狭义相对论１２３ -- 简简单单清清楚楚明明白白（ZT）

寻找中医 · 发表于 2010-2-27 18:22

非常好的一篇介绍狭义相对论的文章。
原链接见：http://hi.baidu.com/incinc/blog/item/aa4d88d67e6c4f0aa18bb7d9.html

寻找中医 · 发表于 2010-2-27 18:26

狭义相对论１２３ -- 简简单单清清楚楚明明白白 一个时空； 二个惯性系； 三个理论根据：相对性原理，光速不变原理，Lorentz变换。 有人说相对论神秘，并见之于一些大学生，这说明什么呢？这说明人们对相对论有一种盲目的崇拜。 看透了一些其本问题，其实很简单，可以说是，狭义相对论 -- 清清楚楚明明白白。 下面先看看狭义相对论。 研究对象和理论范围： 狭义相对论 (Special Relativity，ＳＲ)研究二个相对高速运动惯性系中物体的运动效应以及相关的动力学规律。 爱因斯坦如是说： 1、物理体系的状态据以变化的定律，同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是两个在互相匀速移动着的坐标系中的哪一个并无关系（相对性原理）。 2、任何光线在静止的坐标系中都是以确定的速度c运动着，不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的（光速不变原理）。 从上面几点可以看出：ＳＲ只是研究的某个局部（二惯性系）的某种特殊情形（相对高速运动）的物理理论。因此，这就排除了许多不必要的争论。 例如： 1、对整体时间，空间或时空的定义（公设）都不必争论了，ＳＲ只是取其中的一个局部而已；整体时空是相对的也好，还是绝对的也罢，与ＳＲ无关。 2、相对低速运动也没有必要去争论了，因为不在研究对象和理论范围内。等等。 再来简单说说与相对论有关的几个最根本问题。 １、什么是相对运动？ 单个观测者（参考系），是无法获知自己的运动状态的，只有与其他物体或观测者进行相互比较才能获得各自的运动状态，因此，这些运动状态都具有相对性。 ２、不同的观测者（参考系）为什么地位平等，有什么更深的含义？ 因为不同的观测者（参考系）的运动状态都具有相对性，所以，客观世界根本不存在具有特殊地位的观测者（参考系）。（去除了牛顿的绝对时空理念，将时空联系了起来，成为一个连续统——寻找中医评） 在经典物理的理论中，总存在一个具有特殊地位的参考系（其实不应该叫“绝对参考系”），参考系内所有状态信息的获取不依赖于任何观测者。观测者根本不用考虑那些状态信息是怎么得来的，只要用那些状态信息数据就行。也就是说，“观测”本身对经典物理中的物理描述不会产生任何影响。（在我们已有的生活经验下，运动都是低速的，因此测量上面很难发现相对论效应，牛顿定律只是相对论的近似，但是对于日常生活是足够了——寻找中医评） 在相对论中，因为参考系地位平等，而运动状态又是相对的，必须通过观测才能进行物理描述。因此，“观测”本身无法与物理描述分割开来，“观测”本身会对物理描述产生影响。相应的也就会引入“观测者”和“观测事件”。上面的第一和第二点说明了ＳＲ中的所有结论都只是相对地有效，任何其它第三者无法鉴别它们中的那一个是正确的，因为没有绝对的判断标准可用，所以，对“时慢”和“尺缩”的有效性判断也是只限于二系的相对观点，没有绝对性可言，更没有必要去判断真假。 最早反对相对论的人，质疑过相对论引入了“观测”这个潜在因素，认为这含有唯心思想（我想现在可能还有不少人会这么认为）。其实，观测方法和观测工具本来就是人们研究客观世界的手段。所以应该说，相对论比经典物理理论更能够真实的反映客观世界。强调观测者（参考系）地位平等，既维护了物理定律的不变性又拓展了物理定律的普适性。（这个地方作者的认识有待商榷——寻找中医） 虽然都知道运动是相对的，但有太多“维相”或“反相”的人都不能从根本上理解相对性原理的深刻含义。 ３、怎样获得运动状态信息？有什么更深的含义？ 前面说了，观测者（参考系）的运动状态都是相对的，为了获得运动状态信息，必须得采用一些观测方法、观测工具和相应的数学工具。 不同观测者（参考系）是平等的，为了让物理定律在不同的参考系表现形式等价，就必须采用相同的观测方法、观测工具和相应的数学工具。 采用相同的观测方法和数学工具相等是很容易的。但是，在不同观测者（参考系）都采用相等的观测工具却很难（必须不受自身运动状态的影响才行）。我们现在都知道，“光速”在所有参考系中都是相等的，也是能传递信息或能量的最快速度，也就是说，以“光速”作为观测空间运动状态的工具，符合物理定律在不同的参考系表现形式等价的条件。 ４、Ｃ的实质是什么？ 为了满足相对性原理，还必须提供一个在所有参考系中具有相同的可以进行自由观测比较的数值。换另一种说法就是，一种可交换的等价信息，这个信息就是Ｃ。上面已经说了Ｃ的二点好处，因此，理论上可以借用它，可以看出，这个Ｃ并不等同于观测工具“光速”。也就是说Ｃ是作为二系“对换”的常数值来考量了，不再是具体的光速了，因为实际上的许多情形已经无法用真正的光速来观察了。 不过，因为“光”的速度值c在所有参考系中具有相同的确定值，并且，速度值同时包含了时间和空间属性在里面，能够满足对运动状态的物理描述。因此，将“光”的速度值c选为可交换的等价信息Ｃ是容许的，但不是必须和唯一的。 理论上的可选标准就在于是否更具普适性。“光”的速度值c符合这个标准。(写得好，神就是光！！！无论《圣经》还是其他任何所谓的先知，对光都有描述，但这里的光还仅仅是有相的光明，所谓子光，时间空间就是光！！！——寻找中医) ５、“光速不变”的含义是什么？ 相对论的“光速不变原理”明确指定了“光”的速度值作为可交换比较信息Ｃ，同时还隐含的确定了观测工具是“光速”。 为什么说确定了观测工具是“光速”？对于这个问题，一般人可能难以理解，前面第３个问题已经提到，根据相对性原理，必须要有相应的观测工具，才能确定不同的参考系的运动状态。如果只提相对性原理，是不会有太多物理上的实际意义。因为伽利略、马赫等不少人早就提出了类似的观点，还轮不到爱因斯坦提出来。但是，当有了光速不变的观点（或假设）后，一切都变了。于是，相对性原理有了ＳＲ的落脚点，有了牢固的ＳＲ的物理基石，爱因斯坦由此构建了新的物理大厦－－狭义相对论。 很多人都认为是相对论不容许出现“超光速”，是Ｃ限制的，其实是理解错误，不会出现“超光速”是观测工具“光速”本身所限制的。为了说明这点，举个不太相关的例子，一个热电偶温度计，它的测量上限是2000Ｆ，能测出超过2000Ｆ的温度吗？因此，将“光速”作为观测工具，也就意味着，以相对论进行物理描述和研究时，是绝对不会出现“超光速”的观测事件。请注意，是观测事件，它不仅是指单个物体的相对运动，也包括多个物体的相对运动。这样表述可能更容易理解：在任意观测事件中，不同参考系之间的相对速度恒小于光速。这个观点也说明了要用实验证明或证伪ＳＲ在目前情形下几乎是不可能的。 另外，观测工具“光速”，同时也体现了观测者的时空特征。在“光速”的规范下，就有了四纬时空连续体。相对论中的种种效应，都是对这种时空特征的具体描述。 这种时空特征是观测者观测到“光速不变”本身这个条件所决定的，而不是相对论的理论决定的。可能很多人都不能区分这种因果关系。仔细想想就知道，这是由于“观察”受“光速”限制造成的，而不是代表可能的“实际”情形；可能的“实际”情形是什么？回答是不得而知，因为“观察”不到，是否能证明可能的“实际”情形，回答仍然是不得而知，因为物理上无法测出有普适意义的超光速。 但是，很多时候，一些人在用相对论对物理现象进行分析的时候，并没有严格遵从时空连续体（世界线）的处理方法，往往将时间看作是独立的分量。另外，就是在处理具有相对运动状态的时候采用具有特殊地位的参考系，并没有严格遵从相对性原理。一个原因就是：光的速度值c本身是在特殊的参考系中得到的数值（包括麦克斯韦的理论）。其实，当光的速度值c被定为可交换的等价信息Ｃ以后，根据相对性原理，就不应该有任何特殊参考系。但人们为了使用方便，很多时候还是在采用特殊参考系，至少是局部的特殊参考系。 虽然爱因斯坦认识到了“光速不变”中Ｃ的深刻含义，但不一定认识到了“光速不变”做为观测工具的深刻含义。否则，他就不会和哥本啥根学派展开了激烈的论战。 因为量子理论都是“光速”意义上的“事件”，狭义相对论又如何能靠“观察”来处理呢？ 另外，因为ＳＲ是在四纬时空连续体的基础上的理论，或简单地说是“牛顿的时空没有分离”的基础上，那么，这决定了ＳＲ用三维去解释与用四维去解释会不一样。“时慢”和“尺缩”就是用牛顿理论的时间概念和空间概念去描述的结果，在四维中，是没有所谓“时慢”和“尺缩”的，“时慢”和“尺缩”是时空分离的结论而已。 打个比方，一张纸上（比作时空），画了许多运动的汽车（比作惯性系），那么，ＳＲ只是任取其中二辆（二个惯性系）作为研究对象，它的结论当然只能限定于这二辆汽车（二个惯性系），它没有对这张纸（时空）作出定论，也没有对其它汽车（惯性系）的运动形式作出定论，最多就是二个惯性系之中，有一个以“我”为观察者而已。(写得好啊，光就是我，我就是光，有志者，其可不实证乎？即便到此境地，尤为未也，尤为子光！！！——寻找中医) 把光速c理解为实际观察中的一个对任何系都一致的标准尺在理论上是可以的，在逻辑上也是行得通的。因为光速c的值是作为一个各系的标准尺看待，而且，这个“尺”只从发光点的原始位置开始“量”，所以，任何c+v, c-v之类的问题也不复存在了。 假如ＳＲ错了，不影响整体；相反，则为高速运动提供了一个可用的理论，并且，也实际上解决了一些牛顿理论无法解决的问题。“相对论是到目前为止人类发现的最精确的科学理论之一”中，重点就在于“最精确”这三个字！物理理论的真正目的不是为了理论而理论，而是为了能用于实际。能用于实际则唯有要“最精确”！相对论这个“最精确”可以说是目前为止宏观上数量级最大的一个。退一万步讲，即使相对论有些逻辑上的不理解或被人认为逻辑上有错，但在“最精确”这个概念范畴上，反相者目前为止却是无能为力的。 当人们说到“四维空间”时，经常指的都是关于时间的概念。在这种情况下，四维空间可以理解为三维空间附加一条时间轴。这种空间叫做闵可夫斯基时空或“(3 + 1)-空间”。这也是爱因斯坦在他的广义相对论和狭义相对论中提及的四维时空概念。 狭义相对论中: 时空是闵可夫斯基时空，并不是爱因斯坦发明的； 变换是洛变换，也不是爱因斯坦发明的； 爱因斯坦只是在这些基础上引进了一把“光速标准尺”而已。 对于“光速标准尺”是否合理，目前来看是合理的，没有什么其它更合适的标准尺度了。 ＳＲ是产生于实际，上升为理论的一个最根本的思想就是将实际光速c上升为光速值（常数）这个标准尺！ ____________________________________________________________________________ 爱因斯坦1905年9月发表在德国《物理学年鉴》上的那篇著名的相对论论文《论动体的电动力学》，提到光速问题的话[1]： 　　“光在空虚空间里总是以一确定的速度V传播着，这速度同发射体的运动状态无关。” 　　“下面的考虑是以相对性原理和光速不变原理为依据的，这两条原理我们定义如下： 　　1. 物理体系的状态据以变化的定律，同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是两个在互相匀速平行移动着的坐标系中的哪一个并无关系。 　　2. 任何光线在‘静止的’坐标系中都是以确定的速度V运动着，不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。” 　“对于大于光速的速度，我们的讨论就变得毫无疑义了；在以后的讨论中，我们会发现，光速在我们的物理理论中扮演着无限大速度的角色。” 　“由此，当υ=V时，W就变成无限大。正像我们以前的结果一样，超光速的速度没有存在的可能。” 根据这篇论文，可以了解到： 1、物理体系的状态据以变化的定律，同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是两个在互相匀速移动着的坐标系中的哪一个并无关系（相对性原理）。 2、任何光线在静止的坐标系中都是以确定的速度c运动着，不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的（光速不变原理）。

[ 本帖最后由寻找中医于 2010-2-27 18:47 编辑 ]

寻找中医 · 发表于 2010-2-27 18:35

狭义相对论之所以难以理解的原因在于我们普通人头脑里根深蒂固的绝对时空观（即牛顿的时空观），以及对于光速不变原理的理解。 其中，本文对于光速不变原理的论述很精彩。这也是量子力学和相对论根本分歧的地方的原因。因为微观世界的粒子都是光速运动，因此相对论不适用。最明显的地方就在于波粒二象性以及测不准原理还有波包的塌缩。 这一切的根源在于，相对论执着于确定性——认为场是存在的客观实在。 量子力学没有考虑到，能够生成粒子背后的那个是什么？那个既不是确定的，也不是不确定的。既可以是波，也可以是粒子——缘起性空。物理学家的深刻困惑来自于对于物理实在的执着。 现代出现的弦论就是想统一相对论和量子论，找到一个自然界大一统原理，但是仍旧没有成功。但已经很接近《楞严经》对时空的描述。但这一切都是理论描述，数学推理。最精微处需要物理学家精神极大的宁静才能把握，所谓“静极光通达”。心不相应行法的证悟必须去除88个心理结使，证阿罗汉果。所以，即使弦论成功，也只是将人类引导到释迦牟尼那里去而已。

[ 本帖最后由寻找中医于 2010-2-27 18:48 编辑 ]

寻找中医 · 发表于 2010-2-27 18:52

“阿弥陀佛”这四个字，就是一个大秘密。 　　“阿”在梵文中的含义，包含了：无量、无边、无际、无限、空、大、清净等等，很多的意思。总之，是一切众生的生发音，是开口音。 　　“弥”是时间、寿命、无限的延长、延伸、连续绵远．无尽止的延续、伸展。 　　“陀”是光明，无限的光明，乖量的光明，无边无际、无尽的光明．大而无外，小而无内。 　　因为“阿弥陀”这三个字的意思，无法用少数几个中文字表达出来，于是就照梵文名号译音。 　　根据巴利文的发音，或根据后期的梵文发音，对于“阿弥陀”的：“陀”字，就念成“达”的字音。 　　总之，“阿弥陀”即是无量寿、无量光。这便是一个大秘密。光和寿，代表空间和时间。“阿弥陀”即包括了无量美好的、殊胜的时间与空间。一切物理世界，三千大千世界都有生灭，只有时间、空间——光寿无量，没有生灭。它充满了法界，尽法界、遍虚空，无处没有光。白色白光，红色红光，黄色黄光，蓝色蓝光。黑色的也有光。虽然说：现代的光学常识．把光与色加以界说，白是融射一切光的表色，黑是隐役一切光的表色。其实，黑只是不反射光的相，它同为光之体所含摄．五彩、七彩、多彩的光，只因光波长短的不同，它所显示的表相～～光色即有不同。而光是无所不在，无所灭处的。所以说尽虚空，遍法界，无不在佛光普照之中。但虚空无尽，法界无穷。诸佛性光，也无穷尽。 　　无量寿、无量光的“阿弥陀佛”，他究竟在哪里?我们的身心内外，无所不在，处处都在。那么，那光从何处来?从眼见的电灯光而言，它是从电能发生的，而电能是从宇宙间的能源而来的。但“能”又从何而来呢?最初最初的能，不是物理的，是心、佛、众生，三无差别的自性光所感发的。所以“阿弥陀佛”无量寿光，即是我们的自性心光。念“南无阿弥陀佛”，自性心光就出现了。并且光与音声都同时遍满。心光通于佛性，佛性自在心光。 　　光有很多层次，有很深奥的内涵，随便介绍出来。在有些学习密宗的人看来，是一项很严重的事。但在我的观念中，密宗与显教本无差别，无所谓密与不密。一切都就公之世人。“道”是天下的公道，有利于人的，不应该保守什么秘密。如果另有秘密，而不可传，岂非佛法也有藏私吗?既然不能公开，尚须藏密．则此秘密何以值得相信?大公无私的道，不属于我之所有，也不属于任何人所应该秘密拥有的。这就好比空气、阳光，人人都有权分享，应该获得。所以不管显密，只要有益人群的，凡是所知的，都可以付出，一切都布施，一切都供养，不必藏为己有。真的秘密，秘密在每一位自己的身心中。所以云门禅师说：“我有一宝，秘在形山。” 　　光有子光、母光。凡有相的光明，都是子光。眼前的灯不是物理世界的子光。假如将灯熄了，一片黑暗，黑暗也没有什么可怕的。在电灯光中念佛，灯熄了，就在黑暗中，照念下去。念久了，自性心光发出，与“阿弥陀佛”的无量寿光融接了，在黑暗中也自发现光明照耀，这种境界，不是想像所得。（注意啊，我们喜欢用自己的幻想来推测佛境界，在《圆觉经》中金刚藏菩萨问了相同的问题，佛一个大棒就打了过来，“未出轮回，而辨圆觉，彼圆觉性，便同流转”，以有思维心，揣度如来境界，“如取萤火，烧须弥山”！但我们轮回中的众生，没法不随业流转啊，到底如何找到出路，参！！！） 　　要知道，我们人类是在白天的日光中才能看见东西的生物。在这个世界中，有比人类更多得众生，在白天日光的强度下，看不见东西的众生，更多的不知其数。如蝙蝠、猫头鹰、虫孚等等，有的反而要在黯淡的光线下才能看得见东西。他们都在黑夜才出来活动，它们有的看见日光，反而受不了，甚至会导致死亡。各各众生的业力不同，感光就不同。所以“阿弥陀佛”也在它们中间放出各各感应不同的光。大家须要懂得这个秘要，才可了知佛的慈悲广大．心愿。 　　当你念佛，念到光明现前的时候，不要执着它就是胜境。这种光明还是子光，不是母光。到了一念不生，清净圆明，既无所谓光，也无所谓不光，自性心光现前，方可与“阿弥陀佛”的心光相接了。如果你在念佛时，见到有相的光明，便以为是“阿弥陀佛”放出光来接引你了，那就未免太小器了。那你拿四十元买一支手电筒，轻轻用手指一按，就会发出光亮．岂非比念佛打坐要便宜得多!。总之，有相光明，还是子光。换言之，它是母光的反映。有些人在静坐中，发现了光，就很高兴，认为自己有功夫，有道行了，这才是傻瓜。岂不闻佛在《金刚经》上说：“凡所有相，皆属虚妄。”所以必须了知，那是子光，不是母光。 　　那么这类的有相光明好不好呢?不执着就好，执着了就不好。如果不执着、不着相，那有相的光明，与自性心光便自渐渐融会一体。如果执着了，便落在生灭妄缘中，那就不好了。所以说，持名念佛，如果能体会得佛号无量寿光的涵义，那就更好。 。。。。。。。。。。。。。。 如此随时随地念下去，渐渐的念也念不起来了。只是一片清明，了无杂念的闲心。也许有人认为这是业重障深，念佛念不起来了，其实并不一定。有的正是到了净念境界。清净现前。这样身心清净，突然断念，既无过去心，也无未来心，现前一念清明，佛也没有，念也不生，清净现前，正是净念。此时保持身心一片，了了常知，任运自在，这样就是净念相继了。然后一旦身心解脱，当然净土现前，绝对不会不成就的。如果在净念中，了了常知，既不昏沉，也不敢乱，顿然定住似的，你就让他多定一会，更好，试看五百罗汉的造相，各个不同，有的正在掏耳垢，有的正在捏脚，他就如此地人定不动了。佛国禅师偈云：“有时且念十方佛，无事闲观一片心。”诸位若能念到如此境界，当然无不成就念佛三昧。我当随喜，我当归向，暂且讲到这里为止，讲太久了，谢谢诸位，同声念佛，回向净土。(如此方能找回我们本有母光，明白光后面的秘密，找到能生成光的那个东西，我亦随喜，我亦归向)

[ 本帖最后由寻找中医于 2010-2-27 19:00 编辑 ]

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狭义相对论１２３ -- 简简单单清清楚楚明明白白（ZT）

摘录几段南怀瑾先生在《念佛的方法与理论》里面对于光的论述