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相对论基本问题测试题（系列） 讨论一个问题，首先要理解它，并且立足在大家共同认可的基础上，讨论才有可能形成共识。否则，只会越讨论问题越多，越讨论分歧越大。在相对论问题上，我希望大家先就一些基本问题上达成共识，然后再进一步讨论，否则一切深入的讨论都是徒劳，都是空设靶子空放炮。下面我将分次推出一组相对论基本问题测试题，请您严格依据您所理解的相对论的基本观点或逻辑做答，切忌引入自己的假设。 四、判断题 请根据相对论的思想和逻辑判断下述论断正确与否（请在括号内注明"对"事"错"）。 1、甲（参考系）观察到的某物体在该参考系中呈现出来的长度，并不代表该物体在乙参考系中的长度； （ ） 2、甲（参考系）观察到的某过程在该参考系中呈现出来的时间，并不代表该过程在乙参考系中的持续时间； （ ） 3、甲（参考系）观察到的某物体在该参考系中呈现出来的速度，并不代表该物体在乙参考系中的速度； （ ） 4、甲（参考系）观察到光信号在该参考系从发出到接收所用的时间，并不代表该光信号在乙参考系中持续的时间； （ ） （欢迎转载，但务请注明出处） 黄德民 |
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或许大家会觉得上述论题过于啰嗦，但对这些问题的回答可引出对另一个重要问题判断． 沈建其关心的问题将在此贴中提出。 |
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后两个问题，在经典理论中也有同样确定的答案。
问题的关键是观察，你认为这样才是观察？泛泛的讲观察，对不同的人而言，有着不同的解读，正如zhuyimin_77发贴问的“不知大家观测这个词在相对论里面如何理解?” 黄先生提出问题时，应该先明确你所谓的“观察”到底是何含义？讨论或许就会减少很多争议。至少不会再根据对“观察”的不同理解，通过不同的论述，得出不同结论了。 |
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按照相对论，四个判断题，全部打勾。
事实上，对3，在牛顿力学与相对论中都明显要打勾。对于1，2，4，在牛顿力学中要打叉。相对论只不过倡导了3的精神，把相对性原理进一步贯彻下去而已。 譬如： 甲（参考系）观察到的某物体在该参考系中呈现出来的静止质量，并不代表该物体在乙参考系中的静止质量。 在相对论中与牛顿力学中，都是打叉。可是，在共形变幻中，要打勾。所以，共形变换进一步贯彻了相对性原理。 以上逻辑过程非常优美，体现相对论是一个保守的革命理论。 |
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久广先生：
“观察”一词在物理学中的含义是明确的，是“测量”的一种通俗说法。 至于zhuyimin_77提的问题，应该说也不是问题，在相对论中，严格来说都是扣除了光的传播时间后的时间，除非这种传播延时可以忽略不计。 |
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建其：
你在4楼的回复很明确，很好！ 到这里，可以提出你所关心的问题了！今天先请你先回顾一下爱因斯坦对“同时性的相对性的论证”过程，明天我再提出问题，请你回答。 |
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为了方便大家讨论，这里先贴出一段爱因斯坦对同时性的相对性的论证。
爱因斯坦曾引入过这样一个例子： 一列列车以一定速度通过站台，在列车的首、尾及中点处各有一个观察者。现在假定，列车和站台为雷电所击，雷电击中列车的首尾，而且在站台所在的参考系看，A、B两处的雷击闪光是同时发生的。也就是说，站台上A、B连线中点处的观察者C可以同时观察到A、B两处的闪光。但列车上中点处的观察者C~是否在同一时刻看到首尾两处的闪光呢？只有当他在同一时刻看到两处的闪光，他才确认这两处雷击是同时发生的。在站台参考系上的观察者看来，当来自前端的闪光到达中点处的观察者C~，他已朝着闪光方向运动了一段距离，以致于后端的闪光此刻还未到达C~。因此，列车中点处的观察者C~必然得出结论：两个事件不是同时发生的，列车的前端比后端先遭雷击。 |
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黄先生,回答明确,本身没有意思.要看他的回答背后的说明,才有意思.
考试的客观题就是没有意义的题目,只是让考官批改起来方便而已.国外的考试已经没有选择题与判断题了. 关于您提到的例子,其中提到一句话: "在站台参考系上的观察者看来...因此，列车中点处的观察者C~必然得出结论". 我不知道这个因果关系是黄先生加上去的还是爱因斯坦论文中就有的,无论如何,我认为我们不能将"在站台参考系上的观察者看到"后得到的思维结论加给"列车中点处的观察者C~"的. 列车中点处的观察者C~能不能同时观察到两个闪光,这个问题,应该使用它自己的参考系内的距离与波速度去计算. 列车中点处的观察者C~如何去计算呢? 可以用反演法,比较方便(原来过程是雷电击发,射向C~,现在应该考虑其反演过程.过去有一位网民提过这种方法,我当时不知道其含义,现在我明白了). 我下面把雷击改为电灯发光,且电灯固定在铁路上.这没有改变原题含义,但可以带来方便. 于是,列车中点处的观察者C~自己发射光,射向电灯. 其中一盏电灯飞奔自己而来(电灯速度是v), 利用"光速不变"原理,得到 L-vt=ct. 注意:vt是电灯飞奔过的距离(不是列出通过的距离,因为我以C~为参考系,列车是不动的): c是"光速不变"的c. 于是t=L/(c+v). 这是C~发射的光波射倒电灯上的时间. 另一盏电灯远离自己而去(电灯速度是v), 利用"光速不变"原理,得到 L+vt=ct. 注意:vt是电灯飞奔过的距离(不是列出通过的距离,因为我以C~为参考系,列车是不动的): c是"光速不变"的c. 于是t=L/(c-v). 这是C~发射的光波射倒电灯上的时间. 以上两个时间不同. 也就是说,在承认"光速不变"后,以上两个时间不同. 如果放弃光速不变,在牛顿力学中思考,那么: 列车中点处的观察者C~自己发射光,射向电灯,自己是在追光,按照牛顿力学的计算,火车上这个光速是c-v, 所以我们有:L-vt=(c-v)t, 得到t=L/c. 对于另一种情况,L+vt=(c+v)t, 得到t=L/c. 所以,在牛顿力学中,火车上光速是c-v, c+v, 那么这两个时间都是L/c. 结论: 承认光速不变,得到同时的相对性; 放弃光速不变,得到同时的绝对性. 这个火车问题,无论在牛顿力学还是在相对论中,都可以解释,尽管结论不同,但都是自洽的. 仅仅靠分析,是得不到同时的相对性的,必须引入光速不变,才产生同时的相对性,否则就得到同时的绝对性. |
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[8楼] 作者:马国梁 发表时间: 2008/05/05 09:49 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除
对对对对！ ============================ 从几次答题情况看，至少在对相对论的理解上，我与马先生还是很一致的。 |
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建其：
我楼上的例子是从书上搬过来的，我并没有加进行什么。 我们还是先讨论爱因斯坦的例子，再来谈你的例子。 请你针对爱因斯坦的例子明确回答： 1、上述论证过程中所说的“在站台参考系上的观察者看来，当来自前端的闪光到达中点处的观察者C~”中的“闪光”是“站台系”中呈现的光还是“列车系”中呈现的光？ 2、很明显，上述论证过程是以“站台系”中的闪光为基础来分析两边的闪光存在时间差的，但这一时间差能不能代表“列车系”中的闪光在中点观察者看来也存在时间差？ 3、如果不能，爱因斯坦关于同时性的相对性的论证还成立吗？ |
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胡先生，
同时性问题我以前和别人讨论过，讨论的精华部分正好与你的问题吻合，我转载如下： 爱因斯坦在解释同时相对性时感到很棘手。因为他想说明同时问题必然要用光速不变作前提，可是他又想用同时相对性来解释光速为什么不变。所以有一点循环论证的味道。 你那个例子非常不好。 例子有一个有问题的前提：观察者观测到事件的时间等于事件发生时间。 车厢内的人虽然在不同时间看到光，但是她没有理由相信她始终带在两个光源中间点。因此她不能认定两个闪光不是同时发生。 这个漏洞也为很多反对同时相对性的人所利用，攻击相对论。 还是爱因斯坦的例子好：在车厢中点，两束光同时射向车厢两侧。车外的人不会认同两束光同时到达车厢两侧。 而车里的人会相信光同时到达车厢两侧。 这个例子虽然有两个观测者，但是他们没有观测。他们是根据光速不变原理推导出上述结果。 这个例子是没有什么漏洞的。 两个例子爱因斯坦都有提到。但是爱因斯坦是着重于我的例子来解释同时的相对性。 你的例子有一个观测到的时间不是事件发生的时间的问题。但是如何将时间差减去是一个问题。爱因斯坦用这个例子主要是说明如下问题： 1． 只有当两个事件相对观测者是静止时，观测者可以定义同时的物理意义。 2． 当两个事件相对观测者是运动时，观测者就不知道如何判定同时了。（观测者不知道该如何减去时间差） 3． 综上，似乎可以得出如下结论：同时只有在静止下有意义，在运动时没有意义。这样我们隐隐约约可以找到一点同时相对性的影子。 虽然我的例子中观测者是在推导，但是他们推导的每一步都是经过其他试验单独测量过。因此他们不是胡想，他们是在间接观测的基础上得出结论。 |
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如何在地上“测量”一个高速运动物体（如飞机）的长度？这实际上更多的是推理而非测量。
如果速度很高，接近光速，且需要考虑光传播的时间，则“观察”到的长度肯定会变化的。 人们习惯于不考虑光传播的时间，但在讨论与相对论有关的问题时，将会得出现错误的结论，只是通常意识不到而已。这样的问题是普遍存在的，如果仔细推敲一下，就会发现问题到处都是。而“观察”之类的概念，也都是有点模棱两可的。或许是因为他们在使用这些概念时，并没有意识到其中的差别。 |
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fuj0 ：
1、7楼的例子是爱因斯坦提出的，而且被引用的频率比你所说的这个例子高得多。因此，我建议先讨论这个例子是否有问题，再来讨论其它例子； 2、你提的这个例子印象中也是爱因斯坦提出的，但被引用程度远不如第一个高。沈建其在9楼提出的例子与你所说的例子本质上一样。但这类例子也有它的毛病，我希望在讨论清第1个例子后再来讨论这类例子。你先可以思考一下，为什么第1个例子按你的说法漏洞多却反被大量书籍引用，你不觉得奇怪吗？其实，其中是另有原因的！ |
| To 黄德民先生，我的不是新例子，而是对您的这个爱因斯坦例子（从教材上取来）的解答。 |
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久广先生：
如何“测量”一个高速运动物体的长度，在相对论书籍中是有论述的，而且在我看来，是说得过去的。当然，至于如何在地上“测量”一个高速运动的飞机的长度，已经是一个实际操作问题，而是理论问题。 在纯理论中，无论如何，信号的传播时间延时是要被扣除的。这一点无论在牛顿理论中还是相对论中，均是一样的。您只需查查相对论关于对钟问题的论述以及同时性的定义等内容，就会发现在相对论中是要扣除光的传播延时的。 至于您说的“人们习惯于不考虑光传播的时间”，这一情况一般只适用于日常生活，或对时间精度要求不高的应用中，在纯理论研究中，当需要考虑光的传播延时时，是一定要考虑的。 |
| 根据黄德民先生11楼所提的几个问题，我认为，他没有愿意仔细看我的9楼的解答。事实上，我的9楼解答早已先于他的11楼的问题，回答了他的11楼的问题。 |
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1、上述论证过程中所说的“在站台参考系上的观察者看来，当来自前端的闪光到达中点处的观察者C~”中的“闪光”是“站台系”中呈现的光还是“列车系”中呈现的光？
【【【SHEN RE: 列车是开放的，两个观察者可以看到同一个光波。所以是一个光波，但两个光波物理现象（现象依赖于参考系）。不知道我这样回答，有没有回答清楚您的问题。】】 2、很明显，上述论证过程是以“站台系”中的闪光为基础来分析两边的闪光存在时间差的，但这一时间差能不能代表“列车系”中的闪光在中点观察者看来也存在时间差？ 【【【SHEN RE: 当然不能。我昨天已经说过，我们不能用站台上的观察者的思维过程强加给列车上的观察者。 所以，对于这个例子中的解答法，我不满意，即使这个解答由爱因斯坦给出。】】】 3、如果不能，爱因斯坦关于同时性的相对性的论证还成立吗？ 【【【SHEN RE: 的确不成立。这类解答法中的毛病，我多年前已经发觉，无论教材与爱因斯坦多么权威，我还是对它的解答不满意。所以，我早有重新写这个教材的打算。】】】】 【【【SHEN RE: 对于爱因斯坦的火车例子，尽管教材上（包括爱因斯坦本人）一直是这么解答的，但我总感到他们的解答语焉不详，很容易导致读者误解。我认为，对于这个例子，应该给出牛顿力学与相对论两套答案，让读者做比较，干净利索，这样可以避免误解。教材上只给出一套答案，又没有交代哪些是牛顿力学与相对论共同遵守的约定，那些是有区别的约定，拖泥带水，所以极度不好。 黄先生千万注意，我的不是新例子，而是一种改进的解答。 我认为我的解答应该是完整的解答。】】 |
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对【19楼】说：
黄德民 |
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黄先生，您我对爱因斯坦的解答都不满意，这说明我们对于基本概念本就理解一致，因此原本不必通过选择题与判断题来考查基本知识。我说过，对于狭义相对论，您我之间有90％的理解一致性。
注意：不要再说我的“例子”。我的是爱因斯坦例子的解答，不是新的例子。只不过我的解答法中含有所谓的“反演法”（光波由中点向火车两头反演），但这只是解题技巧，好比辅助线，因为反演是可逆的，所以这种反演是合法的。 |
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印象中，爱因斯坦也曾引入下面的例子来论证同时性的相对性：
一列列车高速通过站台，雷电恰好击中列车的中点。在列车上的观察者看来，由于两边的光速相等，从中点到两端的距离相等，因此闪光将同时到达车厢的两端，即两事件是同时的。但在站台系的观察者看来，由于列车在运动，往前的光在追赶车厢前端，而向后的光与后端相迎，因此，必然是车厢后端先接收到闪光而前端后接收到闪光。因此，他必然得出结论：两个事件不是同时发生的。 在此主题贴下，沈建其（9楼）和fuj0（12楼）提出了类似例子，现一并以上述例子为例，回复建其和fuj0。 1、你们知道，爱因斯坦举这些例子的目的就是为了打破原有的关于同时性的观念。既然要打破“原有观点”，就需要对什么叫“同时性”重新解释和定义。然后按新的定义进行论证。爱因斯坦的第1个例子直接应用了他关于同时性的定义，所以被绝大多数书籍采用。你们看看，爱因斯坦的第2个例子以及你们提出的例子应用了同时性的定义吗？如果没有应用，是不是仍然如同相对论对牛顿理论的批判一样，仍然是模糊和含糊不清的，并不是严格证明了同时性的相对性？！ 2、再看看你们的论证。建其只计算了两束光的传播“时间”，难道两束光的传播“时间”不同就等同于两事件不“同时”吗？请你们注意，同时性的问题是个“时刻”问题，不是“时间”问题。而要讨论“时刻”问题，就涉及到“异地对钟”问题（这是个很复杂的问题，相对论专门有讨论）。只有当两只钟记录的接收时刻值相同，才说明两事件是同时的。如果两只钟本来不同步，即使你们证明了两速光的传播时间相同，也并不表明接收时刻相同。同样，如果两只钟本来不同步，即使你们证明了两速光的传播时间不同，也并不表明接收时刻不同。你们的证明从“时间”到“同时性”问题还差一大步。 3、相对论是相对时空观，各个观察者有各自不同的时空。在系列测试题之一中，你们也认同“观察者观察到的任何物理现象都是在他自己时空中呈现出来的，他无法也不可能观察到其他观察者时空中呈现的物理现象”。所以讨论光线的接收问题只能以接收者所在的参考系时空中呈现的光线为基础进行分析，对不对？再看看你们的论证以及爱因斯坦的，符合这一要求吗？关于这一问题，爱因斯坦在例子1中的论证也同样存在，这才是问题的最根本处，但在前面，我已经向你们提出来了，这里就不再重复。如果你们仍想不明白，请你们思考一下一个声的传播问题并加以类比。一列列车高速通过站台，雷电恰好击中列车的中点。现在请分析从列车系和站台系来分别分析一下，列车的两端是否能同时接收到声波？？ |
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黄先生似乎没有注意到，如果考虑光的传播所用的时间，则尺缩是"看"不到的。发现这一结果的时间，是在爱因斯坦死后。此前的物理界真的认为是可以看到尺缩的，物理学界当然会犯常识性错误，类似的错误是时常可以看到的。
不知道你是否注意到了，考虑光传播的时间后，运动物体的长度会变化。 |
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胡先生，
关于对同时下定义，以及时间和时刻问题我的答复如下： 我不想谈第一个例子中爱因斯坦对同时性下定义。那个例子非常不好，例子除了引入了同时相对性的概念以外，非常经不起推敲。 爱因斯坦在引用第一个例子之前，曾经对同时下过物理定义。他认为除非能够测量，否则同时没有任何物理意义。他勉强为同时下的定义是：A，B两个光源，观测者在中间。如果观测者同时看到A，B发光，那么则A，B同时。这个定义爱因斯坦还不是很满意。因为上述实验要求我们必须能够测定光到达观测者的时间（interval）是一样的。这就要求我们能测时间。如果我们能测时间，那么我们为什么还这么费劲测同时呢。（我们拿两块表放在AB附近，测他们发光的时刻就行了。） 爱氏接下来就将时间引入了同时性分析，因为这两个东西实在没法分。他又对同时的定义进行了加工。他引入了表的概念。他认为表是测量时间的工具，只有时间影响表的读数。通过上述AB中心法的同时测定原理，可以把许许多多在同一个系内异地的相同的表进行同时校正。这样这些表时时刻刻都是一致的。表针的位置全都相同。我们只要在事件发生时，看一下事件附近的表，就知道事件发生时间。看两个事件发生的时间就知道是否同时（看表时，可以多找几个人）。还要说明一下，爱氏的这个方法只可以保证同系的表同步。 上述才是爱因斯坦对同时下的一个比较全面的功能强大的物理定义。胡先生的第二个例子与上述定义非常吻合。如果胡先生不愿意引入异地对表的方法，那么我们就只能用AB中心法来定义同时。可是这个同时的定义只能对静止的事件有效。进而推导出运动的事件没法测同时性，换言之，没有同时性的物理意义。这个结论显然没法令人满意。这个例子关键是看表。两个同步的表经过同样的时间所到达的时刻一定相同。表的读数相同代表同时。 爱氏没有说在站台上的人看见了车厢内的人看见的现象。他只是指站台上的人推理出车厢内的人看见的现象。你我和爱氏对于s/v=t这些基本物理公式还是认可的。我想胡先生应该不要在这个问题上太较真。爱氏总要在语言的严谨上和语言的可读性上作取舍。 |
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To 22楼 黄德民先生，
我们的计算前提自然是“两只一模一样的钟，走率同步，且初始时刻已经校核”。在这个前提下，得到了“时间间隔”自然就意味着得到了“时刻”。 关于“观察者观察到的任何物理现象都是在他自己时空中呈现出来的，他无法也不可能观察到其他观察者时空中呈现的物理现象”，我承认爱因斯坦的做法没有符合这一点（我多次指出，我对教材是有我个人看法的），但我认为我的计算已经避免了这一点。 关于您的“请你们思考一下一个声的传播问题并加以类比。一列列车高速通过站台，雷电恰好击中列车的中点。现在请分析从列车系和站台系来分别分析一下，列车的两端是否能同时接收到声波？？ ” 关于这个问题，我也可以利用牛顿力学与相对论两种理论来计算。区别在于，要贯彻一点，在牛顿理论中，声速变换是C+v,C-v；在相对论中，声速变换是（C+v）/（1+Cv/cc）, (C-v）/（1-Cv/cc）.这里，大C表示声速，小c表示光速。 其他计算步骤完全一样（即利用牛顿力学与相对论两种理论来计算同一个问题，方法与公式一模一样，只要注意上面的那一点小区别就行）。 |
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[4楼] 作者:jqsphy 发表时间: 2008/05/04 15:01 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除按照相对论，四个判断题，全部打勾。
事实上，对3，在牛顿力学与相对论中都明显要打勾。对于1，2，4，在牛顿力学中要打叉。相对论只不过倡导了3的精神，把相对性原理进一步贯彻下去而已。 --------------------------------------------------- 在牛顿力学中隐含了一种公设或规范：要求对相同的描述对象要有相同的计量结果。而黄先生的问题3“甲（参考系）观察到的某物体在该参考系中呈现出来的速度，并不代表该物体在乙参考系中的速度”在牛顿力学中之所以也是正确的，是因为不同的坐标系中对应着不同的描述对象，一个是物体相对甲参考系的速度，另一个是物体相对乙参考系的速度。如果描述对象相同，比如都是一个物体相对另一物体的速度，则在牛顿力学中这两个速度是相等的，在相对论中则不相等。 |
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关于火车的问题，其本质上是“同时”问题。
“同时”是一个约定的概念，但是，由于人们无法放开已有的认识“情结”，各自固守着自己的“约定”，而无法接受不同“约定”下的“同时”。此种情况下，人们永远争论不清的。 牛顿力学的“同时”建立在无穷大速度不变的基础上，传统上，人们固执地坚持“只有这种无穷大速度下的同时才能称为同时”。而相对论已经改变了这种约定，以光速不变来定义或约定同时。这是两种不同内涵的同时，相对各自的约定都是成立的。 我们必须放开“思想包袱”，有些问题才能得到正确的解释。“同时”不一定非要是“无穷大速度不变”下的那种同时，也不一定非要是“光速不变”下的那种同时。“同时”可以有无数的约定或定义，牛顿力学和相对论只是各自选择了其中的一个。 由于“同时”是一个约定的概念，因此，你永远都不能证明只有牛顿的“同时”才是正确的，也不能证明只有相对论中的同时才是正确的。爱因斯坦火车的例子，其实就是相对论“同时”的一个定义或约定，不再是牛顿力学的“同时”。 |
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[23楼] 作者:jiuguang 发表时间: 2008/05/07 01:38 [加为好友][发送消息][个人空间]回复 修改 来源 删除
黄先生似乎没有注意到，如果考虑光的传播所用的时间，则尺缩是"看"不到的。发现这一结果的时间，是在爱因斯坦死后。此前的物理界真的认为是可以看到尺缩的，物理学界当然会犯常识性错误，类似的错误是时常可以看到的。 不知道你是否注意到了，考虑光传播的时间后，运动物体的长度会变化。 =========================== 久广先生： 相对论一直认为尺缩是“看”不到的，因为所谓的“缩”与“涨”是相对而言的，如果一个空间中所有的物体（包括尺）同样收缩，我们是无法发现“缩”与“涨”的！ 您所说的可能是指“旋转圆盘”，过去学界一直认为应该能够“看”到圆盘高速旋转时的扭曲现象（直径不缩而周长缩），后来有人用高速摄象机观察，根本不存在扭曲，后来解释为光传播延时正好抵消了它的扭曲。 至于“不知道你是否注意到了，考虑光传播的时间后，运动物体的长度会变化”，这我相信，也很好理解。但这是个测量问题。可是相对论说的长度收缩不是测量问题，而是它认为在这种测量之外还有时空因素引起的收缩。 |
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建其、fuj0先生：
我在22楼所说的前2点只是想向父们说明你们所举的例子（及爱的第2个例子）没有爱因斯坦的第1个例子好，所以未被广泛采纳。你们一时理解不了，也就算了，我不强求。我说的第3点才是关键。 无论是爱因斯坦的第一个例子还是第二个例子（包括你们的例子），有一个共同的致命性的错误，就是都用到了与观察者所在的参考系不同的参考系内传播的光（要知道，按相对论的观点，观察者是无法观察到其它参考系时空中的光的，自然也就无法接收到其它参考系的光）的光来计算从光发出到他接收所用的时间。你们始终理解不了，那么请你们明确回答一个问题： 一列列车高速通过站台，当列车中点与站台中点重合时，雷电正好击该点。 建其，请你回答：在站台系的观察者看来，该闪光形成的波阵面是以站台中点为球心的球面呢，还是以不断运动的列车中点为球心的球面呢，或者他能看到这两种球面？ 建其，请你回答：在列车系的观察者看来，该闪光形成的波阵面是以列车中点为球心的球面呢，还是以不断后退的站台中点为球心的球面呢，或者他能看到这两种球面？ |
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[29楼] 黄先生，我来说明这一问题。 首先，“面”只是人们想象中的一种组合。人们“约定”了一种“同时”，再把运动光线的“同时”轨迹点组合在一起就形成一个面，因此，这个“面”与光线轨迹点的组合有关，与“同时”的定义有关。 在火车系，以中点画若干同心球面。按照，相对论光速不变的“规定”，任何方向的光线(中点重合发出的光，下同）到达同一球面的时间都定义为“同时”（一种不同于牛顿力学的同时定义，最多只有一个坐标系与牛顿力学等等效）。反过来说，光线的“同时”点轨迹是一个“球面”。 在站台系，以中点画若干同心球面。按照，相对论光速不变的“规定”，任何方向的光线到达同一球面的时间都定义为“同时”。反过来说，光线的“同时”点轨迹是一个“球面”。 现在，答案很明确了，站台系和火车系“看到”的是两种不同的“球面”。直观的理解，则是两种不同的轨迹点组合。 |
