学习相对论时的一个不解之处

发布网友发布时间：2024-02-12 16:04

共4个回答

热心网友时间：2024-11-17 03:42

楼主犯的错误是相对论初学者的常见错误。在两个情况下楼主很简单地说“根据相对论A的时间较慢”。如果我要问楼主根据哪条理论得出A的时间较慢，楼主一定会说动钟变慢，t'=t/(1-v^2/c^2)^0.5,由于Va>Vb所以A的“时间”比B慢。
但是楼主忽略了一条非常基本的相对论效应，同时性的相对性。
翻开任何一本大学物理的教科书，都会详细推导运动物体的三个效应，同时性的相对性，动钟变慢，动尺变短。初学者经常会专著于后两个效应，而忽视了更基本的同时性的相对性。
假设t=0时刻，一观察者和一光子同时从x=0出发，观察者相对实验室速度为v.那么在t时刻，光子达到ct的位置，而此时观察者手上的钟的时间t'=t/(1-v^2/c^2)^0.5，因此楼主认为v越大“时间”越慢。但是根据同时性的相对性，在一个参照系不同地点同时发生的两件事在另一个参照系中并不是同时发生的。也就是说，观察者手上的钟到达t'时刻和观察者发现光子到达x=ct（实验室坐标）的位置并不是同时发生的，而是前一个事件比后一个事件晚发生
(vt/c)/(1-v^2/c^2)^0.5。因此当观察者发现光子到达x=ct时手上的钟走到
t''=(t-vt/c)/(1-v^2/c^2)^0.5。楼主如果翻一下书就能发现这恰是洛仑兹变换中的时间变换。
化简上式得t''=t((c-v)/(c+v))^0.5
可以发现 v>0即向右运动的情况，确实v越大t''越小，A的“时间”确实比B慢。
v<0即向左运动的情况，v越大t''越大，A的“时间”反而比B快。

总而言之，如果搞不清同时性的相对性或者本征时间和本征长度，就不要轻易地使用动钟变慢和动尺变短的公式。所以对于初学者可以尽量使用洛仑兹变换来解题。

热心网友时间：2024-11-17 03:43

你这是在你自己这个静止坐标系下的结果啊。在A和B的坐标系中分别计算，结果是一样的。处理相对论问题，一定要搞清楚参照系！
“但A认为自身是静止的，所以他观测到光走的距离是光本身走的距离+A自身所走的距离”这时你已经是在你自己的坐标系看了。对A来说，A自己静止，就像我们在地球上一样，我们觉得自己是静止的，所以光速的问题就类似。
“由于A比B快，B观测到的光所走的距离要比A观测到的小”这句话是错误的，以静止参考系来说，A的速度快，会引起距离变小（这个我说得貌似有问题，运动只是会使长度变短）。不过你这样的判断依然是以你的坐标系看的。

相对论已经被很多实验证实了的，莫要有太多怀疑。。。在宏观世界中。
你用的GPS定位就是广义相对论的应用，粒子加速器等等都受到狭义相对论的*。

热心网友时间：2024-11-17 03:43

我对这些地方也是持怀疑态度的.现在对相对论的诟敝很多,说它根本就是学术炒作云云.......

热心网友时间：2024-11-17 03:44

我也不太懂，总之与常理不符合