|
和满您在帖号:45535中说道: 上次谈到“时间变慢”。我们继续,凭你的水平,现在应该已经理解推导思路了。那我们长话短说。 5 S中设一根静止的竹竿L,再设个相对X运动的玻璃球S’,利用“时间变慢”研究L与S’之间关系。很容易得到“竹竿变短”。 后来我才知道,“时间变慢”应该叫做“时间收缩”,“竹竿变短”应该叫做“空间收缩”。…… 7 利用“时间收缩”“空间收缩”“同时相对”,很容易得到“X轴速度合成公式”。得到“X轴速度合成公式”,就可以推出“复合速度合成公式”。这个“复合速度合成公式”,要几维就几维,什么11维12维,只要肯推,小菜一碟 看了您的贴子感到您被相对论蒙的晕头转向,即然您的推导过程使用了“竹竿变短”效应,那么我不妨从理论上证明一下:相对论关于“尺缩效应”的看法是错误的。 下面的红字就是我的理论证明。 相对论认为:物体在运动方向上的长度会出现“尺缩效应”。我们不妨分析讨论一下相对论在这个问题上的荒谬性。 5、物体在运动方向上的长度不会出现“尺缩效应”的理论证明。 5.1、当尺杆L在S系中作惯性运动时,自S系中观测,尺杆L长度不会出现“尺缩效应”的证明。 当尺杆L在S系中静止时,假设尺杆L起点A在X轴上的静止坐标为(XA0、0、0、0),尺杆L终点B在X轴上的静止坐标为(XB0、0、0、0)。于是自S系中观测,尺杆L在X轴上的静止长度ΔX0为: ΔX0=XB0―XA0 假设尺杆L在S系中以速率V沿着正X轴方向运动到某一点后所花费的时间为T。根据速率公式,尺杆L在S系中的运动距离X为: X=VT 自S系观测,尺杆L起点A运动到某一点后的时空坐标为(XA1、0、0、T),而终点B运动到某一点后的时空坐标为(XB1、0、0、T)。于是尺杆L自身在X轴上的运动长度ΔX1为: ΔX1=XB1―XA1 注意:上式中的ΔX1不是尺杆L在S系中的运动距离,是尺杆L在X轴上运动时,尺杆L自身在X轴上所显示出的运动长度。 同理,自S系观测,尺杆L起点A在X轴上的运动距离为(XA1―XA0),而终点B在X轴上的运动距离为(XB1―XB0)。 由于尺杆L起点A和终点B,在S系中的运动距离始终相等,因此起点A的运动距离与终点B的运动距离之差始终等于零即: (XA1―XA0)―(XB1―XB0)=0。 由上式得下面的关系式。 ΔX0=XB0―XA0=XB1―XA1=ΔX1 (5―1) 应该指出的是:上式中的ΔX0是尺杆L在S系中静止不动的长度,不是尺杆L在S′系中静止不动的长度。由于ΔX0=ΔX1,因此可以确定:自S系观测,尺杆L静止时的静止长度ΔX0,与尺杆L运动时尺杆L自身的运动长度ΔX1是相等的。 5.2、当尺杆L在S′系中静止时,自S系中观测,尺杆L长度不会出现“尺缩效应”的证明。 当尺杆L在S′系中静止时,假设在T=T′=0初始时刻,尺杆L在S′系X′轴上,起点A的静止坐标为(XA0′、0、0、0)、终点B的静止坐标为(XB0′、0、0、0)。于是在T=T′=0初始时刻,自S′系中观测,尺杆L在X′轴上的静止长度ΔX0′为: ΔX0′=XB0′―XA0′ 同样,假设在T=T′=0初始时刻,自S系观测,尺杆L在X轴上的起点A的坐标为(XA0、0、0、0),终点B的坐标为(XB0、0、0、0)。于是在T=T′=0初始时刻,尺杆L在S系中的长度ΔX0为: ΔX0=XB0―XA0 由于S系和S′系,在T=T′=0的时刻是重合在一起的,而S系中的尺杆L与S′系中的尺杆L是同一个尺杆,因此在T=T′=0的时刻得下面的关系式。 ΔX0=ΔX0′=XB0―XA0=XB0′―XA0′。 由于尺杆L在中静止,而S′系在S系中以速率U沿着正X轴方向运动,当尺杆L随着S′系运动到某一点后所花费的时间为T时,那么根据惯性速率公式,尺杆L在S系中的运动距离X为: X=U T 假设尺杆L起点A在S系中运动到某一定点后的时空坐标为(XA1、0、0、T),而终点B运动到某一定点后的时空坐标为(XB1、0、0、T)。那么自S系观测,尺杆L自身在X轴上的运动长度ΔX1为: ΔX1=XB1―XA1 注意:上式中的ΔX1不是尺杆L在S系中的运动距离,而是尺杆L自身在X轴上所显示出的运动长度。(此时尺杆L自身在S系中的运动距离为X=UT )。 当尺杆L运动到某一点后。自S系观测,尺杆L起点A在X轴上的运动距离为(XA1―XA0),而终点B在X轴上的运动距离为(XB1―XB0)。 由于尺杆L起点A和终点B,在S系中的运动距离始终相等,因此起点A的运动距离与终点B的运动距离之差始终等于零即: (XA1―XA0)―(XB1―XB0)=0。 由上式得下面的关系式。 ΔX0=XB0―XA0=XB1―XA1=ΔX1 由于ΔX0=ΔX1,而ΔX0=ΔX0′ ,因此得下面的关系式: ΔX1=ΔX0′=ΔX0 (5―2) 由上式可以确定:当尺杆L在中静止时,自S系观测,运动尺杆L自身的长度始终等于尺杆L自身在S′系中的静止长度。即ΔX1=ΔX0′。 由于相对论认为:尺杆L自身的运动长度相对于尺杆L的静止长度ΔX0′会出现“尺缩效应”,即自S系中观测,尺杆L的运动长度ΔX1比尺杆L的静止长度ΔX0′要小,即ΔX1<ΔX0′。然而这一看法与(5―1)式相矛盾。由此可以确定:相对论用尺杆L在S系中的运动,来解释说明运动尺杆L长度会出现“尺缩效应”是错误的。 5.3、当物体在S系和S′系中作惯性运动时,物体自身长度不会出现“尺缩效应”的证明。 5.3.1、尺杆L在S系和S′系中的运动长度和静止长度。 假设在T=T′=0初始时刻,自S系观测,尺杆L在X轴上的起点A的坐标为(XA0、0、0、0),终点B的坐标为(XB0、0、0、0)。于是尺杆L在S系中的长度ΔX0为: ΔX0=XB0―XA0 同样,假设在T=T′=0时刻,自S′系观测,尺杆L在X轴上起点A的坐标为(XA0′、0、0、0)、终点B的坐标为(XB0′、0、0、0)。于是尺杆L在S′系中的长度ΔX0′为: ΔX0′=XB0′―XA0′ 由于S系和S′系,在T=T′=0的时刻是重合在一起的,而S系中的尺杆L与S′系中的尺杆L是同一个尺杆,因此得下面的关系式。 ΔX0=ΔX0′=XB0―XA0=XB0′―XA0′。 假设尺杆L在S系中以惯性速率V沿着正X轴方向,运动到某一定点后所花费的时间为T。此时自S系中观测,尺杆L起点A的时空坐标为(XA1、0、0、T),而终点B的时空坐标为(XB1、0、0、T)。 于是自S系中观测,尺杆L起点A在S系中的运动距离为(XA1―XA0),而终点B在S系中的运动距离为(XB1―XB0)。 由于S′系在S系中以速率U沿着正X轴方向运动,因此自S′系中观测,尺杆L起点A的时空坐标为(XA1′、0、0、T′),而终点B的时空坐标为(XB1′、0、0、T′)。 于是自S′系中观测,尺杆L起点A在S′系中的运动距离为(XA1′―XA0′),而终点B在S′系中的运动距离为(XB1′―XB0′)。 此时起点A的S系坐标(XA1、0、0、T)与起点A的S′系坐标(XA1′、0、0、T′)是时空中的同一点。而终点B坐标(XB1、0、0、T)与终点B坐标(XB1′、0、0、T′)也是时空中的同一点。 5.3.2、尺杆L的 S系坐标与S′系坐标的等效变换。 对于尺杆L的起点A来讲,根据(2―6)式我们可以得到S系与S′系两者起点A运动距离的变换式即。 XA1―XA0=K[(XA1′―XA0′)+ UT′] (5―3) 同样,对于尺杆L的终点B来讲,根据(2―6)式我们可以得到S系与S′系终点B运动距离的变换式即。 XB1―XB0=K[(XB1′―XB0′)+ UT′] (5―4) (5―3)与(5―4)两式相减后得关系式。 (XA1―XA0)―(XB1―XB0)=K [(XA1′―XA0′)―(XB1′―XB0′)] (5―5) 由于尺杆L起点A和终点B,在S系中的运动距离始终相等,因此起点A和终点B,在S系中的运动距离之差始终等于零即: (XA1―XA0)―(XB1―XB0)=0。 由于变换系数K≠0,因此由(5―5)式左边,我们可以得到下面的关系式。 (XA1′―XA0′)―(XB1′―XB0′)=0 由上式得下面的关系式。 ΔX0′=XB0′―XA0′=XB1′―XA1′ 由于ΔX0=XB0―XA0=XB0′―XA0′,因此得关系式ΔX0=XB1′―XA1′。由此可以确定:自S系和S′系中观测尺杆L的长度时,所观测到的运动长度等于尺杆L的静止长度,即: ΔX0=ΔX0′=XB1―XA1=XB1′―XA1′ (5―6) 上式中的ΔX0是尺杆L在S系中静止不动长度,而(XB1―XA1)是尺杆L自身在S系中的运动长度。 此外,上式中的ΔX0′是尺杆L在S′系中的静止长度,而(XB1′―XA1′)是尺杆L自身在S′系中的运动长度。 对于尺杆L在S系和S′系中的运动来讲,相对论认为:自S系中观测,尺杆L的运动长度ΔX1会出现“尺缩效应”,即尺杆L的运动长度ΔX1比尺杆L的静止ΔX0长度收缩了。这一看法与(5―1)和(5―6)两式相矛盾。由此可以确定:相对论对“尺缩效应”的分析解释是错误的 。 |
http://www.jpu.edu.cn/ycjy/xxx/wljx/wlch18.htm>