搓板胸脯

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方勵之的亮斑錯在那裏呢?

(2011-09-28 08:17:11) 下一個

方勵之的亮斑錯在那裏呢?

企鵝肥肥網友在他的:“其實方勵之也有錯得離譜的時候,盡管他是個不錯的科學家”裏提到:“在大學的圖書館看到過一個方勵之介紹宇宙學的小冊子,其中談到超光速問題,他舉了個例子說超光速現象存在,我當時就笑暈了。

方說:假設天空很遠的地方有個黑幕,你把一個光束投射到黑幕上形成一個亮斑,當你轉動光源,那個在遙遠黑幕上得亮斑也隨著你的光源的轉動而移動。如果那個黑幕足夠遠,那麽亮斑的移動速度就能超過光速。”

那麽,方勵之的這個說法錯在那裏呢?

根本問題是對“運動”的概念的定義。愛因斯坦以前,“運動”指的是物質的運動,最簡單的是點質量的運動。

後來,愛因斯坦在他的廣義相對論裏告訴人類,物質和能量是一回事。因此,愛因斯坦以後,“運動”指的是物質或能量的運動,甚至是點信息的運動。

而速度呢?速度指的是運動的速度,物質的運動,比如說點質量的運動或能量的運動以及各種形式。

首先,方勵之說的天空很遠的黑幕上的光源的亮斑的移動是不是我剛剛提到的“運動”呢?顯然不是。因此,方勵之說的亮斑的移動的速度也就跟我剛剛提到的“運動”的速度不是一碼事兒。

其次,我以為方勵之說的天空很遠的黑幕上的光源的亮斑應該不是他的原創,隻不過他把這種實在是隻有茶餘飯後閑談的價值的東西搬到的寫文章的地步。沒辦法,誰讓他有名呢?

早在哥白尼開始懷疑“地心說”之前,他是教堂的天文學家,觀測天象對教堂無疑是非常重要的。那時哥白尼用試圖用三角形方法測量星星的距離,大家可以想象以他的觀測手段和星星之遙遠,他測不出星星的距離,或者說他隻能測出星星的距離是無窮遠。

但是,由於“地心說”的模型是地球是宇宙的中心,星星和太陽和月亮圍繞著地球轉,而且是一天就轉一圈兒!大家可以想象,哥白尼的腦子也想到那麽這些星星運動的速度也太大了吧?這是哥白尼懷疑或否定“地心說”的一個理由,當然還有別的,我就不在這裏說了。

大家小時候都有玩兒鏡子反射陽光到牆上的經曆,還有玩兒過手電筒亮斑,有人甚至爬過手電筒的光柱。所以,我實在是以為方勵之說的天空很遠的黑幕上的光源的亮斑應該不是他的原創,不過這個與我們討論的話題的關係不大,就此打住。

大家可以想象遙遠的星星是一個亮斑嗎?當然啦,對我們的眼睛來說它就是一個亮斑。其實,如果要觀察到方勵之說的天空很遠的黑幕上的光源的亮斑的移動也是需要我們旋轉才能觀察到的,因此觀察方勵之說的亮斑的移動和我們在地球上生活觀察星星是一樣的。

但是,我們看到星星一晝夜圍繞地球一圈兒和天空很遠的黑幕上的亮斑的移動隨著光源的旋轉一秒就轉一圈兒有什麽區別呢?從觀察的角度講,它們之間還真沒有區別,無非是一個要一天和另一個隻需要一秒鍾。不過呢,現在我們都知道遙遠的星星和星係距離我們的太陽係是若幹億光年的概念,相比若幹億光年之下,一天和一秒的差別也就微不足道了。

所以,如果隻是說比光速快的現象,那至少哥白尼就意識到了,雖然他應該還不是那麽明確,因為他還不知道光是有速度的。但是,知道光有速度的人們意識到星星一晝夜圍繞地球一圈兒的可怕速度應該是不難的,隻不過一般知道光有速度的人們也知道星星並沒有一晝夜圍繞地球一圈兒。

但是,質點和光的運動跟亮斑的移動不是同一種“運動”概念,如果我們一定要把亮斑的移動也叫“運動”的話。

因此,質點和光的運動的速度跟亮斑的移動的速度也不是同一種“運動”的速度,如果我們一定要把亮斑的移動也叫“運動”的話,雖然質點和光的運動跟亮斑的移動都可以說“速度”。

所以,方勵之把天空很遠的黑幕上的亮斑的移動的速度跟物理力學裏的質點和光或能量運動的速度相提並論是混淆了兩個截然不同的“運動”概念及其“速度”,邏輯上叫偷換概念。

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