幽默科幻散文
声速不变原理
包学行
自从发明了超光速通讯,后来又发明了超光速望远镜。
通过超光速通讯与超光速望远镜,已发现在室女座方向有一颗黑矮星的伴星上生存着一星蝙蝠型生物。该星上从昆虫到高等动物都长着一对能看见超声的超声眼。这种超声眼是看不见可见光的。
这是因为主个黑矮星几乎不发光,黑矮星辐射的大量类同于太阳风的物质充彻于二星之间。黑矮星辐射的大量类同于太阳风的物质大部分都是超高频超声的激发下被抛向太空的,这种抛出的粒子其实是一个个超声声子,因为超高频超声已表现出波粒二重性。
这种超声声子撜樟翑了伴星上的物体,使伴星上的生物能用超声眼看见周围的物体。
在这个伴星上生存着一种类人的高等动物,叫做伴星人。他们用一种铯原子在特定的条件下幅射的声子作为时间标准。他们的超声眼很容易看见超声的干涉条纹,因此测定超声的波长对他们来说也很容易。用频率乘波长算出超声的声音速度是他们惯用的方法。
在这个伴星上也有比较稀薄的空气,伴星人称它为以太气。他们发现超音速飞机发出的声音并没有比静止物体发出的声音传得快,凡是均速运动的各惯性坐标系中,用频率乘波长算出超声的声速都是一样的。因此得出一条声速不变定律,这个简单的定律竟会使思想周密的伴星人物理学家陷入智力上的极大的困难之中。
后来一个伟大的伴星人物理学家斯坦爱因发现了一个称为绝对论理论的二个基本原理:
1.物理定律对所有惯性参照系都具有相同的形式;
2.以太气中声速各个方向都相同,与声源的运动无关。
这个理论在这个伴星上盛行了一百多年,直至伴星人发现了光的存在,……
1999.02.26 11:25 作者将“声速不变原理”一文贴到网易社区的自然科学栏中后
1999.02.26 15:37 bxw19.bbs@bj.netease.com (pi pi) 评论说:
好文章!
深通相对论之精髓.
1999.02.26 23:59 ducati.bbs@bj.netease.com (和呀和呀和呀和) 评论说:
速度叠加他们考虑过么?
他们有介质。介质里的光速也可以被轻易超过。如果没有介质,声波怎么传?
或者这么说,就算声波不用介质,如果不管在什么地方他们的超音速飞机都可以产生切仑科夫辐射,虽然音速不变,可连狭义相对论都推不出!
没有理由他们发展不出超音速飞机啊。
作者包学行答复ducati对“声速不变原理”一文的评论:
不知你说的“速度叠加他们考虑过么?”是指光速叠加还是指声速叠加?为什么说得怎么含糊呢?一个运动的光源发出的光的光速是不变,一个运动的声源发出的声音的声速也是不变,超音速飞机发出的声音没有超音速就是一个例子。在这个事实上光与声完全是对应一致的。
你说了“他们有介质。”,我说声音的传播要介质,介质可以是固体、液体、气体,也可以是超高温的气体,如太阳的日冕,它的密度比人工抽的真空还要低,而且在声音的频率很高时声音将以声子的形式传播,一个声子的的能量与光子一样是量子化的hv,此外声音还可以通过电场、引力场等场来传播,因为一个振动的物体的场也在振动。而光子在真空中传播其实真空也不是真正的真空,真空中也还存在各种场,还有现在我们还未知的其它东西,因此说真正的真空不存在,光并没在真空中传播。在这个事实上光与声也完全是对应一致的。
因此说,你认为以音速不变建立相对论有问题,那么我也可以说:尽管爱因斯坦的相对论的功绩是不可否认的,但相对论的内在矛盾也是不可否认的。
ducati.bbs@bj.netease.com (和呀和呀和呀和) 又评论说:
那从亚音速飞机上扔亚音速飞机呢?岂不是超音速?
作者包学行又答复ducati的评论:
“声速不变原理”不是“飞机速不变原理”,即使在亚音速飞机上掷出一亚音速飞机可能能达到超音速,但在这个超音速飞机上发出的声音仍是不变的音速,它不会超音速——即飞机速加基本音速的超声速不会产生。
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