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相对论时间膨胀有点儿不理解

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/22 07:20:54
相对论时间膨胀有点儿不理解
唉..事情 发 生在.相对论时期.
这个这个,S'相对S运动咯,S中的时间到S'中变长,然而S'中的时间到S中也变长.、、是这样的吗?如果S的时间是1点,S'就大于1点,但当S'大于1点是,S却不是1点,而是比大于1点还要更大.
晕了.有没有解释.
相对论是“可操作性”的理论——相对论中的观测者及其所在的惯性系很重要,每个观察者怎样使用时钟和量尺都有严格的定义(这包括让本参照系的各个位置都摆放一个同样结构的理想时钟,各个时钟通过光讯号彼此校对好,与其他参照系比较时钟读数时就用你身边的自己参照系的那个钟和对方参照系中的那个当下最靠近你的钟,不能使用自己系的或对方系的远处的钟).
当我们描述一个现象时,一定要明确这是哪位观察者说的,这位观察者相对于哪个惯性系静止(暂不考虑广义相对论所涉及的非惯性系).如果这两者中的一个不明确,那描述就可能是无意义的;如果这两者都不明确,那描述肯定毫无意义.不同观察者的描述可以大相径庭,但彼此却又没有内在的矛盾,还可以通过洛仑兹变换相互“翻译”.就像一个立方体,你从一个侧面正对着看过去是一个正方形,转一个角度就变成了两个矩形,再转一个角度还可能是三个菱形.这三种不同形状的描述哪个对?都对!这里的旋转角度的变换,与上述的洛仑兹变换的作用是类似的.
回到你的问题.这里有两个观察者——相对于S静止的甲,和相对于S'静止的乙.S'系中假想的无数的时钟铺天盖地般地掠过甲,而S系中假想的无数的时钟则静静地遍布在甲的周围.当甲乙相遇的时候,已将彼此身边的时钟对准,都指零,并把本系中所有的钟都按此调好(调整的细节还有其他一些麻烦,暂且不说).当一些时间后,甲看到自己身边的某个钟指示1点钟时,他看见掠过自己身边的S'的某个最近的钟指示的是不到1点钟,比如说是45分(你说的“如果S的时间是1点,S'就大于1点”是不对的,动钟是变慢的,应是小于!),由于S'的钟都是对好的,所以,甲推断乙的钟此时也是45分——乙比甲慢了15分钟.乙将看到完全相同的情景——甲比乙慢了15分钟.这一情景是非同寻常的——与我们的经验不符.但相对论告诉我们:这是真的!真实的宇宙就是这样运作的!这不会带来任何实质性的矛盾,只是不知不觉中认同了绝对时间的人会感到似乎有矛盾,而这种主观上感觉到的矛盾才真正是一种假象!
关键在哪里呢?在于对钟过程中用到了光讯号,而光速又是绝对的——每个惯性参照系中的光速都是一个恒定的值.这样在甲看来是对准了的本系中的钟,在乙看来却都是没对准的!反之亦然.比如,甲前方30万公里处有一个钟要和甲身边的钟对准,怎么操作呢?可在两钟连线的中点设一光讯号接收站,如果两钟是对准的,并且都在0时刻发出一光脉冲,那接收站就能同时接受到这两个光.但这一过程在乙看来却是接收站不会同时接到这两个光波,因为光速在乙看来是不变的,但接收站在乙看来却变成运动的了,它迎着一个光波而来,背着另一个光波而去,自然接受有先后.
哦,介绍你看一本书,赵凯华的《新概念力学十讲》,里面有一些时钟校对的具体数值的例子,反正关键就是时钟对准与否是因观察者而异的!而两系比较时钟读数时不是我们通常的那样只用两只钟就够了,而是要用无数个钟之中的某两个!
相对论是很有趣的,也常常是很难理解的.就中等智力水平的我的个人经验来说,大约是在十几年的时间里断断续续反反复复地看了狭义相对论十几遍,才终于可以确认:啊,我已经入门啦!请以更大的耐心和兴趣不断学习相对论吧!