理论教育 时空学概论:实验原理否定

时空学概论:实验原理否定

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:引文提出的实验原理是:“在mg和mi的比值恒定,其加速度相同的情况下,引力质量和惯性质量相等。”由于k是有量纲的常量,说明mg和mi的量纲不同。现在设G′为新的引力常量,并且G′mgM′共同的量纲与Gm1M共同的量纲相同,都是千克·米3·秒-2。按照新的和旧的表示法,在地球表面同一物体mi受到引力产生的加速度分别为:在上两式中,mg与mi、G′与G、M′与M的数值相同而量纲不同。因此引文设计的实验原理不成立。

时空学概论:实验原理否定

引文提出的实验原理是:“在mg和mi的比值恒定,其加速度相同的情况下,引力质量和惯性质量相等。”在理论上该实验原理不成立。

首先举例说明。例如,所有电子在任何一个确定的电场中,得到的加速度相同,说明电子的质荷比都相同,这难道能说电子的惯性质量和电量相等吗?在更一般的情况下,对于某一带电量相同的同一类离子,它们在同一个电场中得到的加速度也相同,这难道又能说该离子的惯性质量和电量相等吗?事实上,上一节关于引力荷的例子已经说明在mg和mi的比值恒定,其加速度相同的情况下,不能说明引力质量和惯性质量相等。

其次,理论上可以证明上述实验原理不成立。

命题:假设mg和mi的比值恒定,并且物体产生的加速度相同。在这样的条件下不能证明引力质量与惯性质量相等。

证明:假设mg=kmi,其中k是具有量纲的常量。类似光速c、引力常数G、普朗克常数h。由于k是有量纲的常量,说明mg和mi的量纲不同。由于mi的量纲由F=ma唯一确定,因此只能调整mg的量纲来满足mg=kmi的假设。根据前面的分析,Gm1m2的量纲可以任意设置,只要它们共同的量纲为千克·米3·秒-2即可。现在设G′为新的引力常量,并且G′mgM′共同的量纲与Gm1M共同的量纲相同,都是千克·米3·秒-2。于是引力公式可以表示为F=该表示法和原来的表示法的形式完全相同。按照新的和旧的表示法,在地球表面同一物体mi受到引力产生的加速度分别为:在上两式中,mg与mi、G′与G、M′与M的数值相同而量纲不同。根据假设,G′mgM′共同的量纲与Gm1M共同的量纲相同,数值也相同。则a′=a。以上说明,在满足“mg和mi的比值恒定”而量纲不同的条件下,物体产生的加速度仍然相同。因此引文设计的实验原理不成立。(www.daowen.com)

证毕。

相反,如果同一物体在地球表面同一位置的重力加速度是恒定的,则可以证明该物体的引力质量和惯性质量的比值一定是恒定的。

根据引力定律和牛顿第二定律,物体在地球表面的重力加速度为式中,根据假设,g是恒定的;G为引力常数,M为地球质量,r为地球半径,都是确定的量,因此的比值是恒定的。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈