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文档简介

1、两种相对论的矛盾关键字:相对论,时间,空间,运动,光,参考系第一种相对论是我们学习的相对论,是这样的:假设光速不变或说根据光速 不变原理,推出同时的相对性;同时的相对性通常举的是这个例子假设一列很 长的火车在沿平直轨道飞快地匀速行驶.车厢中央有一个光源发出了一个闪光,闪光照到了 车厢的前壁和后壁,这是两个事件.车上的观察者认为两个事件是同时的.在他看来这很好解 释,因为车厢是个惯性系,光向前、后传播的速度相同,光源又在车厢的中央,闪光当然会 同时到达前后两壁(图甲).车下的观察者则不以为然.他观测到,闪光先到达后壁,后到达 前壁.他的解释是:地面也是一个惯性系,闪光向前、后传播的速度对地面也是

2、相同的,但 是在闪光飞向两壁的过程中,车厢向前行进了一段距离,所以向前的光传播的路程长些,到 达前壁的时刻也就晚些(图乙),这两个事件不同时.。这个例子有一个特点,就是光的运动方向与参考系运动方向相同或相反(火 车)。然后推出时间的相对性。时间的相对性通常举的是这个例子设想在一列以 速度V作匀速直线运动的列车上,有位旅客对准竖直上方h高处的一面反光镜打出激光束, 对于他以及所有列车上的人(称为“静系”)来说,这束激光从发出至回到光源位置见图 (a)作为“滴答”一次的时间间隔为t =2h/c。现在要问,地面上的观察者将怎样看待这个0测量结果?从地面上看,这是一只运动的“光钟”,在光传播过程中列车

3、向前行进了一段距 离,因此地面上的人(称为“动系”)认为,这只光钟“滴答”一次的过程中光束是沿路径 ABC传播的见图(b),它所通过的路程大于2h,如果光速仍然是c,那么在他们看来, 这只运动光钟“滴答”一次的时间就会长些。进一步应用勾股定理,可得到定量关系:, 注意到,所以。此结果表明:运动的钟变慢了。0这个例子有一个特点,就是钟表运动的方向与光的运动方向垂直。得出空间的相对性。与运动方向垂直的方向不收缩。(或许是竖直方向。)读到此处,你或许或说没有什么问题呀?!接着看。第二种相对论,或说相对论的补充问题。假设光速不变或说根据光速不变原 理,然后推出什么?同时的相对性吗?我举的例子还是上面同

4、时的相对性中的例 子,不过光不是向前后传播,而是上下传播。就是说光的方向与参考系运动的方 向垂直,如同,钟表运动的方向与光的运动方向垂直一样。因此我们得到这样的 结论:车上的过程中与车下的观察者都得出光是同时到达的结论。因此,当光的 方向与参考系运动的方向垂直,不存在同时的相对性。【1】在分运动与合运动中我们知道分运动与合运动是同时到达的,那么在相对论 中如何理解?这种关系还存在吗?根据当光的方向与参考系运动的方向垂直, 不存在同时的相对性,把光替换成其他物体,我们得出当物体运动的方向与 参考系运动的方向垂直的时候,不存在同时的相对性,分运动与合运动都是同时 到达的。与参考系的选择无关。例如,

5、自由落体运动与平抛运动,或说平抛运动 中的自由落体运动与水平运动。例如封闭玻璃管中红蜡匀速向上运动与玻璃管的 向右匀速运动,红蜡可以看成同时参加两个运动。分运动与和运动都是同时到达 的。在静止系上是同时到达的,在匀速直线运动系中是同时到达的。根据当光的方向与参考系运动的方向垂直,不存在同时的相对性,光 是同时到达的,那么在上面时间的相对性的例子中,钟表运动的方向与光的运动 方向垂直,我们就会得出,光走直线与斜线的路径虽然不同,但是光是同时到达 的。这个结论与光速不变是相矛盾的。如果把光实验改成同时相对性中举的例子,即光运动方向与参考系运动方向 相同或相反,那么运动的时钟是变慢吗?或者是变快?运

6、动的时钟是变慢还是变 快与光与参考系的运动方向有关?一个方向变慢,另一个方向变快?如果采用一来一回双路程,那么一个方向变慢,另一个方向变快,由于参考 系速度不变,光速不变,那么是否变慢与变快相互抵消?时间不变?【2】你对相对论是如何理解的?至于我,从运动差【3】的角度看光速不变。一个物体运动经过的空间与自 身运动有关,即自身速度;两个物体间空间的改变与运动差有关。光速不变原理 说的是光的速度,是光自身的情况;光与另一个物体间空间的改变跟光与另一个 物体的运动差有关,即相对速度,是光与另一个物体两者的情况。对于空间,时间。空间具有这样的性质:(任何物体都可以做参考系,)参考系与空间是静止的,无 论参考系如何运动,包括变速,都不会改变参考系与空间的静止状态。或说参考系与空间是 一起运动的。【4】(见以前的文章空间的本质)时间与空间一样的描述我们知道参考系与空间相互静止的,空间可以这样描述,一,任何物体都可以描述空间,其它物体都处于这个空间中。二,任何物体都处于其它物体 所描述的空间中。那么,时间可以这样描述:一,任何物体都可以描述时间,其它物体都处于这个时间中。二, 任何物体都处于其它物体所描述的时间中。参考文献:【1】测试一下你对相对论的理解程度作者吴

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