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相对论“同时是相对的”如何解决这个问题?
[楼主] 作者:王普霖  发表时间:2015/12/13 16:51
点击:17次

在惯性系中有三个钟表C、B、A排列成一线,C在前以相同速度V由左向右在真空中匀速前进。其中|AB|+|BC|=|AC|是它们之间的距离关系。A、B、C都是在地面校准好了的走时同步的钟表。地面上已经设定好三个钟表控制三个发光光源。定期,比如在整秒刻度或整微秒刻度时,发出一串表示该时钟即时时间的光脉冲信号。该信号有起始位标志钟表的时间同步点,比如其上升沿即代表进入下一个微秒段。后续有代表该钟表时间刻度的具体数值如微秒、毫秒、秒、分、时、日、月、年、钟表编号等详细信息。这串光脉冲就是一个信息组合,就像电台报时给出最后一响作为同步信号,然后声明这最后一响是北京时间12点整一样。这三个始终任意时刻都是同步的,所发出的信息除了钟表编号不同,其它都相同。因此它们发出相同信息(不算钟表编号)的事件就是绝对同时事件。

在A、B、C组成的运动参考系Sabc中,这些光信号向右发射,有系内光速c'=c-V 、向左发射,有系内光速c''=c+V。对于这三个时钟发出的三个同步事件——光脉冲信息,相对论如何对待呢?

比如先判断A、B事件是否同时,它要选AB中点|AB|/2位置来判断来自右边B发来的光信息是不是和来自左边A发来的信息内容相同(不包括钟表编号)、判断起始位(同步位)上升沿是否处于相同时刻到达。因为V≠0,所以c'≠c''。这样相对论无法证明两真正绝对同时的事件为同时事件。

它如果在中点 |AB|/2位置得到了两个同时到达的上升沿,那就绝对不是同时发出的绝对同时事件,那就会出现把1秒前A发的信息和1/3秒前B发的信息看作“同时”事件的错误结果。因为虽然在此点得到了两个上升沿,即看到了两地同时到达的光,但是两光信息所包含的内容却告诉我们,它们根本不是同时发生的事件!

同样,我按照相对论的方式计算A、C事件的相对关系时,也会出现A、C也不是同时事件的结果。不但如此,它会得出A、B、C三事件各不互相构成同时的结果。该结果也不符合同时的传递性!

因此我认定,相对论的所谓同时,没有一丝一毫同时的特征。因为它所描述的同时,根本就不是同时,它在三物体相对静止的运动坐标系中都不能正确描述三事件的时间先后关系!

这是我提出的一个很认真的问题,希望本问题能得到有效解答。 

  

 

 

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 [2楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2015/12/13 22:27 

我回了,不知为何不显示。
再说一次,地球上两个钟的同时,不是太阳系的同时,虽然他们也是太阳系中的两个点,但是他们在太阳系中的相对位置并不是不变的。
 [3楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2015/12/13 22:44 

首先地球不是惯性系,地球是旋转参考系,旋转参考系是非惯性系。
地球参考系的同时,包括ECI(地心惯性系)的同时,只是地球上的同时,在地球范围之外,例如太阳或其他行星上是不能用的。

我提一个问题,你回答了,就能知道你是否知道什么是同时。
问题:理论上我们是否可以将GPS系统复制到其他行星,例如火星。复制了之后,火星GPS是否还能象地球上的一样工作?
[楼主]  [4楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/14 06:49 

我不知道你是如何理解同时这个词汇的意思的。假定火星上也有智慧生命,他们也制订了一套历法,使用火星的时间,那么你是否认为他们和地球人用了两种时间规范,两星就不存在同时了呢?你是不是认为同时就是同年同日同月同分同秒呢?

火星上使用自己的时间,对于我们地球人,不懂火星语言,不知火星人的历法,莽莽撞撞来到了火星,他如何纪录他的旅程呢?他一定是这样写的“在2015年12月14日凌晨,我们登上了火星,那时正是火星上的中午,热情的火星人夹道欢迎了我们。”,这段话是我编的,但是它是实在的,它表明此时此刻,正是地球上2015年12月14日凌晨。地球上的时间,用到别的星球上是完全可行的。他们当上火星那一刻,也正是你做梦碰到好事的那一刻。登陆火星和你的梦中好事形成同时事件。

时间只要定义一次就够了,它能够用于全宇宙。在地球上定义的时间,虽然和地球和太阳的运行规律有关,但它并不限于只能在地球使用。即使存在火星历法,火星的时间定义,它也能完全通过线性变换,变成地球时间。

钟表在不同速度下、不同重力下走时会发生变化,那都是物理原因引起的变化。不光是钟表可以描述时间,任何规则运动的物体,都可以用来描述时间。任何物体都在时间中运动,因此任何运动物体也都反映着时间的经过过程。钟表走动也是物体运动的存在形式,因此你拿到火星上去的钟表,扣除掉物理因素引起的快慢变化,它纪录的事件时刻也是地球上校对它的那个钟表上的时刻。
[楼主]  [5楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/14 06:51 

物理时间和历法时间不是一个概念。我们的时间首先是对我们所在星球定义的、方便使用的,比如把一昼夜平均定义为24小时,其它的分、秒也是细分出来的,它又要和年搭配起来,是为了重复使用这个时间的定义,每天的时间积累不至于过长,有时还要闰一下。今天日出时间是7点,明天日出时间不致偏离太多。这些时间间隔都是和天体运行周期有关。这时你考虑的才是什么地球日、火星日、等等区别。

物理时间则不考虑这些,只要有一个时间基准,就在这基准上衍生出了一系列标准物理量。物体做加速度运动的时候只和定义的时间长短有关,这个长短的标准就是1秒,过去式对太阳年均分出来的,回归年的31,556,925.9747分之一为1秒,现在用铯133原子基态的两个超精细能阶间跃迁对应辐射的9,192,631,770个周期的持续时间作1秒。这两种定义的秒都是物理秒。但是使用太阳年定义的秒现在使用原子钟代替,就有积累误差。到时就要闰一下,但和物理秒已经不再发生关系了。

地球上使用循环的进位方式计时完全是为了照顾人们的方便,日复一日使用着重复的24小时。但物理上这就没什么用了,计算物理量时,要把年月日时分都换算成秒,才可代入计算。它是一个完全物理秒累计的过程。比如使用原子钟从公元元年按照物理秒计数,在大屏上显示秒级的计数,那现在显示屏上就有累计计数值635亿秒之多,要使用11位计数秒数。它只知道不断增长,并不管你闰不闰秒。这就是物理时间。

其实地球上不使用循环的时间,比如24小时,直接使用那个大屏上的11位时间行不行呢?完全可以,但那对人们的起居是很不方便的:每天都要计算第二天上班出发时的绝对时刻!每天下班也要预先计算出下班的绝对时刻。虽然这些都可由钟表给出提示、闹铃,但依然是不方便的。但是,对于物理上的计算,使用绝对量就方便多了。比如钟表只有11位秒计数器累积就够了,计算控制过程也可拿来直接使用。

对于使用绝对时间的场合,就不考虑自转、公转周期了,比如在火星上使用绝对时间的GPS完全可以,但如果要适合火星人的起居生活节律,那就要和火星自转结合起来。要对GPS改造,针对火星自转周期对计算软件进行改造。

改造成周期计算只是为了方便,昨天12点和今天12点都是中午。但是你要记住一点,昨天12点和今天12点绝对不是同时、北京12点和东京12点也不是同时。对于地球来说,使用格林威治时间就和使用绝对时间相似,但不彻底。我们采取时区划分也是为了人们起居方便,即全世界人民都在当地时间12点吃午饭。人们在哪个地区都不用计算吃午饭的时间了,省心了。但是物理实质上,全世界人民并不是在同时吃午饭,而是错开了时间吃的。也就是说,整个地球上的人民无时无刻不在吃午饭、无时无刻不在在吃早饭、晚饭。
 [6楼]  作者:否定相对论  发表时间: 2015/12/14 15:14 

时间是宇宙的构成要素之一,时间概念宇宙通用。时间的标准是人定的,只要人类愿意随时可以改变。
时间的同时性既是绝对的也是相对的,它的绝对性是由它的定义决定的,它的相对性是相对于“不同时”的。

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