相对论有哪些实际应用?

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基础心理学举例说明感觉适应和对比现象在实际生活中具有哪些重要作用

感觉适应。从明亮的室外走到较暗的室内,过一段时间才能看得清楚,这是视觉的适应。你在身上喷了香水,一开始有明显的香味,但过一段时间你就闻不到了。其实香水味还在,是产生了嗅觉的适应。感觉对比。感觉对比。主要分同时对比和先后对比。同时对比,一张黑底一张白底图片,中间同样的灰色图形。我们会觉得白底的灰色比黑底的灰色更暗。前后对比,吃了甜的再吃酸的会觉得更酸。喝了苦的药,再吃白开水,会觉得白开水都有点甜。盯着红色物体看了以后,再看白色物体,会觉得有点青绿色。

举例说明感觉适应和对比现象在实际生活中具有哪些重要作用

感受性是感觉器官对适宜 *** 的感觉能力,也可以说是感觉的敏锐程度。感受性是以感觉阈限来度量的。感觉阈限是指能引起感觉的持续了一定时间的 *** 量。感受性有绝对感受性和差别感受性之分,分别用绝对感觉阈限和差别感觉阈限来衡量。
绝对感受性和绝对感觉阈限。感觉是由 *** 物引起的,但并非所有的 *** 物都能引起人的感觉,除 *** 物性质适宜外, *** 物还必须达到适当的限度。例如,一般情况下我们感受不到落在皮肤上的尘埃,听不见戴在手腕上的手表滴答声。要产生感觉, *** 必须达到一定的量。这种刚刚引起感觉的最小 *** 量就叫绝对感觉阈限,而对这种最小 *** 量的感觉能力就叫绝对感受性。绝对感觉阈限和绝对感受性之间成反比关系,即绝对感觉阈限的值越小,说明感受性越高,反之感受性越低。例如,一个人能听到比别人弱一半的声音,那么此人听觉阈限比别人小一半,听觉的绝对感受性比别人高一倍。
差别感受性与差别感觉阈限。在 *** 物引起感觉之后尽管 *** 强度,又发生了变化,但并不是所有的 *** 物强度的变化都能被我们觉察出来。如在原有100克重量中再增加1克,一般是感觉不出它的变化的,一定要增加3克或更多一些,才能觉察出前后两种重量的差异。这种刚刚能引起差异感觉的 *** 的最小变化量叫差别感觉阈限,而这种刚刚能觉察出最小差异量的感觉能力,就叫做差别感受性。差别感受性和差别感觉阈限也成反比关系。
感受性和感觉阈限的研究,对教育具有重要意义。教师如能了解、掌握学生感受性水平及其发展变化规律,对教师组织课堂教学、因材施教和就业指导都具有积极作用。
物对感觉器官的持续作用而使感受性发生变化的现象叫适应。适应既可以引起感受性的提高,也可以引起感受性的降低。在日常生活中,感觉适应的现象很普遍,视觉适应尤其明显。例如,白天从阳光灿烂的大街,走进黑暗的电影厅,开始时会什么也看不见,慢慢才能辨认出过道和椅子的轮廓这是对弱光的适应,称“暗适应”,是弱光的持续作用引起感觉能力的提高;反之,从黑暗的电影院走出来,强烈的阳光几乎使人睁不开眼,过了一会才感到不眼花,这是对强光的适应,称“明适应”,是强光的持续作用引起视觉感受性的降低(明适应)。“入芝兰之室,久而不闻其香;入鲍鱼之肆,久而不闻其臭”,这是嗅觉适应现象。“戴着眼镜找眼镜”是触觉适应现象。厨师由于连续的品尝,到后来做的菜会越来越咸,这是味觉适应现象。
听觉适应一般较困难,而痛觉则根本不能适应或很难适应,因为痛觉是伤害性 *** 信号,如果太容易适应,就会危机有机体的生存。
适应能力是有机体在长期进化过程中形成的,它对我们感知外界事物、调节自己的行为具有积极的意义。
对比是同一感受器接受不同 *** 而使感受性发生变化的现象,感觉对比分同时对比和继时对比两种。
同时对比是几个 *** 物同时作用于同一感受器,从而使感受性发生变化的现象。例如,同样一个灰色长方形,放在白色背景上就显得暗些,而放在黑色背景上则显得亮些。若把背景换成红色和绿色,那么在红色背景上的灰色便微显绿色,在绿色背景上的灰色则略显红色。继时对比是几个 *** 物先后作用于同一感受器时,使感受性发生变化的现象。例如,吃糖之后再吃苹果,会觉得苹果很酸,吃了苹果之后再吃糖,会觉得糖更甜。

举例说明感觉适应在实际生活中有哪些重要的作用

倒时差,让自己对环境不敏感

狭义/广义相对论在实际生活中有着什么重要作用?举例说明

先说核武器,这玩意对世界政治格局的影响,相信每个人都很清楚。 再说核电站,我们国家核能发电的比例还很低,部分发达国家已经达到了百分之几十的比例,比如法国、日本。在当前的能源局势下,核能的重要性还在上升。我们还可以展望未来,如果可控热核反应取得重大突破,将来极有可能成为世界的主要能源。另外,核电池还用在卫星上。 再说我们的日常生活吧,很多东西我们只拿来用,不去关心它的道理。如果你去探究的话,你会发现基础理论有多重要了。就说现在很流行的GPS卫星导航吧,天空中的卫星对计时要求很精确,而卫星工作在不同的引力条件下,其时钟必须进行校准,你不懂相对论,就该傻眼了吧

举例说明扩散现象在实际生产和生活中的应用

利用扩散现象可以有很多用处
比如高级的:制成透析膜,分离物质,如人工血液透析机。
再比如低级的:没事腌腌咸菜

凸透镜在实际生活中的应用,举例说明.

凸透镜的应用 (1)、照相机——2倍焦距以外,成倒立缩小的实像 (2)、幻灯机、投影器、电影放映机——2倍焦距和1倍焦距之间,成倒立放大实像 (3)、放大镜——短焦距凸透镜,成正立放大虚像

请举例说明热惰性在实际生活中的应用

所谓“热惰性”应该是指被加热的物体蓄有一定热量,在一定的温度下可以逐渐释放。例如:热水袋、热宝等,其实还有一种反向应用的例子,就是“蓄冷”,例如,很多冰箱、冰柜里面有一个“蓄冷器”,其实就是一个装满盐水的密封容器。冰箱冷却时。它也一起被冷却。降温了,压缩机停运后,外界热量逐渐进入,温度逐渐升高时,由于水比热很大,因此冰箱内热惯性很大,使冰箱升温缓慢,减少了压缩机启动次数。

举例说明生活中有哪些具有心理学中的遗忘

你这绝对脑残级别的问题,遗忘举例还需要场外求助来获得答案!我就不信你记英语单词还能够过目不忘!

举例说明配合物在实际生活中的应用及原理

病毒是病原微生物中最小的一种,其核心是核酸,外壳是蛋白质。不能独立自营生活,必须依靠宿主的酶系统才能使其本身繁殖,某些金属配合物具有抗病毒的活性。病毒的核酸和蛋白质均为配体,能与金属配合物相互作用,或占据细胞表面防止病毒吸附,或防止病毒在细胞内再生,从而阻止病毒的繁殖。
2.配体疗法排除金属中毒
环境污染,过量服用金属元素药物,或误食重金属,都可能导致人体金属中毒。原因是金属原子充当配位原子,蛋白质为配体,形成了配位化合物。使得蛋白质的功能丧失,人体机能发生异常。选用与金属元素结合生成水溶性大的配合物(例如牛奶等),使其排出体内,从而达到解毒的目的。

举例说明分段函数在实际生活中的应用

比如银行的利息,不同存款的范围里的利率是多少多少。
还有按揭、交纳个人所得税等。

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相对论对现代生活的影响

古希腊哲学家徳谟克利特曾说

而组成物质的原子是不可分的

是构成物所的最小单位。这是最

的原子论观点。以至后人一直用这一观点解释物质结构

世纪末,随着阴极射线、

射线、铀的放射性、电子和放射性的镭的发现

一步认识到原子并非是不可分的

年物理学家卢瑟福通过α粒子散射实验

是由带负电的电子和带正电的原子核构成

并据此建立了原子的有核模型。

用天然放射源放射出来的α粒子轰击氮

第一次用人工方法成功地把一种元素变成另一种元素

年英国物理学家査德威克在人工核反应中发现了中子

识到原子核是由质子和中子组成的。

不存在的新放射性元素磷

这是历史上第一次人造的放射性同位素。

的原子核内质子和中子同时存在。

年受因斯坦创立了狹义相对论

《物质的惯性与它所含的能量相关吗》

是光在真空中传播的速度

从而为原子能的开发利用在理论上指明了方向。实验证明

巨大。由于早期人工核反应技术和手段不成熟,人们没有在实验中获得核能

发和利用核能产生了悲观和失望情绪

美国在日本的广岛和长崎两个地区,

投下了世界上第一颗原子弹,

各个大国纷纷开始了对于原子能武器的研究。但是原子能武器仅仅是相对论的一个应用。

年,苏联在莫斯科郊外建成了世界上第一所核电站,让原子反应堆放出能热量,把另

一个回路中的水加热变成水蒸气,推动涡轮机转动,从而带动发电机发电。

力工业在世界范围内蓬勃发展,到了

所核电站,发电量占世界总发电量的百分之十左右。目前我国的泰山核电站和大亚湾核

电站已经投入到使用中。

世界各国正在建设和计划建设的核电站还有大约

本世纪末期,核发电量将达到

亿千瓦,占世界总发电量的百分之三十左右。

、相对论与全新的激光器

以狭义相对论和受激辐射理论作为出发点,

吸收天体物理和高能技术的思想,

理结合,提出了一种全新的激光原理。利用负温度态高能粒子束辐射的相对论多普勒效应,

这种激光器调频范围大,

、相对论与卫星定位技术

相对论中的钟慢效应在地球上可能没法查觉,

为太空中的卫星处于高速运动状态,所以卫星的时间要比地球上的每天时间慢

以这些卫星想要与地球上的时间、

就需要应用相对论理论进行时间差值

的抵消。如果不矫正的话,卫星定位系统每天大约有

千米的定位误差,这就很难以投入

加州克莱蒙波莫纳学院的物理教授

运用了相对论验证了法拉第定律

,此定律阐述当磁场移动时会连带的产生电流。

教授提到“由于此两种理论是发明变压器与发电机的原理,因此任何用电之人皆

等于亲身体验过相对论的重要”

电磁铁的应用也是透过相对论而产生的。

当直流电通过一金属线,

通常金属线是电中性的,

既不带正电也不带负电。

这是因为金属线中含有大概相同数目

的质子(正电)和电子(负电)

。可是当你放置另一个通了直流电的金属线在它旁边时,根

据其电流方向,则会吸引或排斥另一方。

爱因斯坦的相对论对于我们的生活中有着很多的应用,除了以上提到的

包括以阴极射线为基础的电视机等很多生活中常见的

例子,都与相对论有关。因此,了解相对论相关原理,并且知道相对论相关应用,是一个新

时代中国公民所应具备的能力。

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也谈相对论与GPS的关系

——兼论讨论此关系时常见的认识误区

好长时间没谈相对论问题了。近来浏览科学网,发现前段时间曾热烈讨论过相对论与全球定位系统(Global Positioning System,GPS)的关系。反相者黄秀清老师的《真相与真理:爱的谎言,深入谷底的悲哀》痛斥“没有相对论就没有GPS”的说法是爱的谎言,解释了为什么GPS能精准定位与相对论没有半分钱关系。赢得了众多科学网博友一片叫好。紧接着,拥相者姬扬老师连发两文,指出:“GPS定位必然要考虑相对论效应。如果不考虑相对论效应,各个GPS卫星之间就不可能保持时间上的同步。”徐令予老师则向两派同时开刀,痛批拥相者错得离谱,又责反相者“坚持说GPS系统与相对论无关”这一错误观点,引来科学网诸博友赞声不绝。究其分析,批拥相与黄秀清实合,责反相同姬扬无二,在根本上还是拥相之作。黄秀清对徐、姬的批评未作出有力回击。细观上述大作,问题还是不少。相对论与GPS的关系可以归结为以下几个问题:

1. GPS的时空体系是经典时空体系还是相对论时空体系?

2. 卫星原子钟不做速度效应和引力势场效应校正对GPS定位的准确性有多大影响?

3. 时钟的速度效应和引力势场效应是否能被经典物理学或洛伦兹理论接受?

4. 在什么条件下用速度效应和引力势场效应校正时钟应该算应用了相对论效应?

本文试从基本事实出发对上述问题做些讨论,看看相对论与GPS有无关系,并分析一下前述大作中的认识误区。

一、 GPS的时空体系是经典时空体系还是相对论时空体系?

GPS的时空体系是经典时空体系还是相对论时空体系,这个问题是相对论与GPS关系的根本问题。人们讨论相对论与GPS关系时却常常忘记先把这个问题搞清楚。我们先看一点基本事实。

全球定位系统是美国从上世纪70年代开始研制,于1994年建成。GPS由三个独立的部分组成:

1. 空间部分: GPS卫星系统。

3.用户设备部分:接收GPS卫星发射信号,以获得必要的导航和定位信息,经数据处理,完成导航和定位工作。

GPS卫星系统最初24颗GPS卫星构成,它确保任何时候在地球上的任何地点至少能见到其中的6颗卫 星。24颗卫星(21颗主用、3颗备用卫星)在6个不同平面的轨道上绕地运行,倾角约55°,平面间隔60°。轨道高度约200,200千米,轨道半径约26,600千米。每颗卫星在一个恒星日内绕轨道两圈,其地面轨道固定。目前经过更新换代的GPS由32颗GPS卫星构成,任何时候在地球上的任何地点至少能见到其中的9颗卫 星,因此可靠性更高(其中6颗卫 星同时故障的可能性远小于3颗同时出现故障的可能性,24颗GPS卫星时6颗卫 星中3颗故障就可能短时间内影响定位)。

主控站和监测站监测卫 星位置和时钟时间,每天修正其位置信息和时钟时间。

Coordonné),又称世界统一时间、世界标准时间、国际协调时间。在这一体系中,所有(卫星)时钟与主控站的标准钟对准后,它们两两之间也就对准了。也就是说,第三者可以对准另外两个时钟,即使另外两个时钟之间的速度与它们相对于第三者的速度不同(狭义相对论不承认第三者的测量,参见《回应李小文老师之问,有关光速不变原理的问答》)。(对钟)光速相对于地心为原点的非旋转惯性坐标系恒定为c,相对于观察者的光速为c+v或c-v(Sagnac效应),v是观察者相对于该坐标系运动的速度。GPS卫星不是同步卫星,并且在6个不同轨道做近圆周运动,因此,许多卫星两两之间有不同的相对速度,并且这些相对速度随它们的坐标位置不同而可能在不断变化。稍懂相对论的人不难明白,如果它们的时钟都与地面主控站的标准钟对准,根据狭义相对论的同时性的相对性,它们之间肯定是不对准的、不同步的。

GPS的基本空间体系是地心为原点的非旋转(伪)惯性坐标系。导航定位时所用地球旋转坐标系是由地心非旋转惯性坐标系转换而来。两卫星之间的距离与它们相对于地心或第三者(例如监测站)的速度无关(因此,不必考虑贝尔飞船佯谬)。

从前面对GPS的时间空间体系的描述,我们不难看出,GPS的时间空间体系是百分之百的经典时空体系。如果不是我们后面要讨论的卫星原子钟速度效应和引力势场效应校正,GPS真正与相对论一点关系都没有。

看到这里,拥相者会说卫星速度太慢,经典时空体系与相对论时空体系没有太大区别,因此使用简单的经典时空体系来实现对相对论时空体系的近似。因为相对论不承认第三者观测的有效性,所以只能两两对钟。哪个拥相者能把24个卫星的时钟两两之间两两对准,实现所有24个时钟之间的全面同步?这实际上是不可能实现的。一个排斥第三者观测有效性的理论似乎不可能实现24个时钟之间的全面同步。现代物理学者在实际工作中用的是洛伦兹理论,却常常误以为自己用的是爱因斯坦相对论。

很多拥相者可能会说卫星的时钟都与地面主控站的标准钟对准,也符合狭义相对论。这是因为他们不清楚洛伦兹理论与相对论的区别。大多数拥相者分不清洛伦兹理论与相对论的区别,一方面贬低洛伦兹、神化爱因斯坦,另一方面又把洛伦兹理论当成是爱因斯坦理论去解释洛伦兹效应(我在这里把拥相者所谓的“相对论效应”称为洛伦兹效应以避免概念混乱)。洛伦兹理论与爱因斯坦理论的不同在于洛伦兹时空本质上是经典时空,也就是说,洛伦兹理论是经典时空加上真实(物质的)、单侧的洛伦兹效应。爱因斯坦理论是由爱因斯坦时空“推导”出“观测的”、相互的洛伦兹效应。

GPS的经典时空体系说成是洛伦兹时空体系也是可以的,但它肯定不是爱因斯坦的相对论时空体系。爱因斯坦的相对论时空体系主张同时性的相对性,在GPS的24或36个卫星时钟之间的全面同步中没有现实可操作性。至于GPS的对钟操作,那完全是经典对钟,有伽利略变换和麦克斯韦的(以太)电磁理论就可以了。经典对钟简单明了,地心非旋转惯性坐标系对应于局部优势引力场(和麦克斯韦的以太)

二、卫星原子钟不做速度效应和引力势场效应校正对GPS的定位的准确性有多大影响?

GPS的差分定位原理,黄秀清老师解释得挺好。我就借一下他的图和说明。如图1所示,地球表面有一个GPS用户想知道自己在地球的具体坐标方位,在不同时刻(tPA、tPB、tPC、tPD)收到四个卫星的坐标和时间信息

假设信号的传播速度为c,根据初中物理:距离=速度×时间,我们可以得到以下四个方程:

其中i=A、B、C、D。该GPS用户即可确定自己的坐标方位(x、y、z)。

如果用户端时钟与卫星时钟同步且同样精准,有三颗卫星就够了。因为用户端时钟准确度比卫星时钟差很多,其读时{tPA、tPB、tPC、tPD}的误差是不可避免的,所以需要第四颗卫星形成四个方程来消除用户端时钟读时与标准时存在的误差δ。由下列公式(2)获得四个未知(x、y、z、δ):

知道了差分定位原理,我们不难理解只要卫星位置信息准确、卫星时钟时间精确同步(不需要时间准确),GPS定位依然可以准确。卫星时钟因洛伦兹速度效应而变慢和引力势场效应而变快,只要同步变化,在卫星位置信息准确的条件下,GPS定位仍然准确。因此,GPS定位本身根本不需要考虑洛伦兹效应或相对论效应。

当然,卫星时钟的准确性也不是与GPS定位完全无关。卫星位置和时钟时间每天都在校准,在两次位置校准之间,卫星位置信息要通过轨道和时间信息推算出来。在两次时钟校准之间,卫星时间信息要依赖卫星自己的原子钟。我们知道,根据洛伦兹的时间膨胀公式

t’为相对于以太(GPS系统中可认为是对应于地心惯性坐标系)以速度v运动的时钟的时间,t为相对于以太(对应于地心惯性坐标系)静止的时钟的时间。卫星在地心非旋转惯性坐标系的运动速度导致其时钟变慢,主控制站标准时钟在地心非旋转惯性坐标系的运动速度也导致致其时钟变慢,两者差值约为卫星时钟慢7微秒/天。

引力场的强度会影响时钟的运行速率,其关系为

公式(4)中,t’为引力场中离质心距离为r的时钟的时间,t为离质心无限远处的时钟的时间,G为万有引力常数,M为产生引力场的质量。卫星时钟因引力势场产生时钟变慢,主控制站标准时钟也因引力势场产生时钟变慢,两者之差约为卫星时钟快45微秒/天。

上述运动速度的时钟效应和引力势场的时钟效应合计约为卫星时钟快38微秒/天。这些运动速度的时钟效应和引力势场的时钟效应对两次位置校准之间的位置信息还是有一定影响。只是其影响对GPS定位可以说是微不足道的。

因为GPS卫星速度(<4千米/秒)相对于光速来说是极慢的,38微秒/天的累积位置误差不大于15厘米/天,所以与GPS系统5米的定位精度、俄罗斯的GLONASS系统5-10米的定位精度比较,“相对论效应”的修正只占不到3%,可以说是微不足道的。卫星位置信息每天都在修正,因此,“相对论效应”的计时误差不会累积起来,说GPS系统不需要相对论并没有什么错。这些所谓“相对论效应”的修正是不是真应该算作相对论修正?这个问题我们下面再谈。很多相对论拥护者不认真学习,人云亦云,以为GPS系统的定位精度取决于光在时间误差内走过的距离,胡诌出不按“相对论效应”做修正,GPS系统每日定位误差超过11千米这样的胡话(38微秒乘以光速>11千米)。据说这种胡话竟成为北斗导航网的宣传材料,让人不能不为北斗导航的严谨性担忧。

GPS系统除了定位外,它还有授时及其它一些功能。因为卫星时钟时间每天都在根据主控制站的标准时钟校准,所以速度的时钟效应和引力势场的时钟效应只影响两次校准之间的授时精度。也就是说,不考虑速度的时钟效应和引力势场的时钟效应,GPS系统的授时功能基本不受太大影响。如果每天只校准一次,两次校准之间的累积误差范围在38微秒左右。时钟校准使之前的累积误差清零。根据速度的时钟效应和引力势场的时钟效应,在卫星时钟上天前调整时钟快慢可以提高卫星运行后两次时钟校准之间的授时精度。至于这种调整是否应算相对论效应修正,我们在下一节讨论。

三、时钟的速度效应和引力势场效应是能被经典物理学或洛伦兹理论接受?

应用时钟的速度效应和引力势场效应对卫星时钟校正虽然对GPS的定位精度提高作用不大,但还是有一定意义的。我们面临的新问题是经典物理学、洛伦兹理论是否会拒绝这种校正。如果经典物理学、洛伦兹理论不拒绝这种校正,那么我们就不能说这种校正是相对论效应的校正。物理学的本质是发现和总结物理世界的现象及其规律。如果某一现象存在,物理学理论需要接受它的存在并作出自己的解释。时钟的速度效应和引力势场效应都是物理现象,经典物理学、洛伦兹理论和爱因斯坦相对论都可以接受它们并作出自己的解释。我们先说引力势场的时钟效应,即引力场强的位置时钟变慢,GPS卫星离地心比地面控制站更远,因此其时钟比地面时钟要快。这一效应不具有狭义相对论速度效应的相互性,经典物理学、洛伦兹理论和爱因斯坦相对论在解释这一现象时应该并无可观测的矛盾。

经典物理学是唯像理论,可以直接把时钟速率与引力势场的定量关系作为自己的理论解释。摆钟速率同样随引力势场变化,并不造成经典物理学的困难。而洛伦兹理论本身可以解释爱因斯坦相对论能解释的一切已观测到的物理现象。因为引力势场的时钟效应都以局部优势引力势场为背景,所以经典物理学、洛伦兹理论和爱因斯坦相对论在解释和应用这一现象时并无矛盾。我们只能说,根据引力势场的时钟效应把卫星所用原子钟在发射前调慢,是应用了引力势场的时钟效应这一物理现象,不能说这样做是应用了爱因斯坦相对论、否定了经典物理学和洛伦兹理论。正如太阳自东向西绕地球转和地球自西向东自转都会导致太阳从东方升起的表象,不能因为太阳从东方升起就说太阳自东向西绕地球转已经得到证明。只有当其他理论拒绝这一现象,而爱因斯坦相对论支持这一现象时,我们才能说这一现象证明爱因斯坦相对论、使用这一现象是应用爱因斯坦相对论。

时钟的速度效应应该是洛伦兹理论首先解释的。当时钟相对于以太运动时,其计时速率变慢,这一效应取决于时钟相对于以太运动的速度。现代洛伦兹理论支持者,例如美国的GPS专家Ronald Hatch,会把(地球)局部优势引力场作为以太背景。因为洛伦兹理论的时钟的速度效应具有共同背景,所以所有时钟可以根据同一标准对齐,并且根据同一标准对齐后,所有时钟也就两两对齐,这正是GPS系统的特征。而爱因斯坦相对论反对可以根据共同标准对齐所有时钟并保证所有时钟也就两两对齐(即爱因斯坦所谓的同时性的相对性)。在这一点上,GPS系统的设计原理不符合爱因斯坦相对论。

经典物理学是唯像理论,既然实验已经发现相对于局部优势引力场运动的时钟变慢,这一效应取决于时钟相对于局部优势引力场运动的速度,经典物理学可以把其定量关系作为自己的理论解释。因此,时钟的速度效应本身不能区分经典物理学与洛伦兹理论。

狭义相对论在解释GPS系统的时钟速度效应时有一些麻烦,因为GPS系统的时钟速度效应是根据地心惯性坐标系中的坐标速度计算的,而不是根据卫星两两之间的相对速度,所以GPS系统中由同一基准时钟标准达到卫星两两之间的时间同步完全拒绝了狭义相对论。当然,拥相者可以争辩说,不考虑、不采纳狭义相对论的观点是因为经典物理学和洛伦兹理论已经足够精确,不需要用更复杂、更精确的狭义相对论方法。

因为时钟的速度效应和引力势场效应可以被经典物理学或洛伦兹理论接受并应用,所以它们不否定经典物理学或洛伦兹理论,实际上,洛伦兹理论先提出时钟的速度效应,因而不能把它们只算作相对论效应。爱因斯坦相对论主张同时性的相对性,这种主张与GPS系统的设计原理(让不同相对速度的所有卫星时钟根据同一基准时钟全部同步)背道而驰。GPS系统的设计原理是百分之百的经典物理时空体系。

四、什么条件下用速度效应和引力势场效应校正时钟应该算应用了相对论效应?

先说引力势场的时钟效应,因为经典物理学和洛伦兹理论都不会拒绝已证实的物理现象,并且可以把这一现象融入自己的体系,所以基于局部引力势场的时钟效应对三种理论是中性的。不存在三者之间的不同看法,因此用医学术语说就是引力势场的时钟效应没有作为鉴别诊断的价值。

在时钟速度效应方面,爱因斯坦相对论主张同时性的相对性,这一点与经典物理学和洛伦兹理论明显不同,具有作为鉴别诊断的价值。但是GPS系统的设计原理让不同相对速度的所有卫星时钟根据同一基准时钟全部同步,说明GPS系统的设计原理及其卫星时钟调整是洛伦兹理论的。如果我们允许经典物理学唯像地解释时钟速度效应,那么GPS系统的设计原理及其卫星时钟调整也可以说是经典物理学理论的。只有当爱因斯坦相对论主张的同时性的相对性在GPS系统的设计中得到应用时,用速度效应和引力势场效应校正时钟才应该算应用了相对论效应。物理学家们在GPS系统与相对论的关系上纠缠不清,其主要原因是绝大多数拥相者分不清相对论与洛伦兹理论,把洛伦兹理论当成了相对论。其中包括徐令予老师主要依据的Neil Ashby, 兼听则明,徐令予老师应该也参考反相的洛伦兹拥护者、GPS专家Ronald Hatch的文章。

1. GPS的时间空间体系是百分之百的经典时空体系。

2.根据速度的时效应和引力势场的时效应对GPS卫星时钟的调整对GPS定位精度的意义不大,基本上可以忽略。

3. 速度的时效应和引力势场的时效应不能只算作相对论效应。

4. GPS系统的设计原理不符合爱因斯坦相对论主张的同时性的相对性

5.物理学家们在GPS系统与相对论的关系上纠缠不清,其主要原因是绝大多数拥相者分不清相对论与洛伦兹理论,把洛伦兹理论当成了相对论。

6.黄秀清老师的观点基本正确,虽然还有若干不足。

7.姬扬老师的观点“如果不考虑相对论效应,各个GPS卫星之间就不可能保持时间上的同步”是错误的。

8.徐令予老师把GPS系统中应用速度的时钟效应和引力势场的时钟效应只算作相对论效应的观点是错误的。

爱因斯坦相对论的本质是以同时性的相对性为特征的相对论时空观。不采用相对论时空观的工程系统,最多也只是应用了洛伦兹理论,实际上完全可以用经典物理学的唯像理论来指导工程设计。GPS系统就是唯像地使用了速度的时钟效应和引力势场的时钟效应的经典物理时空体系,虽然速度的时钟效应和引力势场的时钟效应的应用对GPS系统的导航定位无足轻重。

10.GPS成功的基础/原理是经典物理学的同时性的绝对性,即只要所有时钟(32个卫星时钟)都与一个基准时钟对齐,所有时钟两两之间就也是对齐的。没有经典物理学的同时性的绝对性,就没有GPS。从原理上讲,如果相对论的同时性的相对性是正确的,两两之间不同速度的32个时钟就不可能全部同步,也就不会有GPS。

GPS不是为地心惯性系建造的,它还要为成千上万的飞机、火箭导航,必须为所有的用户对齐、同步,而成千上万的飞机、火箭速度、方向各不相同。

差分定位原理要求为GPS卫星为每一个用户对齐、同步,而不只是为地心惯性系或主控站对齐。而狭义相对论(的同时性的相对性)认为,当时钟在一个参照系中对准,在与第一个参照系有相对速度的另一个参照系中就是未对准的。也就是说,对主控站来说32GPS卫星时钟对准了,相对于主控站高速飞行的飞船、火箭,32GPS卫星时钟是未对准的。

狭义相对论的同时性的相对性否定了32GPS卫星为所有的用户对齐、同步的可能性。

GPS依赖的是同时性的绝对性,因此,对主控站来说32GPS卫星时钟(相互)对准了,相对于主控站高速飞行的飞船、火箭,32GPS卫星时钟也是相互对准了

2018年11月26日补记:有些拥相者说看不懂如何从公式(2)得到导航仪坐标x,y,z。公式(2)代表4个四元方程,其中只有四个未知数(x、y、z、δ),当然是可解的。这里把黄秀清老师博客解释差分定位原理的截图作为附件,以帮助他们理解。


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