黄先生、沈先生:
这个话题很不错,但两位解释的皆不正确。原因就在于爱因斯坦当年也是混淆的、没有能够说明钟慢尺缩是怎么回事情。 首先,线是否断,不会出现两个坐标系结果不一致的情况,结果取决于实际情况,非洛仑兹变换所能预测的。洛仑兹变换下的“尺缩钟慢”是个纯计量关系问题,需要从理论的底层来理解。 其次,沈先生“固有长度”变长之说也存在相当大的问题。道理很简单,如果S系同时加速、同时结束加速,能够保证线不断,且到了S'系“固有长度”变长。那么,反过来操作,S'系再同时加速、同时结束加速,仍然能够保证线不断,且到了S系“固有长度”会继续变长。如此在两个坐标系之间反复操作,“固有长度”岂不是变成无穷大? 这个问题的实质是一个对应比较的问题,不深化理论方面的研究是很难理解的。说个例子,一开始甲乙两个人静止于S系中,相距10米,令甲、乙向前走(为避免对“同时”的理解不深,这里先不谈时间),甲每一步走1米,乙每一步走1米。如果我们如此比较甲乙两人之间的距离,甲走第一步的位置与乙走第一步的位置比较,甲走第n步的位置与乙走第n步的位置比较,则甲乙之间的距离总是10米;换一种方法,甲走第一步的位置与乙走第二步的位置比较,甲走第n步的位置与乙走第2n步的位置比较,则甲乙之间的距离会越来越长。 我们需要注意,上述距离的比较并未谈到“同时”问题。而一般情形下,我们都会用到“同时”概念来对应比较,相对论的奥妙就在于“同时”的不一致,从而造成测量结果上的若干差异。结合前面的例子就可能出现这样的情形,从S系看来,甲走到第n步的时刻与乙走到第n步的时刻相同,所以按照S系的“同时”来比较甲乙的位置,就会出现甲乙之间的距离始终保持不变;而从S'系看来,甲走到第n步的时刻与乙走到第2n步的时刻相同,所以按照S'系的“同时”来比较甲乙的位置,就会出现甲乙之间的距离不断增加。 结合黄先生的这个实验,距离的测量结果与我们怎样去测量有关,两个粒子之间的距离不变不能保证线一定不断,两个粒子间的长度变长也不能保证线一定会断。断与不断只能取决于实际情况,不会出现一个坐标系看到不断、另一个坐标系看到断了的结论。 再说个例子,假设一开始甲乙两个人静止于S系中,相距10米,两者之间有一根连线,乙在第1秒时迈出第一步(每步1米),甲在第2秒迈出第一步(每步1米)。如果只是对应比较两者第一步的位置,那么,这两个位置的距离还是10米。但,这并不意味着链接甲乙的细线一定不断或一定会断,这其中关联了很多实际因素,也包括“同时”是怎样约定的。 |