• @物空必能 (@tigeduy) 的 大发现


    今天 (2022-06-12) 晚上 看到   @物空必能 (@tigeduy )  在 反相吧 发的  《荒谬的相对性原理这幅毒药,药不死伪科学相对论的》   ttps://tieba.baidu.com/p/7875476697  ,    5 楼 的 内容 是 一个 大发现  。

    5 楼 内容

    自然世界中,物质速度的高低是绝对的

    不然就会立刻得到荒谬的结论。

    比如加速一个电子到高速,然后停止加速,电子保持大致恒定的高速,然后在电子动系回头看,似乎没有受到对应力的作用的整个宇宙中,所有的宏观物体都具有了所谓的相对高速了。

    那么,它们的所谓相对动能就会非常巨大了。

    人们还苦于缺少能源干什么,只要把整个人类设法加速到一定的速度上,回头看看,是不是,地球及月球就会有较大的动能了呢,很显然不是。

    更为形象的说,如果把全体人类都用火箭发射到卫星上,全部活人加在一起实际与地球相比,也没多大的份量。

    人人都获得了一个不错的所谓相对绕转线速度,那么,地球是否相对于它们,就都有另一个相对绕转的相对线速度了呢,到底是人类自身的动能改变了呢,还是地球的动能改变了呢。

    两者加起来总的能量增加了吗,好像并没有。

    这是 一个 大发现  。

    我们 想一想,    一个 电子 以 光速 向 地球运动,   以 电子 为 参照系,   地球 以 光速 向 电子运动,  地球 以 光速 运动,  这个 动量(动能) 是 巨大 的  。   如果 地球 和 电子 发生 碰撞,   以 光速 运动 的 地球 的 全部 动量(动能) 传递 给 电子,   那 电子 的 能量 也是 巨大 的  。

    再看   以 地球 为 参照系, 电子 以 光速 向 地球 运动,    这个 动量(动能) 很小  。

    其实 这两种 情况 是 一种 情况 ,    就是 以 太阳 为参照系,    电子 以 光速 向 地球运动  。   以 电子 为 参照系,  动量(动能) 巨大,   以 地球 为 参照系,  动量(动能) 很小 。   这是 怎么回事 ?

    以 太阳 为 参照系, 

    电子 以 光速 向 地球运动,     记为  情况 (1)

    地球 以 光速 向 电子运动,     记为  情况 (2)

    把  地球 看作 大球,    电子 看作 小球, 

    情况 (1) 中,   以 电子 为 参照系,    也是 地球 以 光速 向 电子运动,   但 即便如此,   都是  “地球 以 光速 向 电子 运动” ,   情况 (1) 和 情况 (2) 的 碰撞过程 (表现)  也是 不一样 的  。

    说到这里,  想起 我 前几天 发的 《新一代物理入门课题 : 统一 洛伦兹力 安培力 磁力》     https://tieba.baidu.com/p/7862128345  ,

    现代物理学 一直 没有 搞清楚 惯性系 到底 是 什么,    也 没 搞清楚 电磁力 是 什么,   就要 去 统一 4 种 力,   搞 超弦,  M 理论,    这  ? 

    不知道 惯性系 是 什么 的 “终极理论”  是  终极理论 吗  ?

    再看看  《大自然的密码揭开后需要的是枝繁叶茂的计算机自动控制系统工程》      https://tieba.baidu.com/p/7872693951   ,    M 理论 和 大自然 的 密码 沾边吗  ?       虽然 M 理论 看起来  充满符号,   “密码范”  十足  。   其实 我没 看过 M 理论  。

    本文 所讲 的 问题 (大发现)  和 非惯性系 有关,   即  非惯性系 不满足 牛顿定律,  按照 牛顿定律 计算出的 结果 当然 也和 惯性系 的 计算结果 不一样  。    本文 所讲 的 问题 当然 和 这 有关,   但 本文 的 问题 又 别具特色,  反映了 一个 特定 层面 的 问题   。   这个 层面 的 问题  要 把  地球(大球) 和 电子(小球) 的 动量(动能) 转化成  其它形式 的 能量 才能 显著 的 看出来,  看出 问题  。    因为 如果 按 动量(动能) 来看,  从 相对速度  上 来看,   非惯性系 和 惯性系 里 按 相对速度 来 看 动量(动能),  有一些 差别,  但 差距不大,  问题 不显著,   只有 把 动量(动能)  转化为 其它 形式 的 能量,  比如 热能,    才能 看出 动量 / 动能 / 热能 / 能量  的 差距 巨大,  才 显著 的 看出 问题 存在  。

    也可以看 地球(大球) 和 电子(小球)  碰撞 的 剧烈程度 和 影响,    但 这 还是 和 参照系 有关,  所以 不是 很好看  。    比如  剧烈程度 看 飞溅出去 的 碎片,   碎片 速度 大 当然 表示 碰撞剧烈,    但 速度大小 和 方向 相近 的 两个 碎片 之间 的 相对速度 则 小  。  而且 电子(小球) 碰撞粉碎 后 碎片 四处 飞溅,  那 以 电子(小球)  为 参照系 还 怎么 参照  ?    以  其中 一块 碎片 来 建立 参照系  ?     或者 假想   电子(小球)   的 核心 不改变 运动状态,    以 电子(小球)  的 核心 来 建立 参照系  ?     但 核心 只有一个 点,  还要 找另一个点 才能  画出 x 轴,  进而才有 y 轴 吧   ?      当然 这也容易,   我们 取 这个 核心 是 一个 小球体 而不是 一个 点 就行了  。     但 总之,   这些 都 涉及 参照系 问题,   还是 未 跳出 非惯性系 的  问题,        因此 看 碰撞 的 剧烈程度 和 影响  不好 来 显著 清晰 的 发现 和 观察 动量(动能)  的 大小 ,   也就是 不好  显著 清晰 的 发现 和 观察  本文 的 问题 (大发现)  。

    这些 问题 展开来,   也许 可以写一本书  。        正如 学帝 @XDDongfang  说的  “物理学错误太多,  200 年也写不完  。”

    本文 的 问题 也 反映 出 ,   似乎, 我们 习惯 从 某个 视角, 标准 去 看待 事物 的 状态,  幸运的是,  从 我们 习惯 的 视角 和 标准 去 看待 事物,  结果 似乎 和  “客观事实”  符合,  至少 近似  。     也就是,   我们 (主观) 的 习惯 和 需要 和 客观世界 的 运行规律 基本上 一致,     是吗  ?  

    上面提到 要转化为 其它形式 的 能量,  比如 热能, 才显著看出问题 。   热能 也是 有 绝对标准的,  比如 绝对零度  。    热 有 绝对标准,  大家 早就接受,    机械运动 是否 有 绝对标准,    大家 还 不太清楚 不太确定 争论不休 。         但 按照 传统 的 定义,  热 是 分子 原子 的 无规则运动,   这 还是 机械运动,  还是有 参照系问题,    热 的 绝对标准 可能会不成立 。

    绝对零度 是  怎么 测算出来 的 ?      我想 是 根据 气体 的 温度 和 气压 的 关系 。    气体 的 温度 和 气压 和 热量 挂钩,  三者 成 正比  。   我好像 想起一个词 “理想气体”  ……

    气压 也是 分子运动速度,   气压 和 分子速度 成 正比 ;   温度 是 分子运动 的 剧烈程度,  温度 也和 分子速度 成正比,  于是,  气压 和 温度 成正比, 另一方面,  实验 上 也可以知道 气压 和 温度 成正比  。    这里面 谁是因,谁是果,因因果果,果果因因 ……   说不清了  。        其实 严格的说,   气压 应该是 分子 动量(动能) 。  正比 应该是指 单一气体 的 情况,   如果 是 混合气体,  大体上 还是 正比, 但不是 严格 的 正比,  大家 列式子 看一下 。

    与其 说 温度 是 分子运动 的 剧烈程度(分子速度),    不如说 热 具有  “温度 速度 二象性”,    热 同时 表示 为  温度 和 (分子)速度,    温度 和 速度 两者 可以 互相 代偿  。

    哇,    “代偿”  这个 词 用的 太好了,    我自己都起 鸡皮疙瘩 了  。

    按照 传统 的 定义,   热 和 温度 是 分子运动,   温度 是 分子热运动的剧烈程度,  我们 试试 把 “剧烈程度” 理解 为 分子运动 的 速度,     那么,  相同 的 温度,   分子速度 相同,  设 A 的 比热 大于 B,   A 、B  温度相同,   因为 A 的 比热更大,  因此 A 的 热量 更大,     因为 A 、B 温度相同,   分子速度一样,  但 A 的 热量(能量) 更大,   这是不是 应该 表现 在 A 的 分子 动量(动能) 更大 ?    因为 速度一样,   所以 是  A 的 分子 质量 更大,  注意, 定量 的  计算  A 、B 的 分子动量(动能)   要 符合 比热  。    简单的说,    以 动量 的 绝对值 来算,    设  A 分子 的 动量 为 Pa, 质量 为 ma, 速度 为 va,  B 分子 的 动量 为  Pb, 质量 为  mb, 速度 为 vb ;    A 的 比热 为 Ca,  B 的 比热 为  Cb,     则 应 有 

    | Pa | / | Pb |  =   Ca / Cb 

    | ma * va |  /  | mb * vb |  =   Ca / Cb

    因为  va = vb,   约掉

    ma  /  mb  =   Ca / Cb    

    注 :  | Pa |  是  Pa 的 绝对值

    即  应该有   ma  /  mb  =   Ca / Cb ,   实际上 是 这样 吗  ?       这里 是用 动量 的 绝对值 来算,    用 动能 算也可以,   结果一样,  也是    ma  /  mb  =   Ca / Cb  。

    其实 这样算不对 。   比热 是 单位质量物质改变单位温度时吸收或放出的热量,  上面 ma != mb ,    | Pa | / | Pb |  =   Ca / Cb   不成立,   即  | ma * va |  /  | mb * vb |  =   Ca / Cb  不成立  。  而 如果 让   ma = mb  ,    则     | ma * va |  /  | mb * vb |  =  1,       即   Ca / Cb  =  1 ,   Ca = Cb,   A 和 B 的 比热 一样 了,   这 也 不对  。    对于 后一点,   用 文字描述 ,  分子 的 速度 是 温度,   分子 的 动量 是 热量(能量),   若 A 、B 质量相等,  温度相等,  则 温度相等 就是 分子速度 相等,  又 质量相等 且 分子速度 相等,  则 分子动量 也 相等,  也就是  热量 也相等,   于是,   A 、B 质量相等 温度相等 时,  热量 也相等,  这样,   A 、B 的 比热 也相等 。    以此类推,  各种物质 的 比热 都 相等 。   这 当然 不对 了 。

    用 (分子)动能 表示 热量,   也是 一样 的 结果 。   而且,  如果 分子动能 表示 热量,  分子速度 表示 温度,  则 单位质量 下,   应该是  ⊿ 动能 / ⊿ 速度 = 比热 = 常量,    但 实际上  ⊿ 动能 / ⊿ 速度 != 常量 ,       从 这一点看 也 不对  。

    这 是 把 分子 速度 看作 温度  。     如果 把  分子 动量 看作 温度,  会 怎么样 ?     把  分子动量 看作 温度,   又 看作 热量,   也会 得出  A 、B 的 比热 一样,  各种物质 的 比热 一样  。      把  (分子)动能  看作温度,  又 会怎么样 ?     把   分子动能 看作 温度,   又 看作 热量,   也是 一样 的 结果,   A 、B 的 比热 一样,  各种物质 的 比热 一样  。

    如果 把  分子动量 看作 温度,   分子动能 看作 热量,  如何 ?     和 上面一样,   单位质量 时,  应该是  ⊿ 动能 / ⊿ 动量 = 比热 = 常量,   但  ⊿ 动能 / ⊿ 动量 != 常量  。

    /*  分子运动 的 动量(动能) 总和 是 热量(能量),   如果 把 动量(动能) 看作 是 温度 的 话,    动量(动能) 总和  又是 温度,   那么,   温度 和 热量 就 一样了,   你给 物质 多少 热量,   就有 多少 温度,    各种物质 的 比热 都 一样 了  。     注 :   这里 的 动量 是 动量 的 绝对值  。*/

    以上 是 按 一个 分子 来算,    用 多个分子 来 算 试试,   设 有  n 个 分子  。  其实 A 、B 的 分子数量 不一定相等,    可以设  A 有 na 个 分子,   B 有 nb 个 分子,   但 这样在下面的 推导 里 显得啰嗦,  于是 统一 用 n,   读者 自行理解 。

    Pa =  | ma * va1 | + | ma * va2 | + …… + | ma * va_n | 

    Pb =  | mb * vb1 | + | ma * vb2 | + …… + | ma * vb_n | 

    设  A 的 n 个 分子 的 平均速度 为 va,   B 的 n 个 分子 的 平均速度 为 vb,  即  

    va = [ va1 + va2 + …… + va_n ] / n 

    vb = [ vb1 + vb2 + …… + vb_n ] / n 

    va1 + va2 + …… + va_n   =   n * va

    vb1 + vb2 + …… + vb_n   =   n * vb

    Pa =  | ma * va1 | + | ma * va2 | + …… + | ma * va_n | 

    =    ma *  ( va1 + va2 + …… + va_n ) 

    注 :    va1, va2 …… va_n  是 速度,  有方向,  在 一维 上,   用 正负 表示 方向,   在 二维 三维 里,   用 乘以 矢量 来 表示 方向,  即  va1, va2 …… va_n   通过 乘以 矢量 来 表示方向,  所以   va1, va2 …… va_n  >= 0 ,   可以 去掉 绝对值 号  。

    =    ma * n * va

    =    Ma * va     ,     Ma = ma * n,  是 A 的 总质量

    Pb =  | mb * vb1 | + | ma * vb2 | + …… + | ma * vb_n | 

    =    mb *  ( vb1 + vb2 + …… + vb_n )

    =    mb * n * vb

    =    Mb * vb     ,     Mb = mb * n,  是 B 的 总质量

    Pa = Ma * va           (1) 式

    Pb = Mb * vb           (2) 式

    由   (1) 式  (2) 式  可知,   n 个分子 的 计算结果 和  1 个 分子 的 一样,     若   Ma != Mb,   则   Pa / Pb = Ca / Cb  不成立,    若  Ma = Mb,   则  Ca = Cb,   各种物质 的 比热 一样,  也不对  。

    用 动能 算 ,    因为 是  va1 ² + va2 ² + …… + va_n ² ,   是 平方和,   不能 用 平均速度 来得到 一个   n * va ²   这样的,    但 可以用 平均动能 来得到 一个 n * va ² ,  即    va1 ² + va2 ² + …… + va_n ²  =   n * va ²  ,     这让 我 想起 交流电压 的 有效值 是 求 U 在 t 上 的 均值,   还是  U ² / R 在 t 上 的 均值 对应 的 那个 U ?    均值问题 在  《今天看到了一个 求 平面图形 Centroid 的 办法》  https://tieba.baidu.com/p/7507138541    也有涉及  。

    但 这样一来,    温度 的 定义,   也就是 分子运动 的 剧烈程度,   应该是  分子运动速度 的 平均数  va = [ va1 + va2 + …… + va_n ] / n ,   还是  分子运动速度平方 的 平均数 va ² = [ va1 ² + va2 ² + …… + va_n ² ] / n   ?     

    照这样,  也许 再弄出个 速度立方 的 平均数 怎么办 ?   或者,   一般的,   f ( va ) =  [ f ( va1 ) + f ( va2 ) + …… + f ( va_n ) ] / n ,    用  f ( va )   作为 温度 的 定义  。

    从 这里,   又 引出了  什么是均值,  如何使用均值,  如何正确使用均值  ……     这些 又 可以 写一本书 了  。

    这样的话 ……   接下来干嘛 ?      下一个动作 是 什么 ?     哎 ?      我们是要做什么来着  ?

    气压 和 温度 成 正比,  可以 试试用 气压 来 表示 温度  。   A 、B 的 质量相同,为 M, 分别装在 体积相同 形状相同 的 2 个 容器 里,   压强 为  Qa 、Qb  。

    设  压强 和 分子动量 成正比,  就直接用 分子动量 来表示  。   设 A 、B 的 分子 平均动量 为  pa 、pb ,   和 容器 表面 接触 的 分子 数量 为  na,  nb  。 

    因为 A 、B 容器 的 体积相同 形状相同,    故 表面积 相同,  设 表面积 为 S  。

    Qa = na * pa / S

    Qb = nb * pb / S

    因为   表面积 都是 S,   只是 Qa 和 Qb 比较,  可以把 S 省掉,  直接 用 动量 表示 压强

    Qa = na * pa 

    Qb = nb * pb 

    设 A 、B  在 容器 里 的 分子总数 分别为  Na ,  Nb ,   A 、B 分子 质量 为  ma,  mb

    Na = M / ma

    Nb = M / mb

    Na / Nb = mb / ma

    从 逻辑 推理 可以知道 ,     na / nb = Na / Nb ,    则

    na / nb = Na / Nb = mb / ma

    na / nb = mb / ma

    设  A 、B  的 热量 相等,   即 分子总动量 相等,  为 P 。    设  A 、B  分子总动量 为  Pa,  Pb,   即    Pa = Pb = P  。

    pa = P / Na

    pb = P / Nb

    Qa = na * pa = na * P / Na

    Qb = nb * pb = nb * P / Nb

    Qa / Qb

    =  na * P / Na  /  ( nb * P / Nb ) 

    =  na * P * Nb / ( nb * P * Na )

    =  na * Nb / ( nb * Na )

    =  na / nb * Nb / Na

    =  Na / Nb * Nb / Na

    =  1

    Qa / Qb  =  1

    Qa = Qb

    也就是说,   A 、B 的 质量相等,   体积相等,   热量相等(分子总动量(分子动量 绝对值 总和) 相等),    则 气压相等  。   因为 质量 体积 都 相等,  所以 密度 相等  。  如果 将 密度 相等 时 气压相等 视为 A 、B 气体 的 温度 相等,   则 此时 气压相等,   因此 温度相等  。    因为 质量相等, 热量相等, 温度相等,   所以 比热相等 。   这又回到了 A 、B 比热相等,  各种物质 比热 相等 的 结论,  不对  。

    也就是说,    用 气压 表示 温度 也 不对  。

    用 分子总动能 表示 热量 的 计算结果 也是 一样  。

    如果  A 、B  不互相比较,  比如 只是 A , 保持 密度不变,  则 气压 和 温度 成正比,  可以 用 气压 表示 温度  。   但 如果 A 、B  互相比较(温度), 则 用 气压 表示 温度 会 推导出 A 、B 比热 相等 的 问题  。  当然,  这 是 模型 存在问题 。   所以,   在 物理理论 上,  要 怎么 描述 温度 ?    

    温度 是 个 什么 鬼  ?         我的意思是,   兄弟们,   谁来 描述 一下 温度,   在 理论上 描述一下 温度  ?

    要 处理 热量 温度 气压 三者 的 关系 。 

    可能 存在 这样的情况,    A 、B 的 热量相等,   A 的 温度 大于 B 的 温度,   但  A 的 气压 小于 B 的 气压  。

    /*  实际上,   用 气压 表示 温度  是 可以的,  若  A 、B 的 比热 不等,   则 相同温度 下,  A 、B 的 气压 应该   */

    其实 可以 用  平均动量 表示 温度,  平均动能 表示 热量,   因为 平均动量 相同 时,  平均动能 并不相同,   这样 就可以 避免 A 、B 比热一样,  各种物质 比热 一样 的 结果  。  但 这 符合 实际情况  吗 ?      其实 类似 这样 的 玩法 还可以有很多,   可以 组合 出 各种 玩法 。

     n 个分子   ,   na,  nb

     容器 表面积

    以上  。

    液体 和 固体 的 温度 和 分子速度 不一定 成 正比,   但 用 气体 计算出的  “绝对零度”,   套用到 液体 和 固体 上,   在 实践 中 居然 妥妥 的 适用 和 吻合,     这 不是 很 奇妙 吗 ?    这 不得不让人 想起,  这是 大自然 巧妙的 有意的 安排 和 设计,   不是吗 ?

    实际上,   “冷”  要 无限 的 冷下去,   理论上 是 可以的 。  可以 无限 的 冷下去,  效果 是 什么样 ?    大家 脑补  。

    负数 是 数学 的 一大发明,   和 虚数 一样 为人们 津津乐道,   那么,   以 绝对零度 为 0,    也可以有 小于 0 的 负温度 嘛,   这个 负温度 是 负数,   当然 可以 负 到 负无穷 。

    按照   @物空必能 (@tigeduy )  的 说法,    没有 负数,  负数 应该叫 差数,       差不多 就是 那个 意思 了  。

    这几天 又 想到,     能量不守恒 和 违反 热力学定律 的 现象 实在 是 太多 了 !    在 自然界 里  。    比如  热胀冷缩,   油脂 和 明胶 的 凝固 和 融化  。       当然,  只做了 初步的分析 和 提出设想  。

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