版主:黑木崖
    
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二、技术细节
送交者: acarefreeman 2015月08月26日07:45:28 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话
回  答: 重新审视西方科学成就、人物与确立中国民族自尊心自信心科普系列: acarefreeman 于 2015-08-26 07:43:46

二、技术细节

1:如果沿着同一直线运动的两个物体的速度分别为(注:物体的运动方向已经包含在了其速度数值的正负号中),那么在经典力学中其速度的叠加结果为,但在狭义相对论中,其速度却叠加为,其中为光速常数,这个公式叫做(狭义)相对论速度叠加公式;特别地,如果,则以上结果可以化简为

 

2:若取地球饶日轨道的平均半径为km),则根据来自木卫的光线穿越地球的整个轨道直径所用时间min)这一粗略数值,可以估算出此时光的传播速度为km/s),这比真空中光速的标准值km/s)小了大约24%

 

3a:这里给出的是一个近似描述,而更精确的表达式推导如下:

如图,

来自于遥远恒星的(近似)平行光线水平地向右传播,在这一刻地球位于太阳系质心惯性系(Solar-System Barycenter InertialSSBCI)的原点O处,其运动方向轴的夹角为,并于这一刻运动到了M点,而在同一时段内,星光传播了这段水平距离。注意星光的速度向量为(或),而地球的速度向量为,于是星光相对于地球的运动可以表示为,其中P为源自的水平星光与轴的交点。再记,于是

由于远远小于,所以,此即正文中所描述的(近似)结果。

 

3b:根据“注3a”, 光行差角度作为的函数,其表达式为,于是不难算出导函数,并由极值(最值)的第一判别法可知光行差当时达到最大值

将地球饶日轨道的平均速度以及光速代入上式可得,,这个数值同观测结果高度吻合。

 

4:若以分别表示电场与磁场,则无自由电荷的真空中的麦克斯韦方程组可表示为

(电场散度);(电场旋度);(磁场散度);(磁场旋度);其中分别为真空的电容率与磁导率。

 

分别对两个旋度方程再求旋度,注意交换微分顺序并于其中再用前述旋度结果,得

最后,再在以上两结果的左端分别应用微分恒等式并注意到,于是可得

注意以上两个均为传播速速为c的波动方程,其中已在此前给出。

 

5:由于真空的电容率,磁导率,从而根据“注4”有, m/s)。注意在麦克斯韦之前,物理学家最多只做了实验测定但从未在理论上精确计算光在真空中的传播速度。

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  二、技术细节(重贴) - acarefreeman 08/26/15 (833)
    单独试贴一下图片: - acarefreeman 08/26/15 (467)
      上面的尝试还是没有成功。  /无内容 - acarefreeman 08/26/15 (362)
    你这不是写科普,是在写教科书。  /无内容 - good sniper 08/26/15 (430)
        第一部分很好,期待续集。 - good sniper 08/26/15 (376)
    显示还是不理想,我先琢磨一下如何改进。  /无内容 - acarefreeman 08/26/15 (351)
    三、思考与探索: - acarefreeman 08/26/15 (927)
      呵呵,这些个问题不像是随意提出来滴啊,不会是上课用滴吧~  /无内容 - 天蓝蓝 08/27/15 (320)
        能不能回答俺上面滴问题涅?  /无内容 - 天蓝蓝 08/27/15 (359)
        这个与重塑民族自信心有毛关系? - liuqiuprince 08/26/15 (438)
          版主,此人不具备讨论相关问题的能力,如果他继续跟贴,请予以 - acarefreeman 08/26/15 (420)
            假如你是自娱自乐,比如那个孔夫子_cn,我从不跟贴。 - liuqiuprince 08/26/15 (426)
              我在探讨严肃的科学问题,所以我有权利要求你言而有据,如果 - acarefreeman 08/26/15 (458)
              对不起那位conscience of cn,把你的网名搞错  /无内容 - liuqiuprince 08/26/15 (348)
        你有点太欺负人了吧。。。。 - 林广 08/26/15 (601)
          林广老兄,你能不能给我一个承诺,在你我于军坛上讨论狭义相对论 - acarefreeman 08/26/15 (572)
            哈哈,好的。很愿意看到你写下去,所以俺闭嘴。哈哈。  /无内容 - 林广 08/26/15 (391)
              谢谢老兄的承诺;不过我澄清一下:说话不是问题,我只是担心我说 - acarefreeman 08/26/15 (457)
                您这个提醒,建议推广为对本坛所有网友。。。。。 - 林广 08/26/15 (458)
  抱歉,前贴格式显示不理想,等一会儿我再试一次。  /无内容 - acarefreeman 08/26/15 (330)
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