| 假设存在两个空间参照系K、K',各自建立XYZ空间坐标。K参照系和K'参照系以速度v沿X轴作相对匀速 直线运动,K、K'原点各自存在一个独立的发光源,在K、K'原点重合之时,两个发光源同时向四周发 射光波(由于两个坐标原点重合,所以可以使用“同时”的概念,也就是说,K系观察到“两个原点发 射光波”事件是同时的,K'系观察到这个事件也是同时的)。 K参照系:光波波面每一个点都满足公式XX+YY+ZZ=CCTT(XX表示X的平方,以此类推)。 K'参照系中,观察到光波面满足X'X'+Y'Y'+Z'Z'=CCT'T'。 可以看出,两个参照系中,各自光波面(球面)之间的不变量是光速C,也就是光速不变原理思想。 由于Y=Y';Z=Z',组合两个公式,可以得到CCTT-XX=CCT'T'-X'X'。考察K'系中沿着Y'轴运动的光波点,对于这个光波点来说,X'=0。而在K系中,该点相对于原点发生了位移,偏移量X为-vT(正负号根据K、K'相对运动方向而定,但是由于平方关系而不存在影响)。于是对于该点,存在如下方程:CCTT-vvTT=CCT'T'-0。整理得到T=T'/SQRT(1-vv/cc)。 注意1:这个方程式是位于K'参照系中的观察者得到的(因为考察了X'=0的那个光波点),相对于K'系来说,T就是“相对我运动的惯性系中的时间”。对于K参照系观察者来说,他得到的方程式就是T'=T/SQRT(1-vv/cc)。 注意2:这个方程式是考察沿着Y'轴运动的那个光波点而言的。对于任意的光波点,思路和数学计算将复杂很多,并不能够简单地代入X'=0和X=-vT。可以看出,对于光波球面上任意一点来说,时间变换方程中,必定存在关于X或者X'的变量。 几位反对者所认为的“偷换概念”,也就是把考察沿着Y'轴运动的光波点的约束方程X'=0,代入了任意光波点的方程中(其实他们还是弄错了,他们认为X'=0代表原点处),于是概念发生了混乱,结果也就不可信了。其实真正的推导方法根本不是他们所言的“偷换概念”,这种简单的逻辑错误,我认为广大物理学家和数学家都不是傻瓜或者呆子。复杂的关于任意一点的数学推导我还没有进行过(没有时间,想想就很复杂~~),哪位朋友有兴趣或者有现成的步骤,不妨贴出来看看。 guojia |