On some Implications of (Symmetric) Special Relativity to High Energy Physics
高能粒子碰撞总截面或相互作用半径的增大以及超相对论粒子(核子)在物质介质(介子)中的平均自由程的收缩已被证明是狭义相对论的起源[1],除此之外,高能物理中还有其他现象可能由相对论运动学引起。特别是这似乎是与EMC效应和所谓的大气中微子异常的情况下。
2001-03-02 physics.gen-ph
Relativity and quantum mechanics: Jorgensen revisited
我们首先定义了保证慢子动量和能量变换、波矢变换和波频率变换的函数。这样做之后,我们证明,如果粒子速度u和相速度w的乘积是相对论不变量(uw=c^2),则它们确保了动量和波矢之间的商以及能量和频率之间的商的相对论不变性,这是狭义相对论和量子力学的自然结合。
2007-03-25 physics.gen-ph
An Introduction to Relativistic Quantum Mechanics. I. From Relativity to Dirac Equation
利用狭义相对论的一般概念和量子力学的要求,导出并研究了狄拉克方程。本研究仅利用量子力学中自旋和旋转的基本知识以及线性代数的标准处理方法。
2011-09-30 physics.gen-ph quant-ph
Simulation of Kinematics of Special Theory of Relativity
狭义相对论的原理极其简单。掌握毕达哥拉斯定理的知识和进行最简单的代数运算的能力,就足以熟悉狭义相对论的运动学,以及与相对运动有关的运动物体纵向维度的时间膨胀和收缩。然而,相对论基本原理的简单性与基于普通常识的怀疑论者对狭义相对论后果的理解和有时完全不接受的困难形成了令人惊讶的对比。某些关于相对论的畅销书的作者解释这种对比的存在,是通过怀疑论者的常识在“我们日常生活的赤裸裸的概念”上取得了成功。狭义相对论是模拟在这篇文章的基础上,最简单的例子,驳船,航天飞机和船只的运动在水环境中。它被模拟,而不拒绝习惯的普通常识。在这篇文章中,相对论时间和爱因斯坦的狭义相对论的相对论效应-洛伦兹收缩,时间膨胀,相对论多普勒效应,Skobeltsyn-Bell效应,和速度的相对论添加-使用经典物理学的基本方法进行模拟。他们被模拟,但没有拒绝在上个世纪被“疯狂想法”的庆祝所压制的习惯性普通常识。得到了洛伦兹变换。示出了用于模拟四维时空的装置。
2011-12-22 physics.gen-ph
Relativistic Perihelion Precession of Orbits of Venus and the Earth
在勒威耶于1859年宣布的所有理论中,爱因斯坦于1915年11月提出的广义相对论可以解释水星轨道的“异常”近日点进动,仅能计算出水星的“异常”岁差。由于水星的岁差是由完整的广义相对论直接导出的结果,因此爱因斯坦认为这是对广义相对论最关键的检验,也是他提出的三个检验之一。随着空间时代的到来,观测精度水平进一步提高,有可能探测到太阳系其他行星轨道的这种岁差,金星和地球这一结果有力地证明了行星轨道近日点进动的“反常”现象确实是一种相对论效应。我们以前的论文介绍了数学模型和水星轨道的相对论近日点进动的计算值使用替代的相对论引力模型,这是爱因斯坦相对论理论的一种改造形式,只保留了实验证明的原则,并通过近一个世纪的相对论实验,包括太空时代实验的好处而丰富。本文用这个模型计算了金星和地球的相对论性岁差,计算结果与广义相对论的预言比较好,在不确定度范围内与观测值也是一致的。
2008-02-01 physics.gen-ph
Special Relativity: Scientific or Philosophical Theory?
在这篇文章中,我们认为,狭义相对论,作为制定爱因斯坦,是一个哲学,而不是一个科学理论。科学和实验支持的是嵌入洛伦兹变换中的相对论力学的形式及其直接的数学、实验和观测结果。这与量子力学平行,其中物理学的这一分支的科学内容和实验支持嵌入在量子力学的形式主义中,而不是在其哲学解释中,如哥本哈根学派或平行世界解释。爱因斯坦的狭义相对论因洛伦兹变换的相对论力学的成功而受到不应有的赞扬。因此,所有没有直接实验或观测支持的爱因斯坦解释的假设和结论都应该重新审查,洛伦兹变换的相对论力学应该在教育、学术和研究中以与量子力学类似的方式对待。
2016-10-14 physics.gen-ph
Rethinking the Foundations of the Theory of Special Relativity: Stellar Aberration and the Fizeau Experiment
在之前发表在该杂志上的一篇论文中,我们描述了一个新的相对论波动方程,该方程解释了光在两个不同惯性系中从光源到观察者的传播。这个以多普勒效应为基础的方程可以解释带电粒子的同时性的相对性和带电粒子不能超过光速的现象。与狭义相对论相反,它不需要引入空间和时间的相对性。在这里,我们表明,在解释斐索关于运动介质的光学实验的结果方面,基于多普勒效应的新的相对论波动方程在数量上比基于菲涅耳阻力系数或空间和时间的相对性的标准理论更精确--爱因斯坦认为这个实验是“有利于相对论的关键检验”。“新的相对论波动方程定量地描述了涉及运动物体光学的其他观测,包括恒星像差和迈克耳孙-莫雷实验的零结果。本文提出了一个实验来测试折射率对运动介质产生的干涉条纹位移的影响。基于空间和时间相对性的狭义相对论和基于多普勒效应的新的相对论波动方程对折射率对运动介质光学的影响做出了不同的预测。
2011-05-10 physics.gen-ph
Heuristic approach to a {\em natural} unification of the Quantum Theory and the General Theory of Relativity
In non-relativistic as well as in special relativistic quantum theory , { \em mass} and { \em charge} are { \em pure numbers} appearing in various (quantum) operators and admit { \em any values}, { \it ie}, values for these quantities are to be prescribed { \em by hand}. This is, in a theory of probability, understandable since we need to { \em assume} some { \em intrinsic} properties of the object we are calculating the probability about. Then, if we { \em specify}, in some satisfactory manner, mass and charge for a point of the space in a suitable general-relativistic framework, the quantum …
2004-09-12 physics.gen-ph
Dynamical 3-Space: neo-Lorentz Relativity
现存的主要相对论理论-伽利略的相对论(GaR),洛伦兹的相对论(LR)和爱因斯坦的狭义相对论(SR),后者备受推崇,而LR基本上被忽略了。事实上,经常有人错误地声称SR和LR在实验上是无法区分的。在这里,我们表明:(i)SR和LR是实验上可区分的,(ii)气体模式迈克耳孙干涉仪实验与航天器对地飞行多普勒频移数据的比较表明,LR与数据一致,而SR与数据冲突,(iii)SR可以通过混合伽利略空间和时间坐标的空间和时间坐标的线性变化从GaR精确导出。所以GaR和SR是等价的。因此,众所周知的SR相对论效应是纯粹的坐标效应,不能对应于观察到的相对论效应。这三种相对论之间的联系在发现空间是一个可观测的动力学结构系统,并且空间和时间是不同的现象之后变得明显,导致了新洛伦兹相对论(nLR)。观察到的相对论效应是nLR和3-空间的动力学后果。特别地,给出了狄拉克方程从nLR的正确推导,这需要推导出静止质量能量mc^2
2012-07-05 physics.gen-ph
A rigorous definition of mass in special relativity
经典力学中质量的公理化定义是由马赫在19世纪下半叶提出的,并经过几位作者的改进,被简化并推广到狭义相对论中。根据这里提出的扩展定义,相对论性粒子的质量与其速度无关,与静止质量一致,即,质量是经典力学定义的。然后,力被定义为质量和加速度的乘积,在经典和相对论的框架。
2008-06-06 physics.gen-ph
Fractional Modified Special Relativity
分数阶微积分是描述伪欧几里德时空中相对论现象的一种自然工具。本文提出了分数阶修正的狭义相对论。我们得到了时间膨胀的分数阶广义关系。
2011-03-31 physics.gen-ph
The Relativistic Elasticity of Rigid Bodies
玻恩在1909年研究了“相对论不变形体”,但错误地称之为“刚性体”。人们在相对论书籍中可以找到的“刚体“实际上是这个天生的“不可变形的物体”。在相对论中,有必要区分“刚性”和“不可变形”。“不可变形”物体(在最可能刚性的意义上)必须是“可变形”物体,其中Schock波以最大速度c传播。在本文中,我们提出了刚体的弹性定律.我们认为,这些被大多数相对主义者所忽视的定律,应该在相对主义初级课程中讲授。随着2005年相对论百年纪念的临近,我们要呼吁所有对这些问题有一定影响力的人,避免这种一再将“刚性”称为“不可变形的身体”的错误。
2003-11-05 physics.gen-ph
Principle of relativity in physics and in epistemology
详细讨论了相对性原理在狭义相对论中的概念演变。它与量子力学、相对论量子力学和量子场论中的一系列困难以及反引力和快子中微子等的新预言密切相关。
2004-07-16 physics.gen-ph
Relativistic quantum mechanics and relativistic quantum statistics based upon a novel perspective on relativistic transformation
最近提出的一种关于相对论变换的新观点,使人们对相对性原理的真正意义有了一个新的认识。有了这个新的观点和贝尔定理,我们认为,狭义相对论,而不是量子理论,应该从根本上重新制定解决两个理论之间的不一致。在此基础上提出了相对论性量子力学的新理论。这种新的相对论性量子力学摆脱了当前相对论性量子力学中根深蒂固的负概率密度、负能态、Zitterbewegung和Klein悖论等反常现象。此外,还发现了一个显著的结果,即粒子不能被限制在宽度小于康普顿波长一半的无限深方阱中。作为核物理学的一个应用,原子核的大小存在一个下限。无论是电子还是正电子,都不能被任何相互作用限制在原子核内。此外,我们认为,非相对论量子统计的假设满足相对性原理,扩展到相对论领域。本文提出了一种新的相对论量子统计理论,使它的概率分布函数与非相对论量子统计中的三个已知的概率分布函数相同。利用新的相对论量子统计和相对论量子力学,导出了稀气体的相对论速度分布。这种相对论速度分布在低温区退化为麦克斯韦速度分布。然而,这种相对论速度分布在高温区与Jüttner速度分布明显不同。同时,用新的相对论量子统计方法研究了稀薄气体的热性质。
2013-11-27 physics.gen-ph
Is the Kinematics of Special Relativity incomplete?
在狭义相对论的框架内对复合惯性运动(相对论和)进行分析,可以得出这样的结论:每个平移运动都必须是有限数量速度量子的对称复合相对论和。结果表明,由此得到的时空几何是高斯型的,四维向量演算的根源是复数代数,爱因斯坦的“同时性的相对性“是基于对相对性原理的误解。在其他的预言中,实验验证了强子在高能碰撞中的相互作用半径的上升。从理论还遵循的相对论性膨胀的时间和相对论性质量的等效性,以及存在的时间量子(基本长度)和它的定量值,被发现在良好的符合实验。
1999-10-13 physics.class-ph physics.gen-ph
Kinematic relativity of quantum Hamiltonian
结果表明,教科书中存在的量子哈密顿量的相对论修正是在对过于简化的相对论动能分解进行量子化后出现的。利用适当的表达式,得到了与通常的动能算符关系一致的动能算符,它与狭义相对论中的动能对应关系一致。具有这种算符的薛定谔方程为量子现象的描述提供了新的有趣的可能性。
2014-01-06 physics.gen-ph quant-ph
Motion equations for relativistic particles in an external electromagnetic field in scale relativity
Klein-Gordon方程和Dirac方程分别是自旋为0(所谓的标量粒子)和1/2(电子/正电子)的相对论粒子的运动方程。对于一个自由粒子,狄拉克方程是从克莱因-戈登方程通过在双四元数形式中取其平方根导出的,完全由标度相对论的第一原理证明。当外部电磁场起作用时,情况就不再如此。如果我们试图以类似于不存在磁场时所用的方法导出电磁狄拉克方程,就会得到一个附加项,它是泡利方程中遇到的自旋-磁场耦合项的相对论模拟,对自旋为1/2的非相对论粒子有效。然而,有一种方法可以恢复电磁狄拉克方程的标准形式,没有附加项,这相当于修改了这里涉及的两个协方差,量子和尺度的实现方式。在不涉及技术细节的情况下,我们将展示这些结果如何表明最后一种方法是基于尺度相对论的更深刻的根源,因为它自然地包含了自旋-电荷耦合。
2009-11-13 physics.gen-ph quant-ph
Optical interpretation of special relativity and quantum mechanics
目前的工作表明,通过适当的变量变化,相对论动力学可以映射到光在非均匀介质中的传播。因此,粒子通过修改后的时空的轨迹在形式上等价于光线,并且可以从费马原理的力学等价物中推导出来。光传播和力学之间的相似性,然后扩展到量子力学,表明相对论性量子力学可以从修改的时空波动方程推导出来。德布罗意波长、薛定谔方程和不确定原理等非相对论性结果是该理论的直接结果,而相对论性结论也是可能的。
2000-10-30 physics.gen-ph physics.optics
Thermodynamics of Extended Bodies in Special Relativity
相对论热力学被推广到在平坦时空中容纳四维旋转。当一个扩展体的各元素沿Killing流运动时,它可以处于平衡状态。在平坦时空中有三种基本的基灵流,每一种都对应于平移运动、空间旋转和恒定线加速度;空间旋转和恒定线加速度被视为四维旋转。相对论热力学过去的文献主要研究平移运动。本文推导了另外两种体系的热力学。
2010-02-04 physics.class-ph physics.gen-ph
The arithmetic of uncertainty unifies quantum formalism and relativistic spacetime
量子力学和相对论极大地改变了我们对宇宙的理解,开创了现代物理学的时代。量子理论以概率的方式处理小尺度上的物体,而相对论则以经典的方式处理空间和时间中的运动。我们在这里表明,量子理论和相对论的数学结构都是从纯粹的思想出发的,它们都是由同样的基本的“组合和排序”对称性所定义和唯一约束的,而这些对称性是标准算术和概率的基础。关键是不确定性,它不可避免地伴随着对数量的观察,并迫使使用成对的数字。这种对称性直接导致了复杂的“$\surd\mathord-1$“算法(量子力学的标准演算)和相对论时空的洛伦兹变换的使用。因此,一维的时间和三维的空间被认为是物理学的深刻和必然的框架。
2020-12-19 physics.gen-ph quant-ph
Relativistic Paradoxes and Lack of Relativity in Closed Spaces
一些已知的相对论悖论被重新考虑封闭空间,使用一个简单的几何模型。对于封闭空间中的两个双胞胎,当旅行的双胞胎沿着测地线匀速运动并返回起点而不回头时,似乎出现了一个真正的悖论。因此,双胞胎的参考系(RF)似乎是相等的,这使得双胞胎悖论无法解决:双胞胎中的每一个都可以声称处于静止状态,因此在他们团聚时比伴侣更老。在现实中,悖论在这种情况下也有解决办法。除了两个RF之间相对于实际作用力的区别之外,它们还可以通过时钟同步来区分。一个封闭的空间挑选出一个真正稳定的RF与单值的全球时间;在所有其他帧,时间不是一个单值参数。这意味着即使在紧凑空间中沿着空间测地线的匀速运动也不是真正的惯性,并且在这种运动中存在作用在物体上的有效力。因此,旅行的孪生子在环球航行时比静止的孪生子年龄小,就像在平坦的时空中一样。具有讽刺意味的是,在这种情况下,相对论没有悖论,代价是带回了前伽利略的绝对静止概念。一个例子表明,没有悖论也被认为是一个更现实的情况下,一个时间演变的封闭空间。
2015-04-05 physics.gen-ph physics.hist-ph
NASA's satellite orbit anomaly problem can be solved precisely in the frame of Einstein's special theory of relativity. Anomaly confirms that gravity fields propagate with velocity of light as Einstein predicted
美国宇航局的喷气推进实验室把一个困扰科学家一段时间的问题放在了你的管上。它涉及到一个意想不到的力量作用在太空探测器上。证明了NASA卫星轨道异常问题可以在爱因斯坦的狭义相对论框架下求解。这一反常现象证实了引力场的传播速度与爱因斯坦的预言一致。证明是基于作者发现的相对论版本的牛顿引力场。本文给出了航天器在地日联合引力场中的相对论运动方程的公式。这些公式适用于数字计算机,易于实现。他还展示了如何找到解决方案的相对论运动方程的航天器。
2009-10-17 physics.class-ph physics.gen-ph
Gravity Control Propulsion: Towards a General Relativistic Approach
对重力控制概念的评价应根据目前已知的物理理论进行审查。本文利用广义相对论的形式研究了引力势能向动能的假设转换。我们表明,在这个过程中所涉及的能量大大超过牛顿的估计,鉴于广义相对论的性质。我们的结论是,任何重力操纵推进的影响在很大程度上取决于它的确切定义。
2006-10-16 physics.gen-ph physics.space-ph
On the law of motion in Special Relativity
牛顿相对于惯性系的运动定律(“实验室”)对于一个粒子在某一时刻受到一个力的作用,可以用两种方式来解释:(1)在无限小的时间内作用在粒子上的力给实验室带来了推动力。(冲量除以质量),同时粒子保持相对于新帧的原始速度,以及(2)在无限小的时间内作用在粒子上的力,相对于粒子的固有坐标系,赋予粒子相同的推动力,该粒子以相对于实验室的原始速度运动。我们表明,相对论运动定律承认两种解释,其中第一个是事实上相当于运动定律。因此,我们表明,相对论运动定律也可以重新表述为“力等于质量乘以加速度”,类似于牛顿定律,但相对论质量和相对论加速度定义在相对论速度加法定律,而不是普通的质量和普通的矢量速度加法,导致经典的加速度和牛顿定律。
2003-02-19 physics.class-ph physics.gen-ph