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关于光速以及超光速

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1楼2019-03-15 21:59
    从海南到北京,飞机飞了5个小时。


    中间到安庆的时候,旁边一位乘客问我手里的书是什么书。
    我给他看,书名是《电磁场和电磁波》。


    他问我一个问题,我听了好几遍,才听明白:这书是关于“粒子悖论”的吗?


    我说不是,这只是关于经典电磁学的,关于麦克斯韦方程组的。


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    2楼2019-03-15 22:02
      这已经是第三次买这本书。第一次是二手的,第二次是新的,这次又是二手的。


      总是买是因为总是在需要的时候,它恰好不在身边,而它在此时此刻又是不可或缺的。


      拿着它是因为要再看一遍,从梯度到散度到旋度这三个概念,在新的基础上是否可以有新的理解。


      当然,也确实有新的理解。


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      3楼2019-03-15 22:04
        我略微能感觉到一点“不满”,就像是一个问题并没有被很好的解答。


        不过我也有我的理由:从经典电磁学到量子力学,似乎又是那种从初等数学跳到高等数学的情况,
        中间缺少一个必要的却又不是很明显的过渡阶段。若不是涉及极其基础性的问题,这个过渡阶段
        似乎可有可无,但是,这一点对于我现在的工作,确是至关重要的。


        所以,我确实不关注,一个电子到底是怎么通过双缝的,又是为什么有观察者和没有观察者,结果会不一样。
        我不关注它,不是因为它不重要,而是因为,补上这个中间的过渡阶段,用不着我解答,你自己就能想明白。


        而反过来,没有这个部分,恐怕我怎么说都是徒劳的。


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        4楼2019-03-15 22:08
          在这五个小时的“无聊”的旅程中,有些东西想明白了。


          看来,人在天上飞一会,还是有好处的。


          什么东西想明白了?


          什么是角度。


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          5楼2019-03-15 22:10
            我想要的是什么呢?


            我想要的是一个度量角度的方式,它可以“统一三维空间的所有方向”。


            什么意思?
            意思是,你看,如果你用空间直角坐标系,那么,一条直线要在XYZ三个轴上投影出三个角。
            如果你用球坐标系,你也得至少用两个角,表示一个方向。


            有没有可能,用一个数值,一个角度,表示三维空间的所有方向?


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            6楼2019-03-15 22:14
              为什么要这样?
              为了“消解几何”。其实原因先前已经说过了,简单重复一遍:几何需要视觉能力的支持,同时也受到视觉能力的限制,不使用几何的方式而是使用纯粹数量的方式,将有可能打破这种限制。


              你可能不觉得有什么限制。
              请考虑这样一个问题:


              比如我们把我们存在其中的空间划分为三个维数(严格说是4个,因为还有“点”,这个0维的存在),那么,我们似乎就可以在三个维数上对一个物体进行操作,最关键的是,使用正交方式,三个轴之间可以“互不相关”。


              然而,你信吗?
              我不信,我不信真的互不相关。
              因为这是一个很简单很基本的问题:如果三个轴之间真的可以互不相关,那么三个轴交点上的那个物体,它三个轴可以互不相关的话,它又是如何构成一个整体的?


              它非但不是三个轴互不相关,它必须是三个轴密切相关才行,不然它已经散架子了。


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              7楼2019-03-15 22:19
                在这里我会遇到两种反驳:
                一种是:说三个轴互不相关的正交性,说的不是物体里面的事。
                一种是:这是一种数学上的处理方式,不要用物理去否定数学的有效性。


                对于第一种,我要说的是,里面和外面你怎么区分?它的界限在何处?
                对于第二种,我要说的是,数学抽象于真实世界,而真实世界运行的法则就是物理法则,
                你会不会又抽象多了?把本来没有的能力又当成了现实存在的东西?


                也就是说,有什么东西是真正可以用正交方式来处理的吗?


                如果没有,如果这只是一种便于处理的方法,那么它会不会掩盖了物理现实中的真相?


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                8楼2019-03-15 22:24
                  我知道我说不明白,我知道我只能尽力表达。


                  三个维数上的投影在宏观尺度上总是可以随意改变的,比如改变一个桌子的位置,甚至一粒沙子。
                  那么,在围观上呢?
                  改变一个电子的位置,能不能说,只在X上改变而不影响Y和Z上的情况?
                  我是说,就像改变一个桌子的位置那么简单,用不着使用各种方法而特别去调整它。


                  如果你试图改变一个电子的位置,你能用的无非就是电场和磁场(引力场目前被认为无法人为操纵),
                  哪怕你用另一个电子或者其它带电粒子和这个电子相互作用,它最终作用的方式仍然是依赖电场或者磁场。


                  那么在这种情况下,怎么“精确的”只改变一个方向上的位置?


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                  9楼2019-03-15 22:30
                    顶顶


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                    10楼2019-03-15 22:31
                      你认为你能做到,其实你不能。
                      这个应该叫做“没有正确的认识自己”。


                      你认为你能把空间按照“无关性”来将其分为XYZ三个正交方向以及对应的三个维数。
                      其实你不能,而你认为你能,你会受到何种限制?


                      那个例子就是先前说过的:你认为你能把世界无限细分,然而你不能(没人能做到)。
                      你不能做到却认为自己能做到,
                      结果就是你认为你已经达到了那个程度,而实际上,更大的世界你就不会再去看,也看不见了。
                      就是这种限制。
                      而突破这种限制的方法,实际上就是否定自己。


                      比如说,否定眼见为实,否定“我认为的就是对的”。


                      当然否定本身并不足够,需要做的是,探求后面的那个被遮蔽的东西。


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                      11楼2019-03-15 22:36
                        内和外不可能真正严格区分,越是微观越是如此,而微观是宏观架构的基石,宏观是微观存在在数量和结构上的表象。如果说谁更靠谱,显然是微观。


                        在微观上,三个维数也好,四个维数也好,由于存在物本身不可能被观察者的观察方式割裂,也就是说维数以及正交的概念,只是人类认识世界的一种方式(来自于宏观的认识),那么很自然可以想到,微观世界的真实存在,是不依赖于维数概念的。


                        这就像是说,一朵花,你叫它花还是flower,没有区别。它不会因为你用花这个字,它就变成“上下结构”的,也不会因为写成flower而变成6段。


                        你是不是觉得这些话特别扯淡?
                        确实是,然而,你知道吗?认为世界必须可以按照正交方式而分解为维数的想法,比这个说法扯淡多了。


                        你只是接受了而已,你只是还没有开始质疑它而已。


                        当你意识到,如果三个方向真的可以无关就意味着任何存在物都没法存在,那你就知道这种方式有多么没有道理了。


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                        12楼2019-03-15 22:43
                          应该这么说,认识到正交关系,以及以此建立维数的概念,是一个伟大的发明(也可以叫做发现)。
                          你可能认为,我要否定它的正确性。
                          其实不然。没有必要否定它的正确性,就像牛顿力学大多数情况下都是好使的一样。


                          我要说的是,如何用一个角,来解决这种人为造成的分裂状态,而使得一个本来就是一个的,可以就是一个。


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                          13楼2019-03-15 22:48
                            这件事得益于对i的理解。
                            i=Sqrt(-1)
                            以及对于
                            e^ti = cos t + i sin t


                            当我们知道那个负一的平方根的本意,就是“周期”,它可以被认为是一个可以被赋值的变量,的时候,
                            e^ti为何能够构成弹簧曲线,以及它的真实样子,就很清楚了。


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                            14楼2019-03-15 22:51
                              弹簧曲线,就是
                              e^ti=cos t + i sin t
                              画出来的样子。它就像一个弹簧,或者旋转楼梯。


                              你看,用直角坐标系表示方向,你得用三个投影;用球坐标系表示方向,你得用两个角;用柱体坐标系,你得用一个角和一个长度。但是用弹簧呢?


                              弹簧的直径已经知道(这时候i被赋值为常数),那么在弹簧某位置选择一点,然后计算一个正的或者负的长度,你实际上就得到一个角度。


                              仔细想一下,这个角度是不是可以指向三维空间的所有方向(有可能有极点,具体决定于你怎么选择起点)?


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                              15楼2019-03-15 22:55
                                从弹簧上选定的点开始,顺着弹簧的弧度增加或者减少一个长度,得到终点。
                                从起点到终点之间画一个箭头,选择终点的不同位置,是不是可以指向空间中的所有方向?
                                如果弹簧上选择起点不能,那么弹簧的某个层次上的中点(不在弹簧体本身而是在中间),是否可以?


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                                16楼2019-03-15 22:58
                                  我希望我说的这个图像,你已经想象出来了。


                                  为什么是弹簧?都不是偶然的。
                                  其实你知道当年电子被发现的时候,大家从一堆数学公式里面一个用于描述电子行为的公式,找到的就是这个弹簧。


                                  你要认识世界,是按照“你认为对的”,还是“世界本来就是这样的”,哪一种方式,更好?
                                  我选择后一种,因为它能让我走的更远。


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                                  17楼2019-03-15 23:00
                                    在长度的概念被统一之后,角度的概念也由此统一了(长度统一的事我确实没说过,不过不是严重的问题,不影响阅读)。几何学就两个东西,一个是长度,一个是角度(多维数意味着多个独立的角度)。


                                    当这两个东西完全代数化,以及完全物理化之后,其实就不用几何了。
                                    这就像是,当年用解析几何解决平面几何的问题,非常容易;现在,我们用非几何的方式,解决几何问题。
                                    而这意味着什么,我很难把它说清楚:如果你想要在A地消失并在B地出现,几何帮不了你,但是用这种方式
                                    是可以的(想象虫洞或者星门吧)。


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                                    18楼2019-03-15 23:04
                                      文不对题?
                                      到现在也没说光速和超光速的事,对吧?


                                      确实如此。因为上面说的都是五点半之前的事,而下面说的是七点半之后的事。
                                      虚数单位从虚走向实,它就有了可操作性。
                                      弹簧方式可以统一三维(四维)世界的所有方向,意味着它是一种非常基本的结构。


                                      而它就是电子的结构。


                                      我们知道电子和光子的关系,有说正负电子构成一个光子,也有说正负电子构成一对光子,到底是怎么样的,我记不清了。既然电子的结构是这样,光子又是电子所“构成”的,那么是不是可以把弹簧做一下变形,看看能不能得到一个光子的样子?


                                      也就是说,“看到光”:不是用光看世界,而是看到光本身。


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                                      19楼2019-03-15 23:08
                                        听我说,这些字写出来,没有多少信息,也无法体现后面的工作量。
                                        实质上甚至不能非常有理有据的论述要表达的内容。
                                        原因说过,我再说一次:这是认知极限的问题。
                                        比如你让我体验,做一只蝙蝠的感受,你无论怎么给我解释超声波,我终究听到的不是超声波,你无论怎么把超声波变换频率,让我听到,我最终听到的也是超声波变换频率之后的东西,也不是超声波本身。我终究听不到真正的超声波,除非,有一天我长了能够听到超声波的耳朵。


                                        你能明白这一点就好。
                                        两个维数的差异,比如从一维到二维的差异看似是无限的,但实际上维数的存在依赖于周期性,而周期性本身就是有限性的体现。而认知极限造成的差异,是不依赖于周期性的,它实际上比两个维数的差异还大。
                                        所以如果你觉得这些事没有道理,也很正常,因为那不是你熟悉的那个道理。


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                                        20楼2019-03-15 23:14
                                          下面要说的,也是非常本质的东西,我尽量用你熟悉的方式来表达。


                                          一个人走路,假设步长总是确定的,现在给定一个不为零的时间T,请问,他怎么走,经过T之后,他走过的位移为0?


                                          请注意,这里说的是位移,也就是从起点到终点的距离,不是路程。因为他只要用不为零的时间走路,他就不可能不走过任何路程。


                                          但是他确实可以走过0位移。
                                          具体怎么走并不重要,重要的是,只要他在T时刻到达的时候,回到原地就是了。
                                          最“完美”的走法,就是走一个圆圈。


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                                          21楼2019-03-15 23:19
                                            下一个问题:他怎么走才能在T时间之后走过不为0的位移?


                                            这就更简单了,只要他最终不回到原地就行了。
                                            那么,这个不会到原地的方式,哪种最完美呢?


                                            我给出一个方法:走“半圈”,如果一圈叫做完美的话,那么半圈其实也挺完美。


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                                            22楼2019-03-15 23:21
                                              下面这个问题,有难度,但是我认为你也能想到。


                                              这个人,用何种方式,才能走一圈,却不回到原地?


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                                              23楼2019-03-15 23:25
                                                好吧,答案就是弹簧,或者螺旋楼梯。


                                                你从轴向看,就是走一圈,而从径向和切向看,就是没有回到原地。


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                                                24楼2019-03-15 23:26
                                                  现在有两个人A和B,他们两个走路的,单位时间里面走过的路程(这也是速度的一种定义),是一样的。
                                                  他们同时走,但是路线不同。
                                                  A出发之向左偏一点开始走半圆的路径,到达直径另一端之后,又向右偏一点,再走下一个半圆的路径,这样就形成了半圆构成的蛇形路径。


                                                  B出发之后就走上一个螺旋楼梯,楼梯通向很高的楼层。


                                                  A在宏观上,是在一直沿着直线向前走;B在宏观上,则是沿着直线向上走。


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                                                  25楼2019-03-15 23:31
                                                    我们确实可以假定B的螺旋楼梯的单圈直径和A的半圆直径都是一样的。


                                                    但是,我们也可以做一点变化,比如让B的螺旋楼梯的单圈直径变大或者变小。
                                                    变大我就不说了,就说变小。


                                                    现在的问题是:
                                                    B的螺旋楼梯的单圈直径要小到什么程度,B在垂直方向上的宏观速度,才能达到或者超过A?


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                                                    26楼2019-03-15 23:34
                                                      问题问完了。


                                                      如果你已经在头脑中看到这些景象,我相信,你已经明白了。


                                                      到底为什么不能达到或者超过光速。


                                                      实际上,你也同时明白了,究竟如何才能超过光速。


                                                      如果你还没明白,可以问,我尽量答。


                                                      今天就先写这些。


                                                      一整天都在北京四处跑,见朋友和同学,很疲劳。
                                                      先休息了。


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                                                      27楼2019-03-15 23:37
                                                        火前六


                                                        应用达人
                                                        应用吧活动,去领取
                                                        活动截止:2100-01-01
                                                        去徽章馆》
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                                                        来自Android客户端29楼2019-03-15 23:52


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                                                          来自Android客户端30楼2019-03-16 00:11
                                                            书名都给出了。
                                                            这些看似隐喻的东西,其实都在书里面。
                                                            如果你研究电磁学,你不可能不知道我说的是什么。
                                                            至于民科一类的评价,我只能说,科学对于你而言,和宗教是一样的。
                                                            《电磁场和电磁波》是一本大专院校普遍使用的教材。
                                                            如果你有心钻研科学(而不是信仰科学教),那么请你好好看看书吧。


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                                                            31楼2019-03-16 00:19