相对论的尺缩,并非尺真的缩短了。 在两个相对运动的惯性系S和S'中,沿相对运动方向的尺,如果在S中静止,则在S'中这个尺缩短了,但在S中这个尺并未缩短。反之如果尺在S'中静止,则在S中这个尺缩短了,但在S'中这个尺并未缩短。 产生这种现象的原因是同时性的相对性。运动尺的长度几乎是无法精确测量的,不过爱因斯坦想出的办法是同时测量尺的首尾(A,B)两端,而且不能有因光速传播所用时间引起的误差,这样的误差远大于理论上的尺缩。因此必须用两个乃至很多个对好的时钟同时测量,才能测到尺缩。尺缩产生的原因是,S中的同时线与S'中的同时线是时空图中两条不平行的直线,也就是说“此同时非彼同时”。在两个参考系中可以同时测量尺的A点,例如尺的A点运行到某一标记。但与此同时的尺的B点,在两个惯性系中却有不同的解释,其实就是两个不同的时间。在S和S'中分别认为B点在两个不同时间中的一个与尺的A点到达标记同时。运动尺的B点,两个不同时间当然在两个不同位置,测量结果当然就不一样了,这就是尺缩产生的原因。记住尺没有缩短,只是同时变为不同时的变换产生了这样的结果。 把这样的结果直接套用的旋转圆盘是,那就错了。如果在圆周的一点附近,上述分析仍然是正确的,对于转盘来说不转的尺缩短了,而对于不转的参考系来说转动的尺缩短了,不过后一种缩短是很特别的。 不过与前面不同的是,这里显然有一个对称中心,圆心。如果从圆心看,就不会有同时性的相对性了。如果将圆周等分360份,加上刻度。从圆心看,例如用高速摄像机,则圆的对称性决定了旋转的圆的360个刻度与不转的圆的360个刻度必然同时重合。即不可能有尺缩,也不可能有圆周率不等于π的情况。 不过回到圆周上的一点,转盘上用了另外一种同时,这与圆心的一个点及时钟是不同的,不转的尺的尺缩就没问题了。但在不转的参考系中,测量的结果显然与从圆心看到的一样(这也是对称性产生的必然结果),旋转圆的各刻度,与不转圆的各刻度必然也是同时重合。这又该如何解释呢? 我替相对论这解释这个问题,以相对论者的逻辑,虽然有点怪怪的。相对论应该这样解释,两个刻度间的尺并非没有缩短,实际上是缩短了的,缩短了以后,在不转的参考系中才能刻度同时重合。也就是说两个刻度间的尺的“原长”实际上还有长一些,因此圆周率就不等于π了。 当然这样的解释未必与相对论的解释完全一致,但这种解释是很牵强的,而且无法与客观事实相一致起来。 欢迎各位讨论。 |