相对论洛伦兹变换有一个暗含的前提就是它描述两个相对运动惯性系的各自测量时间的“钟表”互换不可区分,就是必须用“同样的钟表、同样的时间单位”,否则洛伦兹变换不可能成立。(现在单位时间的定义,就是按铯原子的振荡频率来定义,因此,理论上的铯钟就是铯原子。) 什么是相同的钟表?操作上定义就是钟表A与钟表B互换后,钟表的性能与各自坐标固定的“标准钟”相对照,操作上不可区分A、B是否互换了。 既然相对论需要钟表互换不可区分,而铯原子作为钟表,是可以在理论上完全严格地满足“全同性”要求的。这正是由于量子力学的测不准原理,使测量的精度有个极限。人不能超越这个极限。于是在此极限内是严格不可区分的,是“全同的”---“全同性”的操作性概念由此而来。。。 (我认为广义相对论应当可以证明两惯性系操作上钟表互换不可区分性与互换的路径方式无关,钟表互换不可区分包括不能发现单位周期的变化和时刻读数的变化;两非惯性系操作上钟表互换不可区分性,指互换后可能仅不能发现单位周期的变化,时刻读数可能变化 )。 --------------- 再说实际。实际上当我们说石英钟等宏观钟表“互换不可区分”或“全同性”时,意指“他们在时间测量方面的误差与某一个标准种”不能区分,其他如外壳方面的差别在此(时间测量方面)并没有意义。 因此,说石英钟“在一定的误差范围内”互换不可区分,有“全同性”,是在实际意义上讲的。 总之,在理论上讲,以铯原子为“铯钟”的钟表,是可以严格作到不可区分的(由于测不准原理),在实际意义上讲,在一定误差范围内两个石英钟互换不可区分是可能的。 这个误差范围的(精度)要求,对同一参照系的钟表互换、不同参照系的钟表互换的鉴别,应当保持一致。 上面所说的这些,可为<相对论洛伦兹变换有一个暗含的前提就是它描述两个相对运动惯性系的各自测量时间的“钟表”有全同性(互换不可区分),就是必须用“同样的钟表、同样的时间单位”>提供依据。 |