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在火车思想实验中，爱因斯坦设想，有一列很长的火车，正在以一恒定的速度v沿着一直线轨道行驶。该火车的两端分别为A和B，其中间点为M。火车从A向B方向行进（即A为车尾，B为车头）。同时假定，在某一时刻t，与火车处于相同位置的铁轨也存在三点A’、B’和M’（三点分别对应于A、B和M）。A’和B’处分别有灯L1和L2，并且L1和L2在t时刻同时打开。那么，L1和L2的光线到达火车中间点M处（假定在t时刻，M点和M’点是重合的）的时间孰先孰后，还是同时到达？ 在这一思想实验中，处于不同参照系中的观察者，“看”到的结果是不一样的。在以铁轨为参照物的坐标系中，站在M’点处的观察者“看”到的结果是显而易见的：因为L1和L2到M’点的距离相等，光线传播速度相同，所以L1和L2的光线将同时到达M’点。但在以火车为参照物的坐标系中，人们将看到一番完全不同的景象：因为火车正在以速度v向前行驶，即当光线L1和L2发出时，火车上的A、B、M和铁轨上的A’、B’、M’三点重合，而当光线发出并向前传播时，火车的中间点M同时正在以速度v远离A’，向着B’点运动。所以，L1发出的光线到达M点的速度应该是c－v，而L2发出的光线到达M点的速度是c+v。那么，结果也就显然是从B’点的L2发出的光线将先于A’点的L1发出的光线到达M点。 事实上，产生这两个不同现象的原因是两个不同的参照系的设定，以铁轨为参照物的坐标系是一个静止的惯性系，而以火车为参照物的坐标系则是一个处于运动中的惯性系。该实验的最终结论为：在不同的惯性系中具有不同的同时性，即同时性的相对性。 ------以上是相对论的内容。相对论用光线设计了两个时钟，在火车上与地面上，这两个时钟不同时了，就得出动系与静系有不同的同时性，即同时性的相对性。错！错！错！相对论把“时钟”与“时间”两个概念混淆了。用光线做的两个时钟不同时，只是时钟的不同时，并不是时间的不同时。以后的时间弯曲就更加站不住脚了。 |