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加入日期: Feb 2001
文章: 381
我對物理不是很懂 倒是對科學史比較有興趣
狹義相對論大部分現代人應該都大略知道
問題是就像以前一位有名的科學家講的 要理解它也許不是太困難,
但是因為這是超出我們一般的常理和認知,所以一開始要讓人相信它反而是困難的

我自己對時間空間改變這理論出現的理解是從 "光"到底是甚麼這段科學史來了解的
(從書上整理出來的)

1.從比較近代的就是牛頓時期的粒子說 主宰了十七十八世紀 雖然當時也有人提出了
光是波的想法,但在牛頓超大名氣之下 也無法成為主流

2.再來就是十九世紀波動說全面勝出的時期,把光當作是一種波
尤其是楊氏(Young)和夫瑞奈,但問題又來了,光是甚麼波?
為了光是甚麼波 之後的發展把電磁波 相對論 量子光學都整合在一起

這時馬克士威來了(Maxewell),它把對靜電磁場的理論統一在
有名的一組四式微分方程式中把原本是對靜電磁場的理解成為電磁轉換場的電磁波
而導出電磁波在真空的速度,結果卻和光波的速度是一樣的,表示光波就是一種電磁波
更確立了光的波動說,可以說他一統了電 磁 光 三種東西

3.以一般的認知波就像是水波聲波都要透過介質才能傳播
雖然馬克士威並沒有表明電磁波需要有介質來傳播 但是傳統的經驗還是讓很多人想找出來
那光波的介質又是甚麼? 於是"乙太"這個假想的介質就被創造出來了
但問題又來了 如果光真的是由乙太來傳播,透過一些方式例如地球的轉動方向
應該可以測出一些光速的差異,可是很不幸的不管科學家怎麼測,光速就是不變
30萬公里/秒,
為了要解釋這點就有人提出了之所以有乙太在但是量不到光速的差異
是因為運動物體本身在以太運動時會順著運動方向收縮 而你的量尺也收縮 當然就測不出光速的差異
所以光速都是恆定的,這有兩位 其中一位就是勞倫茲 這就是有名的勞倫茲轉換式
想當然爾 這種理論一開始也是被人笑死了,這實在是太違背一般的認知和理解
而且他提出的是兩個假定的東西 一個是物體的收縮量一個是光速的改變量
 而這兩種都是無法測量的,就很難讓人相信


4.粒子說再起--愛因斯坦的光電效應論文加上量子理論的開山鼻祖蒲郎克
 又把光是粒子的理論敗部復活,如果光是粒子以一般的經驗法則那根本就不需要乙太這東西了
 勞倫茲等為了搶救乙太的結果就是勞倫茲轉換式,但是愛因斯坦就 
完全捨棄了乙太的想法,在他的狹義相對論中
 1)相對原理------
2)光源運動對光本身的運動沒有影響
 這第二條可以簡化成光在真空中的速度是不變的
 而這條就會推引出大家現在都有提出的一些現象
 
 為了"光速不變"(簡化)變成宇宙的標準量尺 我們必須改變我們平常對空間和時間的認知
 時間和空間尺度現在是相對的,對於運動中和靜止狀態的系統需要有個 勞倫茲轉換式
 也就是
 1)勞倫茲收縮
 2)時間膨脹

 不只是光有波和粒子的二相性你 
 也可以說所有的物質也都有波粒二相性, 也就是物質波  
舊 2007-05-19, 04:08 PM #54
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