我有个狭义相对论的问题不懂,请指教。
悬赏分:5 - 解决时间:2005-12-31 16:28
光速运动的小车上有个人,有个表。静止地面上有人有表。地面上的人看车上的表与地面上的表结果不同,地面上的表应比车上的快。这是狭义相对论。可是,我们以光速小车为参照物,就可以看成地面上的所有物体都以光速向相反方向运动。光速小车上的人观察小车上的表就会地面上的表快。我不知道这样的推论有什么错了。好象与爱因斯坦的结论相悖呀?
问题补充:我今年50岁了,没上过高中,小朋友。
提问者: fhx - 魔法学徒 一级
最佳答案
lliusohu的答案是正确的。楼主不必担心,这个结论不矛盾,在地面上的人认为自己的表快的同时,在车上的人也认为自己的表快,因为两者对表的过程是不同时的(速度不同的参照系不可能将不同空间不同时间的事件变换为相同时间相同地点)。
回答者:YLouis - 魔法师 四级 12-31 14:42
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相对论中双生子佯谬是怎么解决的?
悬赏分:10 - 解决时间:2005-12-14 16:17
如果A和B是双生子,A留在地球,B以接近光速的速度去星际旅行,回来后,一般是说B会变得相对于A年轻。
但是运动是相对的,如果B以自己的飞行仓为参照物,自己应该没有动,反倒是A在告诉运动,那么在B看来,就应该是A变得年轻了。
问题的症结在哪里?难道又是和个人所在的附近的参考系的质量有关?
参看我的另一个问题:速度是相对的,那么质量是不是也相对的?
http://zhidao.baidu.com/question/1957488.html问题补充:“蓝色冰0”,你说了半天,也没有说出为什么啊!
“君子居易以俟命”,你描述的基本还是现象,没有从本质上解答。
“前进就是后退”,你答所非问。
“BD562”,如果两个人一直是离开的,都会观测到对方更年轻,这一点我明白;可是,你后面关于加减速的阐述,很难让人信服。
提问者: 天上人间梦里 - 举人 四级
最佳答案
如果B一直以匀速直线运动驶离A,确实是A,B都观测到对方更年轻,但这样的话,A和B也永远不会再见面,来确认到底谁年轻
B要回来,必须经过一个变速阶段,减速到0再加速返回,所以飞船B的整个旅程就不是一个惯性系,就是在掉头前后,B对A的描述从一个惯性系急剧的变化到另一个惯性系
用公式计算可知,掉头后由于速度变为负的,所以时间差也变为原来的负值!假设B掉头的地方距地球8光年,B的速度为0.8c=0.8光年/年,掉头前B观测到A的钟落后了6.4年,掉头后B会发现A的钟变为超前自己6.4年,所以B发现掉头的瞬间地球上过去了6.4+6.4=12.8年
A的结论:8光年以0.8c的速度要飞10年,所以20年后B会回来,但B的钟变慢,地球上20年后B应该只过了12年
B的结论:因为动尺缩短,8光年的距离在B看来只有4.8光年,所以B在飞船上只需飞6.2年即可回到地球;而在B看来地球上A的钟变慢,B过了6年时A的钟只走了3.6年,来回7.2年,再加上掉头时突变的12.8年,在B看来地球上A应该过了7.2+12.8=20年
可见并无矛盾
为什么掉头时时间会突变?首先要确认掉头前后B所处的是两个不同的参考系。由洛仑兹变换中t的公式可推得,掉头前:
tA-tB=(u/c^2)*(xA-xB)=0.8*(-8)= - 6.4年,即地球上A的钟落后了6.4年
掉头后只需把u换成(-u):
tA2-tB2=-0.8*(-8)=6.4年,变成了超前6.4年
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其中tA,tB是掉头前B观测到的A的钟及B自己的钟的时间
tA2和tB2是掉头后的
xA和xB是A与B的坐标位置
参考资料:《相对论与时空》,郑庆璋,崔世治,90--94页