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一位叫田树勤的人写了<<相对论的同时性重探>>，该文认为：通过对同时性问题进行重新分析推理，指出同时的相对性与狭义相对论的时间变换式，是互相矛盾的。他提出的例子是：“同时点亮运动车箱两端的灯，则在车箱内观察，灯光将同时到达车箱中点。而在地面上观察，根据光速不变原理，由于车箱向右运动，则车箱左右两端的光到达车箱正中间的时间间隔（公示这里略）。……车箱右端的灯光先到达车箱中点，左端的光后到达。就是说，在车箱系同时发生的事件，在地面系却不是同时发生的，爱因斯坦据此否定了同时的绝对性(绝对性)，而肯定了相对性。这便产生了相对性佯谬。是说，在车箱的正中间x1’ 处，放置个探测器，当车箱两端的光，同时到达探测器时，探测器便发射一枚火箭，否则不发射火箭。因为客观的结果只能是一个，那么火箭到底是发射，还是不发射呢？” 大家看看，他所提的问题有无问题。 考考大家。 这里附上答案：田树勤弄反了“同时的相对性”这个例子，树立了一个根本不存在的靶子打打。 根据Lorentz变换，凡是同时同地事件，在任何参考内都将是同时同地事件，不可能变为“同地异时事件”。在车厢内来自左右两端的光到达车厢正中间，这“两束光到达车厢正中间”（在车厢内观察者看来）就是同时同地事件。这个事件在地面参考系观察者看来，也是同时同地事件（根据Lorentz变换），所以田树勤首先就歪曲了相对论的结果（他认为，根据他自己分析的利用相对论的做法，得到：在地面参考系看来，两束光是不同时到达车厢正中间的）。 那么相对论所说的“同时的相对性”体现在哪里？答案是：在车厢内的观察者看来是同时异地发生的事件，在地面参考系看来，是异时异地事件。车厢内的观察者看到两束光在车厢两端同时发射，这就是“在车厢内的观察者看到的同时异地事件”，但在地面参考系看来，这两束光却是不同时发射的（千万千万要记住这句话！！！！这才是在本问题中的“同时的相对性的核心”！！！！！）。但是，它们同时到达车厢中间（无论在车厢还是地面看来，因为“凡是同时同地事件，在任何参考内都将是同时同地事件”）。在车厢内观察者看来，两束光在空中传播时间相等，但在地面参考者看来，两束光在空中传播时间不等，因为其中一端早发射一点时间（根据Lorentz变换），这个早发射的时间差是γ*2vL/cc (我设车厢长度为2L，γ为Lorentz因子，v为车厢相对地面的速度)，具体说来是：假设车厢向右运动，那么其中一束光（来自车厢左端）比另一束光（来自车厢右端）多传播了时间γ*2vL/cc（在地面参考系看来）。 类似问题，我之前曾经在本论坛用过五种方法计算其中的时间问题，都是自洽无矛盾的。 田树勤的（1）式（在地面参考系计算两束光所传播的时间）是粗糙的（只是利用了牛顿力学观和“光速不变”）。虽然这（1）式作为估算是允许的，但为了证明相对论的自洽，其实可以精确研究“在地面参考系计算两束光所传播的时间” （可以有五种计算法：既可以用Lorentz变换，也可以用图解法，将一段一段时间分析出来）。 田树勤在（1）式中需要考虑到另一束光（来自车厢右端）少传播了时间γ*2vL/cc这个因素，因此这束（来自车厢右端的）光传播的距离不像田所说的是L-vΔt2，而是比L-vΔt2还要小一点点（因为在这束光还未发射时，来自车厢左端的光已经被提前发射了时间γ*2vL/cc（在地面参考系看来），此时车厢在向右边运动，即运动了时间γ*2vL/cc后，右端的光才发射，所以右端的光传播距离比L-vΔt2还要小一点点（在地面参考系看来））。此外，（在地面参考系看来），车厢长度要缩短，所以田树勤在（1）式中的L上要乘上一个收缩因子。 最后，对于“车厢+光发射+同时的相对性”的例子，据我所知，一般叙述的是：与田的例子反过来：在车厢中间同时向两端发射光波，在车厢内看到两束光同时到达车厢两端，而在地面参考系看来，却是不同时到达两端，时间差是γ*2vL/cc。关于这个问题，也可以用五种方法研究（全部自洽）。 |
