两个圆环,一个大一个小。当大的圆环转起来时会有收缩,这样大环可以放到小环里。这是因为转动的圆环的时间不是一致的。 如果用时间轴表示:大环路静止时环路与时间轴垂直。环路各点时间一致。当大环路转动时,大环路的时间面就要断开,成为一个螺旋线。螺旋线的两头O,O’有时间间隔T ’。注意:不是环路物理断开(O和O’是环路上的一个点),而是环路的时间面断开。 环路外的观测者看这个转动的环路时,观测者认为环路的各点同时。转动的环路在环路外的观测者的时空投影长度要变小。 转动的环路内观测者观察两个方向的光。两束光方向相反,一个从O向O’,一个从O’向O。这样光运行一周的时间为L’/C+T’和L’/C-T’时间差为2T’。 如何求T’: 静止系:O和O’的间隔是周长L,时间差T是0。 转动系:根据洛仑兹变换,O和O’的时间差T’=rvL/cc,周长L’=rL。 上边的分析是涉及整圈的运动,狭义相对论需要修正T’。如果运动只涉及部分环路,那么狭义相对论是适用的。光速不变是指x/t=v, x’/t’=c。这是一个时空局部效应。除非局部与整体完全一致,那么这两个局部公式可以推广到整体。狭义相对论就是建立在这个假设前提上的,即时空均匀,各向同性。转动的环路不具有上述特点,只是局部具有时空均匀,各向同性的特点。所以涉及环路全局的计算时,狭义相对论需要修正。 萨克效应解释: 静止系:时间差=L/(c-v)-L/(c+v)=2vLrr/cc 圆盘系:时间差=(L’/C+T’)-(L’/C-T’)=2T’=2 rvL/cc 两者相差r。 |