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运动尺缩现象讨论
[楼主] 作者:马振海  发表时间:2003/04/28 23:43
点击:630次

关于相对论中运动尺子收缩现象的物理解释(讨论)

标题:(原创)关于相对论中运动的尺子收缩现象的物理解释(修改稿) 参与讨论> 推荐> 得票:0
作者: 我在故我思>(2003-01-10 13:53:07.0)
(原创)关于相对论中运动的尺子收缩现象的物理解释(修改稿)

我在故我思

我已经给出了运动的时钟变慢和双生子佯谬的一种物理解释。在此基础上,再来谈谈运
动的尺子收缩,也即空间收缩问题。

首先说明一下,光速不变原理,它是指各参照系里的物体发出的光的光速都是一样的,
都等于C,这是相对各参照系而言的。如果是在一个参照系里观察另外参照系里物体的
光,这个光速就不再是C。举个例子,飞驰火车里的苍蝇与奔跑的汽车里的苍蝇,在各
自的参照系里即火车和汽车里观察各自里的苍蝇,效果是一样的,与在地面上观察地面
上的苍蝇观察效果一样。但是,如果在火车里观察汽车里的苍蝇或地面上的苍蝇,观察
结果是各不相同的。对光的观察效果也一样。比如,以光速飞行的飞船,其上的物体发
出的光的光速还等于C,但在飞船上观察其它参照系里的物体所发出的光就不是一回事,
在这样的参照系里根本观察不到其它参照系里的物体的光。

现在言归正传。地面上有一把尺子两端点为E与G,在EG方向上有一运动参照系(飞船)
,设想飞船以某一时刻从A端发出的光子速度C同行,在从E到G及以后的时间里,飞船上
的观察者观察测量这把运动的尺子,结果发现这根尺子的长度为零,即观察到的尺子始
终是一个光点,即E端发出的光,尺子其他点上发出的光不能被观察者观察到。这种观
察结果表明,以光速向相反方向运动的尺子长度为零,尺子收缩为一个点。这是一种极
端情况,飞船的速度是不可能达到光速C的。

下面我们讨论讨论一般情况。

设上面举例中的飞船的速度为V(V小于C),地面上的尺子的长度为L′,飞船上的观察者观察测量这把尺子,因飞船的速度小于光速,所以尺子的长度不再是零。那么飞船上的观察者测量到这把尺子是多长呢?设飞船上的观察者测量到的这把地面上的尺子的长度为L。设想观察者同时接收到从尺子的两端EG发出的两束光,肯定这两束光从E、G发出的时刻不同,也就是说,E与G发出这两束光有个时间差ΔT,ΔT为:
ΔT=L/(C—V)
飞船上的观察者测量到的尺子的长度L应该是在ΔT时间间隔内光所通过的距离。即:
L/M=C*ΔT=C*L/(C—V)=L/(1—V/C)
M为运动尺子的单位尺度,也即
M=1—V/C
当V=0时,M=1;当V=C时,M=0;当0<V<C时,M<1。所以,飞船上的观察者测量地面上的尺子的长度,相比地面上的观察者测量到的同一把尺子的长度要短。这就是相对论的尺缩效应。
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第1条回复: 参与讨论> 推荐> 得票:0
作者: 飞蠓>(2003-01-10 14:21:44.0)
光速不变原理好像不是这样的吧?
我记得是该原理说的事在任何一个惯性系中测量光速都是同一个常量,并不牵涉光的来源.
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第2条回复: 参与讨论> 推荐> 得票:0
作者: 我在故我思>(2003-01-10 17:06:03.0)
回1:
光速不变原理有三层意义:1、光速与光源的速度无关;2、对任何惯性参照系光速是个常数C;3、光速与光源与观察者间的相对运动无关。
真正正确的,我认为,只有第一层意义正确。
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第3条回复: 参与讨论> 推荐> 得票:0
作者: 我在故我思>(2003-01-11 17:03:06.0)
相对论中的钟慢效应和尺缩效应,都是相对的,不是绝对的。双生子佯谬说的正是钟慢的相对性问题。同样,尺缩问题也存在佯谬问题,也就是说两把长度相等的尺子,一把被放在飞船里,回到地球后是真的变短了呢还是不变?我们可以把它叫做“双尺子佯谬”。
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第4条回复: 参与讨论> 推荐> 得票:0
作者: 我在故我思>(2003-01-11 21:24:55.0)
所谓运动的时钟变慢,并不是说飞船上的时钟变慢,这是个相对性问题。相对地面上的观察者而言,飞船上的时钟变慢。但相对飞船里的观察者,飞船上的时钟并不变慢,因为相对飞船里的观察者来讲,飞船上的时钟是静止的。相对飞船里的观察者,也就是在飞船里的观察者看来,地面上的时钟变慢。所以有“双生子佯谬”问题。

同样,所谓运动的尺子收缩,也并不是飞船上的尺子收缩,这也有个相对问题。相对地面上的观察者,飞船上的尺子是收缩的。但相对飞船里的观察者,飞船上的尺子是不收缩的,而地面上的尺子是收缩的。所以有“双尺子佯谬”问题。
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第5条回复: 参与讨论> 推荐> 得票:0
作者: 我在故我思>(2003-01-11 22:06:51.0)
也就是说,双生子佯谬是运动的时钟变慢的必然推论。以飞船上的原子钟进行的实验企图来证明或证伪狭义相对论是没有道理的。因为飞船上的原子钟变慢还是不变,根据相对论有两种情况:相对飞船上的观察者来说不变慢,相对地面上的观察者来说变慢。
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我在故我思
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 [2楼]  作者:刘久明  发表时间: 2003/04/29 00:27 

马振海先生还是在犯同样的错误,你没有弄清相对论,反相的依据也不足。

你说“首先说明一下,光速不变原理,它是指各参照系里的物体发出的光的光速都是一样的,都等于C,这是相对各参照系而言的。如果是在一个参照系里观察另外参照系里物体的光,这个光速就不再是C。”

很明显你没有理解相对论,相对论所说的光速不变是指在任何惯性系中关于光速的测量值不变,可以简单的理解为“光速相对于观测者不变”,这方面你可以向沈建其先生请教。

如果认为光速是相对惯性系的,在不同的惯性系中观测值不同,那么你关于尺缩的例子就更加错误了,只要承认光速的观测值会发生改变,则必须要校正这个改变,由此导致的是:物体不会发生尺缩。

如果仅仅是用来糊弄人,我前面有关于尺缩的数学解释,比起洛伦兹变换来更加精彩!

 

[楼主]  [3楼]  作者:马振海  发表时间: 2003/04/29 10:00 

以往,我们对光速不变原理的理解有误。
光速不变是有条件的。这个条件就是相对发光物体。相对发光物体,光速才是各向同性的。如果你我能参加会议,到时我们可以交流有关问题。

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我在故我思
 [4楼]  作者:马国梁  发表时间: 2003/04/29 16:17 

马兄,你对相对论确实只有一知半解。

你先看看我的《经典相对论》再说吧!网址为

http://xdl2003.xiloo.com/mgl/index.htm>

[楼主]  [5楼]  作者:马振海  发表时间: 2003/04/29 17:34 

这我也承认。

说实话,我很长时间没有接触物理了。但现在再回过头来看相对论,另有一番想法。对狭义相对论基础重新理解,从物理上去理解是很关键的。完全可以抛开纯数学上的推导。

谢谢你,推荐给我你的网址。等我看后再与你讨论。



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我在故我思
 [6楼]  作者:逆子  发表时间: 2003/04/30 18:18 

你是说爱氏对光子的理解有误?
你的这种观点是发射假说,并不是爱氏所讲的绝对光速原理。

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逆子
[楼主]  [7楼]  作者:马振海  发表时间: 2003/05/01 11:12 

问题是:光速不变是相对什么不变?


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我在故我思

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