变慢”的推导过程进一步重新推导得到矛盾方程．     

狭义相对论“矛盾方程”不矛盾

指出了《狭义相对论矛盾方程探讨》一文的分析错误,根据洛伦兹变换,经过严格推导和分析,否定了原作对推导结论的分析,阐明狭义相对论不存在矛盾方程,"动钟变慢"的结论是正确的.     

编者按

正《北京工业大学学报》于2020年第46卷第1期首次设立"学术争鸣"栏目,并刊载了北京工业大学阮晓钢教授题为"观测与相对论:光速在爱因斯坦狭义相对论中为什么不变?"的论文.1905年,爱因斯坦基于光速不变性假设,从理论上导出洛伦兹变换,建立狭义相对论,揭示物质运动的相对论性.阮晓钢教授基于观测极限假设,从理论上导出观测媒介速度不变性,概括并统一伽利略变换和洛伦兹变换,建立观测相对论.与爱因斯坦狭义相对论不同,观测相对论将物质运动的相对论性归结为观测效应,否定相对论性的客观真实性.根据观测相对论,物理学所有理论均源于观测,其中,观测数据或观测信息必须借助观测媒介传递.观测相对论告诉人们,不同的观测媒介意味着不同的观测体系,导致不同的物理学说:爱因斯坦相对论以光或     

狭义相对论的前提与全速域狭义相对论理论模型的构建原则

基于笔者提出的弥聚子论的基本概念及其中对于主要反映超高速领域物质运动与时空之间关系的爱因斯坦狭义相对论(或称"高速狭义相对论")的尝试性拓展--预言了有可能显著存在于超低速领域的低速狭义相对论效应乃至有可能显著存在于超高速和超低速领域、同时涉及介于两者之间的常速领域的全速域狭义相对论效应,对爱因斯坦狭义相对论的前提进行了评述、质疑与修正,其要点包括:第一,指出了爱因斯坦在"以狭义相对性原理为前提"的名义下所做推导的前提超出了纯粹意义上的狭义相对性原理,它实际上隐含了独立且具有潜在局限性的"伽利略极限契合原理"和"线性时空变换假设";第二,指出了依据对电磁波运动的考察和狭义相对性原理而得出的光速不变原理在其意义和作用方面存在一定的局限性,而通过对实物体运动的考察则有可能获得等价于光速不变原理或较之更具普遍意义的能够作为狭义相对论前提的原理,从而有可能更深刻、更充分地反映狭义相对论效应的物理本质乃至引发狭义相对论的变革;第三,区分了光速不变原理与"固有常数光速个例性原理",指出了狭义相对性原理不仅寓于相关时空变换表达式的高度对称性之中,还必寓于其他与物理过程相关的原理之中;第四,依据前期研究成果对狭义相对论的前提进行了更新,即扬弃了光速不变原理并代之以先前提出的实物体运动存在速度上限和下限的"双极限速原理"及与之孪生的"双极限速质量-速度关联原理",并指出了在笔者所期待的狭义相对论的变革中恰当运用"伽利略极限契合原理"或将其推广为"洛仑兹极限契合原理"乃至推广为扬弃具体极限情形的"一般性极限契合原理"以及放弃"线性时空变换假设"转而依循"时空变换数学形式的开放性原则"的必要性. 在此基础上,通过在上限速单极近似下引入质量-速度关联原理,重新推导出了爱因斯坦狭义相对论中的洛仑兹变换关系式,明确了以质量-速度关联原理取代光速不变原理的推演步骤,并使得"光速不变"(或"上限速度不变")在爱因斯坦狭义相对论中由前提蜕变为推论. 继之,分别给出了上限速单极近似和下限速单极近似下质量-速度关系的唯象推导过程,并明确了低速狭义相对论和全速域狭义相对论时空变换关系式的构建原则. 这一工作使得全速域狭义相对论完备理论模型的建立又向前推进了一步.     

洛仑兹矩阵变换及对Gron理论的发展

采用矩阵的方法对质点在任意正交曲线坐标系中速度和加速度的洛仑兹变换作了统一推导，并对Gron相对论胡克定律的有关论述进行了改进。     

“光速不变原理”和狭义相对论速度合成规则的教学讨论

狭义相对论所根据的基本原理有两条,其一是光速不变原理,其二是爱因斯坦的相对性原理,由此推出的新的相对论的时空观的内容集中表现在洛伦兹变换上,即在相对运动的两个惯性参考系∑和∑’之间,假定∑’沿 X 方向相对∑以速度 V 作匀速直线运动,一个物理事件的时间和空间坐标在两个坐标系中将满足如下的变换关系:     

狭义相对论中的可变换假设与极限速率

指出了狭义相对论中除了相对性原理和光速不变原理之外隐含的一条重要假设--可变换假设.证明了可变换假设与极限速率假设的等价性,从而说明了"光速是极限速率",是狭义相对论的假设,而不是狭义相对论的结论,并且这个假设没有得到可信的实验证明.     

2种坐标系下月球车转向动力学模型

结合汽车理论和车辆地面力学相关原理,建立六轮式月球车在2种坐标系(地面坐标系和车体坐标系)的转向动力学模型,并分别对这2种模型的特征方程进行了对比分析.结果表明,在2种坐标系下,六轮式月球车的转向动力学方程本质是一致的,且均是多输入多输出线性微分方程组.通过对方程组及其特征方程的分析,得到了月球车的行驶性能与月球车的主要结构参数、行驶速度等参量之间的具体关系式,为进一步深入研究和设计月球车的力学特性及运动控制提供了理论基础.最后通过仿真实验验证了月球车在转向时并不是车速越小越好,而是应该根据车体质量、结构参数、路面条件等因素选择合理的行驶速度.     

三角函数与双曲函数的统一性

复数二元方程ｚ＾２＋ｗ＾２＝１包含了圆ｘ＾２＋ｙ＾２＝１及双曲线ｘ＾２－ｙ＾２＝１,用二阶常微分方程求ｚ＾２＋ｗ＾２＝１参数解,然后对这个参数解析出限制,既可得到三角函数的余弦与余弦,又可得到双曲余弦与双曲正弦,仿此做法,由旋转变变换导出双曲变换,再用待定系数的方法推出狭义相对论的洛伦兹变换公式。     

正交曲线坐标系下二维浅水方程的变换

在平面二维明渠非恒定流的研究中,常采用边界拟合坐标技术建立二维正交曲线网格,但是直接推导坐标变换后在正交曲线坐标系下的二维浅水方程比较困难.本文给出了一种应用张量分析的推导方法,利用该方法简单、准确地给出了正交曲线坐标系下的二维浅水方程的具体形式,该方程已经广泛地应用于明渠水流计算中.