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还是问那个古老的问题:“谁年轻”?
[楼主] 作者:和满  发表时间:2003/07/22 11:07
点击:246次

    说来惭愧, 这个基本的古老问题,我越想越想不清楚。我们从头开始,一步一步讨论,好吗?

     第一步 :飞船飞离地球,再飞回地球,谁的时间慢了?

     1根据相对论 ,谁的时间慢了?为什么不是另一个慢?

     2事实上 ,谁的时间慢了?为什么不是另一个慢?

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 [2楼]  作者:刘久明  发表时间: 2003/07/22 13:30 

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 [3楼]  作者:俞烨  发表时间: 2003/07/22 14:44 

刘久明还是抱着古老的时间概念不放。

你说:“钟是否变慢或变快,与时间变慢和变快没有内在的联系”,那么时间应该是如何被测量到的呢?根据我所了解,时间的定义,就是物质运动过程的度量。一个钟摆,在这个地方a摆动一个周期需要1分钟,然而在另一个地方b摆动一个周期需要10分钟;一个人在a处的新陈代谢速度,比在b处的新陈代谢速度快10倍。这两种情况下,你是相信a、b两处时间流逝速率没变,而是周围环境影响了钟摆和人的构造和物体运动方式这个解释呢,还是相信两处的时间流逝速率不同的解释?我相信后者,因为没有任何证据可以证明“时间流逝速率在所有地方都是一成不变”这个观点。就好像我说我们这个世界就在你看本帖的时候忽然扩大了100倍,这个扩大包括这个世界上的每个基本粒子,你觉得这个说法如何?

飞船离开地球然后回来,不错,出发了,回来了,还是合并为一个时间点。可是这并不证明了飞船的时间流逝与地球相同啊。同样,最终飞船还是与地球汇合到同一个空间点,可是飞船经过的空间间隔就与地球不同(并不能说飞船一定比地球经过空间间隔更长,因为没有参照物)。

本证时间的概念是以观察者自身为静止参照物时候的本地时间间隔,参照物不同,观察到的时间间隔是不同的。广义相对论等效原理的作用就是能够把所有的物体,不管其相对于其他物体的运动状态如何,都可以被当作静止参照物,而不是牛顿力学中只有虚幻的,现实中不可能被确定的惯性系才能够被当作静止参照物。



※※※※※※
俞烨
 [4楼]  作者:俞烨  发表时间: 2003/07/22 14:50 

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 [5楼]  作者:逆子  发表时间: 2003/07/22 15:49 

变慢的为什么是飞船而不是地球钟呢?

从地球的人类来讲,地球处于静止之中。但这种静止不具有绝对意义。所以从运动学的角度来看,地球与飞船(加速时间除外)是惯性系上是等价的。你有什么理由来说明变慢的必定是飞船钟呢?

如果你在飞船之中难道就没有权利读爱氏的相对论了,只有地球人才可以读它?



※※※※※※
逆子
 [6楼]  作者:刘久明  发表时间: 2003/07/22 16:55 

读帖时,帖子不存在
 [7楼]  作者:senpy  发表时间: 2003/07/22 18:53 

对称理论不能表示时间

这是刘启新老师经常教导我的:对称理论不能表示时间, 经典理论, 相对论, 量子理论等等当代物理理论都是对称理论, 都不能显示时间的进程, 所以牛顿方程,爱因斯坦方程, 薛定谔方程,它们描述的自然界都是时间反演不变的, 其中不包含有时间进程的概念,它们引入的时间t, 只是作为一个数学参量而引入的, 致于其中有什么变化, 则完全属于数学变化,

空间是可逆的, 而时间是不可逆的, 有人把时间和空间混在一起称作时空, 而根本不知道两者有别, 害了不少人, 刘老师这一论断很深,我经过几年的时间才有所领会, 真正的好理论必然是非对称理论, 它应该是从不对称实验中总结出来的.

 [8楼]  作者:guojia_new  发表时间: 2003/07/22 22:05 

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 [9楼]  作者:逆子  发表时间: 2003/07/22 22:58 

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 [10楼]  作者:刘久明  发表时间: 2003/07/22 23:54 

guojia先生,我们似乎说的是相同的意思。

首先我们都认为:“此时的钟摆并不能够作为计量时间的工具。”

其次我们都认为:“根本没有任何没有发生膨胀的参照物可以参考,我们测量不到这个现象。”

只是我认为在研究飞船——地球系统时,可以只用地球的钟或者只用飞船的钟。没有参考物的变化现象当认为是没有变化,而此时时间的变化是有参考物的。我设计的一个实验不知你仔细看过没有,让一个飞船从地球起飞,到达空间站以后返回地球,这期间飞船不断接收地球的时钟信号与飞船携带的时钟对比,记录下变化曲线,地球也不断接收飞船所发出的时钟信号,与地球的时钟对比,记录下变化曲线,等飞船着陆后,把两个曲线进行比较,我预测曲线将完全重合。估计你会说,这两个时钟的变化诧异是光信号传播延迟所致,与相对论的时涨效应没有关系。实际上这就是使用的信号观测问题,也就是相对论要解决的问题,只是相对论没有想清楚罢了。

 [11楼]  作者:guojia_new  发表时间: 2003/07/23 15:12 

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 [12楼]  作者:guojia_new  发表时间: 2003/07/23 15:24 

刘久明

虽然我们都认为“此时的钟摆不能作为计时工具”,可是我的观点是,若两个同型号钟摆所处的环境完全相同,除了位于不同惯性系当中,那么这两个钟摆能够被当作计时工具。因为不同惯性系具有相同的地位,所以惯性系之间没有任何区别,这两个钟摆也就处于完全相同的环境了。地球的钟,飞船上的相同的钟,环境的区别在于引力环境、参考系环境。而钟摆与引力有关,所以无法作为同等的计时工具,然而与引力无关的时钟,就能够被当作同等的计时工具了,比如机械手表等。甚至我们还能够抽象出来一种时钟,不受外界影响的时钟,来分析问题。

你说的那个从地球起飞的飞船离开地球,期间不停地接受来自地球的时钟信号的实验,还不如改为如下:在地球与另一天体比如海王星之间建立一连串基地,相互之间相对静止,可以看作位于同一惯性系,则可以精确校对各基地与地球与海王星的时钟达到同步,也就是说,每个基地的时钟读数,都是当时地球时钟的读数。飞船自地球飞出,路经每个基地时候,都与该基地联系来记录基地时钟读数,到达海王星之后比较所记录的时钟读数与飞船本身的时钟读数。这个实验更完整地表达了你所要表达的意思。可是这个问题老早被研究透了,或许我还没明白你的意思?

 [13楼]  作者:刘久明  发表时间: 2003/07/23 16:16 

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 [14楼]  作者:刘久明  发表时间: 2003/07/23 16:39 

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[楼主]  [15楼]  作者:和满  发表时间: 2003/07/25 15:06 

既然已经谈到“对称”与“本征时间”问题,那我正好请教

    1 ”引力使时间变慢”可以不可以理解为:引力使空间弯曲,包括光信号在内的所有物体及所有波,在两点中走曲线比走直线长,所以所有的物理过程都相对变慢”?但空间弯曲不是各向同性的,如果这样理解,不同的物理过程相对变慢的程度就不一样,不可能有一个普适的速度变换因子。如果不这样理解,应该怎样理解?

    2 “加速效应与引力效应是一样的”可以不可以理解成“加速也使时间变慢?”为什么力学效应一样,时间变换效应就一样?

    3在狭义相对论框架下,我们可以设一个光钟,光钟指:设任意一直线AB ,以光信号在AB间往返一次为一个时间单位。根据光速不变原理,我们可知光运动的过程与其它运动的过程是一致的,于是我们是否可以说,“在狭义相对论框架下,本征时间就是测量时间?”

  4 在广义相对论框架下,光钟失效了。在引力改变的情况下,由于空间弯曲,使得原来A对准B发出的光信号可能不指向B。所以光钟失效。这样理解对吗?

  5 如果光钟失效。在这种情况下,本征时间指的是什么?用什么方法测量“本征时间”?是否本征时间永远不可测量?永远不可测量的量在物理学中是否=什么都没说?在这种情况下,是否还有一个统一的测量时间?

  6在广义相对论框架下,是否仍要考虑狭义相对论的时间变慢效应?即,相对运动使时间变慢?如果要考虑,怎么处理对称性问题?这个问题在现在已经很现实了,如果我们做航天旅行,我们要“准时”回到地球,我们应该怎么教钟?

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