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电梯中的时空简单推导。
[楼主] 作者:逆子  发表时间:2001/12/07 16:41
点击:268次

[keqr]所著的《宇宙透视》中谈到了广义相对论中的电梯问题。我是比较认同[keqr]观点的。 爱氏把正在上升的电梯物体的受力与引力场相等效。由此爱氏得出结论,假如在正上升的电梯一侧放一个激光器使之射向另一侧。可以断定激光速不能水平射到另一侧。光线应向下偏移。这一点并不奇怪,因为我们可以根据光的直线传播特性可以导出这一点。所不能接受的是,爱氏把光的这种现象推广到引力场中。认为与此相等效的引力场中的光可应有相应的下弯现象。不论爱氏的观点是否对,不妨我们反问一下,就会有新的结果来。 我们还知道自由下落的电梯与无引力场中相等效。我们又知,自由下落的电梯中光线不能水平射过一段光程,光线会产生偏折。以此可以推导出在无引力、失重、条件下光都应产生偏折。以爱氏的等效思路推导的结果是:光在无引力的真空中是不能直线传播的。是吗?哈…… 有人认为,自由下落的电梯中的光线是可以水平射到另一侧的。理由是:光会受到万有引力的作用。光与电梯以同样的加速度下落的结果不就成了光的直线传播了吗。这种结果告诉我们光在引力场中是以9。8米/秒的加速度下落的。也就是说,当我们把一个光学谐振腔水平放在地面,谐振腔的的光速总是在其底部,因为,万有引力对光的吸引作用所产生的结果。另外还可以导出,太阳光射到地球的过程分为三个速率段。 1、光在太阳引力区时受到太阳引力的作用。光阳射出的光产生12米/秒(记不清了,反正是太阳的引力比地球大,它以光的引力也应比地球大)的减速度。 2、太阳引力与地球引力相匀衡时,光是无加减速度,是以9。8*10^8速率传播的。 3、光进入地球引力场后,除了是9。8*10^8以外还应有9。8米/秒的下落加速度。 其次,以上这仅是考虑光的主要影响因素,诸如:月球的影响、太阳系各大行星对光速的影响还没说呢。以此看来,太阳光从太阳射到地球上要过几十次的加速与减速过程。以此推算光射到地球上要需几分钟,可够物理学家们忙碌几年了。可笑吗?

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逆子
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 [2楼]  作者:guojia_new  发表时间: 2001/12/07 17:25 

是啊,很可笑。
根据你的说法,一定有“静止在地面上的电梯内,光以直线传播”的结论。你认为哪个结论更可笑呢?相对论的结论是:光在惯性系内按直线运动。广义相对论中,光永远走最最“直”的测地线。地球表面根本和惯性系无关。 哈... guojia
 [3楼]  作者:guojia_new  发表时间: 2001/12/07 17:28 

“反正是太阳的引力比地球大,它给光的引力也应比地球大”??这种思路还能够思考物理???
来,背诵一下牛顿万有引力公式看看... guojia
[楼主]  [4楼]  作者:逆子  发表时间: 2001/12/07 22:54 

学广义心得。
学了广义相对论后才知,平行于地面的光不是水平传播的,光从光源处发射出后受到万有引力的作用,它应是9。8米的加速度下落。并且光线在垂直于引力的传播速率是不同的。顺力场方向光速大,逆力场方向光速度慢。 guojia_new你说不是这样的吗?你想否定相对论吗?

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逆子
[楼主]  [5楼]  作者:逆子  发表时间: 2001/12/07 23:02 

不知我错在哪里,请指教。
是的,太阳的质量比地球大,当然了,它的万有引力也比地球大。在太阳表面的自由落体的加速度应比地球上的大。我在发贴时想不起人们推算太阳表面的自由落体的加速度了,所以猜想了一个,有何不妥之处。 按广义论断。万有引力对光的作用与一个自由落体的速率相当,不是相当:是相同了。所以说,在太阳表面万有引力对光的引力要比地球上的大。如是逆子错了,你认为光在太阳表面的下落加速率是多少呢?

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逆子
 [6楼]  作者:guojia_new  发表时间: 2001/12/08 10:41 

地球上测量出来的“快”、“慢”,都是局部的观察结果,是狭隘的结果而已。
光线在引力场中弯曲行走(加速),可是这条弯曲的路径,却是最最省时间的最短路经(直线)。什么“快”啊,“慢”啊,都是井底之蛙的我们狭隘的说法而已。 guojia
 [7楼]  作者:guojia_new  发表时间: 2001/12/08 10:43 

不好意思,是我看错内容了。
我还以为你说“太阳对地球表面光线的影响,比地球对其影响更大”。现在看看,才发现我看错了,对不起了。 guojia
[楼主]  [8楼]  作者:逆子  发表时间: 2001/12/08 22:25 

依此看来,广义相对论中没有”快“与”慢“这个概念了。
光速是相对论中占有重要的地位,通常所说的引力场可使时空弯曲,不正是改变光线传播方向与速度所致的吗?如果光速始终保持为C。那时空不就成了平直了吗。谈何时空弯曲。之所以产生弯曲是由引力使光的方向与速度产生变化所致的,这才是广义相对论。

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逆子
[楼主]  [9楼]  作者:逆子  发表时间: 2001/12/08 23:15 

没关系。
你想想,逆子再笨也不可能犯如此错误的。也许是我俩沟通少的缘故,才引起以上误会的。

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逆子
 [10楼]  作者:guojia_new  发表时间: 2001/12/09 01:33 

广义相对论中的光,很奇怪的。
广义相对论认为“光始终走最短的路径”,“光走的路径是最直的”。所以,当引力场弯曲了光线路径的时候,我们认为弯曲的是时空本身。其实光速不变可能还成立,用当地的空间坐标微分比较当地的时间坐标微分,结果应该还是c。这就是我以前说的“光速c虽然可变,但是这是我们这些旁观者测量的结果,不是当事人的测量结果”的含义。相对论中,尤其是广义相对论中,只有“当地的”物理量,才可能是真正有意义的物理量。旁观者的测量结果,可能早已经扭曲了实质(因为我们赖以测量的基准--时间、空间在弯曲,对旁观者来说,没有绝对的基准可言)。 guojia
[楼主]  [11楼]  作者:逆子  发表时间: 2001/12/09 17:17 

问题是相对论中就根本没有找到这个基准。
打个比方说,一个时钟在比较平直的时空中又进入一个高度弯曲的时空中,也就是说,一个钟表从一个引力小的空间进入一个强引入场。当它出来后时间变化了多少,这总是我们可以从理论的推导出来的。 再着说,人们生活在强引力场中的寿命是否会延长呢。以爱氏的论断是可以的。你是否可以按此思路再往下推导呢。

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逆子

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