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这一期我们给大家介绍一个高学历民科@沙沙狐狐......这位可是知乎认证过的中国地质大学，地质学博士。 高学历民科可是非常罕见的，没等零度君出手就有小伙伴已经开怼了......在这里： 既然已经有小伙伴开怼了，这一期我们就精细化操作一下，从科普的角度告诉大家为什么他的反相理论是错的。他的反相理论可以见这里： 为了行文方便，我们以沙狐称呼这位地学博士。 友情提示，因为涉及到相对论......尽管零度君努力使用简单的词汇让观众们都能看懂，但可能还是需要一些基础科普才能阅读本文，这些科普内容已经在之前的见闻录中提及，链接在这里： 零度君：民科吧见闻录25(PartA)——“世界唯一看透相对论”的郭德强 零度君：民科吧见闻录25(PartB)——现形吧！郭德强的民科式诡辩 沙狐博士首先拿洛伦兹变换开刀，其实主要观点就两个，我们先看第一个： 第一个是关于相对论和洛伦兹变换的关系......他认为“相对论的’理论‘依据是洛伦兹变换”...... 这博士看样子读文献不认真，但凡懂点物理就应该明白：洛伦兹变换确实先于狭义相对论而提出，但是狭义相对论的根基只有两个，即狭义相对性原理和光速不变原理，而洛伦兹变换是可以在狭义相对论中以两个前提推导出来的...... 至于后半句......怎么说呢......这错误比郭德强都让人无语，因为相对论和洛伦兹变换中都没有ct=ct'......我不知道他为什么会突然蹦出来这个。零度君想了三天三夜，大约只能联想到在洛伦兹变换的简单推导中有x=ct，x'=ct'这个过程......而在t=t'=0时（这是简单推导定义的特殊条件）时x=x’......大约他是怎么想的吧 其实我发现沙狐博士的逻辑是和正常人反着来的，他这个逻辑关系貌似正好反过来...... 第二个观点也很有意思，大致上就是他认为光速c和速度v一样是矢量，既然是矢量就和方向有关系，那怎么会有真空中光速不变呢？ 听上去很有道理是不是......那么科学上是怎么解释的呢...... 根本就不需要解释，因为光速本身是个速率......是个标量......是的......光速、声速的定义都是速率，不是速度。 这点很多科普都没有提及，外加上很多书籍中不明确区分速度和速率导致读者以为光速是个速度。任何读过英文文献的同学都会明白，在物理术语中光速的英文是Speedoflight，而speed在本身指的就是速率而不是速度。其实虽然中文中经常不区分速度和速率，但是从行文就可以看出是速度还是速率。 比如“xx以光速向x轴正方向运动”，这里的光速必然是标量，因为矢量里已经包含了方向不能再说一次方向。另外...... 在爱因斯坦的原文中对光速不变原理是这么写的： Thespeedoflightinavacuumisthesameforallobservers,regardlessofthemotionofthelightsourceorobserver. 请注意，用的是speed(速率)，而不是velocity(速度)。虽然在英文日常用语中speed和velocity也不做太多区分，但是在用作物理名词时speed=速率，是标量；velocity=速度，是矢量。 其实这事早就被人怼过了 只是，啊哈哈哈哈哈，民科辩论法之不懂装懂 然后民科辩论法之胡搅蛮缠 从下面的对话中可以发现，这个博士不懂什么叫速率...... 相比于第一段这些读书不认真导致的问题，第二段还是挺有意思的，而且我觉得还是值得大家去思考的： 他大体上是说相对论的“四维时空”里三维空间一维时间连单位都不一样怎么能有意义呢？ 是不是乍一听还有那么点道理呢？嘿嘿，让零度君告诉你为什么是错的吧。 首先啊，这个“三维空间+一维时间=四维时空”其实就是不存在的 你惊呆了吗？其实吧，人家的名字叫闵可夫斯基四维空间，简称闵氏空间，不是四维时空，是四维空间。 诶？那传说中的三维空间+一维时间是个什么鬼呢？ 其实吧，闵氏空间里的第四维度不是时间t，而是ict。其中i是虚数单位、c是光速、t是时间。因此第四维度具有（速度×时间=）长度的量纲，都是空间单位。 其次啊，N维空间中的坐标系每轴的单位不需要一致 沙狐博士认为三个轴单位是m，一个轴是s不科学......其实不科学吗？科学的......你没用过极坐标或者球坐标再或者柱坐标吗？难道学地质的不知道经纬度+高度的坐标表示方式？ 极坐标中角度单位为度（°）或者弧度（rad），他们的量纲是1（因为角度是个比值）；极轴的单位具有长度的量纲......所以极坐标不对吗？不过这位沙博士比较厉害，他认为角度的量纲是弧度rad......这是零度君第一次见7大基本量纲都无法推导的量纲呢...... 这里我们要说一下，弧度制和角度制中的度数的单位rad和°实际上并不是单位......rad和°是分别是弧度制和角度制的单位，意思是前面那个度数是用弧度制或者角度制来表示的。度数的真正单位是1。 这位沙狐博士认为弧度的单位不是1，按他的说法的话弧长 当然啦，关于坐标轴和几何问题我们有一个小讨论，会放到附录里，有兴趣的可以看一下。 最后，坐标轴不是这么加的 不同的坐标轴之间居然直接用标量加法也是吓死我了。想象一下： 塔台：小沙小沙，报告你的位置 小沙：100°，over。 塔台：？？WhataFK..... 小沙：-10°，110°，可不就是-10°+110°=100°嘛 本来看了量纲问题还以为沙狐博士能提出点什么新东西，结果......哎 他认为质能方程和动能公式有矛盾...... 我能说啥呢？怎么会有人读书这么不认真还能读完博士呢？质能≠动能这么简单的问题怎么会不懂呢？相对论有动能公式不知道吗？ 在速度较低时近似结果就是 当然，这都被大家指出来了，但是人家是这么回应滴 还是那句话，是相对论推导了洛伦兹变换，不是洛伦兹变换推导了相对论...... 这最后一段写的更是颇具民科风范，真正的博士民科。 放几个对话大家自行体会吧 沙狐博士不仅在相对论方面有建树，人家从反相变到反波粒二象性甚至最后都反牛顿力学和万有引力了......我们今后再介绍他的其他理论。 我们之前已经说过，坐标轴的单位是不必须相等的，那么为什么闵氏空间第四维度不直接用时间t而用了ict呢？ 这就要从我们现实中的空间说起了。我们生活在一个三维空间中，把这三个维度推广到其他维度就是n维欧几里德空间，简称欧氏空间。在欧氏空间中几何关系满足欧式几何...... 好了，咱不说那些东西学术名词，咱说重点。在欧氏空间中，长度不因坐标系的建立方式而改变。比如在三维空间中，如果坐标系是正交的，那么两点 是不因坐标系的变化而变化的。 诶等等？那球坐标？ 发现要害了吧，球坐标中坐标轴看起来不是“正交”的，所以长度公式也变了。对于两点 不用算了，最后也具有长度的量纲。 ps，这里说明一下。数学上来说球坐标也是正交的，因为基矢点乘为0。这里的意思是对非直角坐标系强行套用直角坐标系的计算规则是不对的，会导致空间看上去扭曲了。 那如果我们强行把不“正交”的坐标系扭曲成“正交”的呢？ 你肯定想了，我就不能把球坐标中的r, 下面就是我们强行扭曲坐标系之后的结果，可以看到原本的形状已经彻底扭曲了......恭喜你打开非欧几何的大门 如果你非要在这个坐标系下去按直角坐标系算东西......那就不能用欧式几何了......以这种坐标系来看的话，原本平直的空间就变得扭曲了...... 我们不太想要这个扭曲的空间......那如果要把时间引入坐标轴中，又怎么保证这个轴不会扭曲呢？ 很简单，找个天生正交的不就行了 那怎么找呢？ 想到虚数了吗？ict不正是与x，y，z都是正交的嘛。到这里我们就可以引出闵氏空间和闵氏几何了，没错闵氏空间中的几何运算叫闵氏几何。闵氏几何被称为“伪欧几何”，可见这家伙和欧式几何有点像是不是...... 在闵氏空间中不变量类似长度，叫做四维间隔，如果我们定义四维坐标是 是不是和欧式空间几乎完全一样了，而且同样具有长度的量纲 那如果我就是要把时间轴单独拿出来做第四维呢？ 你还别说，这还很常用，比如分析相对论中常用的时空图。举个例子，这里：双生子佯谬真的解决了吗？ 不过这样就不能用闵氏几何来解决问题了。其实这时候x、y、z没什么影响，相互之间依然可以用欧式几何解决问题，但是解决涉及到时间的问题就变成了罗氏几何（非欧几何的一种）......所以我们在时空图中可以看到斜边小于直角边的情况...... 至于量纲，就更不是问题了，因为如果： 同样具有长度的量纲。这就和极坐标单位不一致但是最后长度也还是长度，面积也还是面积一样，量纲是不会变的，变的是计算的方式。
就不该具有长度的量纲了......所以弧长不是长度？
，其中m0是静质量......
和
间长度：
和
，那长度变成了：
和
三个坐标硬做成xyz直角坐标系吗？为了演示会发生什么，我做了个二维的示意图。下图是一个平面上三组相互正交的直线，我们建立极坐标系，然后把极坐标扭曲成正交坐标系。
那么，对于
和
，四维间隔：
那么，四维间隔：
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