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可以把物体“做”(设计成的意思)参照系,但不能说一个物体本身“是”(等同于)参照系。
我们在语言表述上,有时会出现多义性,这就需灵活、准确地去把握。比如,有人可能说物体A“是”一个运动的坐标系,这个“是”就不要理解成“等同于”,而应把这句话理解成:以运动物体A为参照物所建立的一个运动坐标系。 这些咬文嚼字的事情有时候是需要认真对待的,否则很有可能会意错了。但就这类问题去争论,往往让人觉得索然无味。因此,就此问题,还是到此为止吧。 |
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对于同坐标系内的"运动尺缩",或者具体说对于S坐标系内的"运动尺缩",参与比较的两个计量结果都是S系的计量。 当S系的计量方法一定,且严格按照要求去测量,那么,无论其它坐标系的计量结果如何(即使是毫无章法地胡乱计量一下),无论其他坐标系的计量结果与S系有什么样的坐标变换关系,都不会影响到S系的计量结果。因此,当S系的计量方法一定的情形下,S坐标系内的"运动尺缩"与坐标变换没有任何关系。 这就好比,当你称量重量的计量方法一定(不因其他人的计量方法而改变)的情况下,你称量物体A的重量是10斤,则无论其他人用怎样的计量方法,也不管他是否严格按其称量方法进行称量,甚至他根本不去称量,只是胡诌一个重量,其他人的称量结果都不会改变你得到的称量结果。 |
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你还是没有理解,这应该与人们至今没有认清“时空变换”的实质有关。
我说一个特别的情况,你只建立一个坐标系S,其它坐标系统统不要,如此就根本谈不上什么坐标变换。那么,在这种情况下,在坐标系S中,你仍然可以测量物体A静止时的长度L0,与物体A运动时的长度L,比较L、L0之间的关系,你能说这个比较关系与其它坐标系有关或与坐标变换有关? |
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如果没有足够的的准则,一句“完全相同的方法”如同于废话。比如,有一个物体,你测量其静止时的长度为L0,然后你说当物体运动之后难以测量,需要由其它人来测量,结果张三告诉你:我用了与你“完全相同的方法”测得结果是L1,李四同样声称:我用了与你“完全相同的方法”测得结果是L2(L1不等于L2)。你采纳谁的结论,如何判定?所以,不要想当然。
如果说因为只有一个坐标系S,你不能完成对运动物体长度的测量,而必须用另一坐标系的测量结果来转换,那么如何知道这个转换的结果等效于S系自己测量的结果(要知道S系没有自己的测量结果,也就没有判定依据)。而用一个不知是不是S系的测量结果与S系测量的静止长度来比较,又如何能将这个比较结果说成是:在S系看来,随着物体运动速度的增加,物体的长度会如何变化? |
| 是否在列车静止时,与列车运动时,不能在列车上用相同的方法测量列车内的长度? |
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在S系和S'系中,不同的是时钟的同时性。例如列车静止时(S系),车厢内的几个时钟对准了,但在运动时(S'系),这些时钟是否还是对准的?这就是个问题了!
但测量相对静止物体的长度,是不需要时钟的。只有在测量相对运动的物体长度时,而且要求非常高的精度,这时必须将光的传播占用的时间考虑进去,只有在这时,长度测量与同时性问题才密切联系起来了。 如果在运动的列车上,测量地面上的物体的长度,在严格的要求之下,则需要对车上的时钟重新对钟。这或许就是sxgdyl 所考虑的问题吧?如果不重新对钟,测量的结果就会不同。 |
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“测量长度”说说简单,真的深究起来则有太多的学问。首先需要选择坐标计量工具的材料,然后是如何将计量工具自身量化(尺的某点与数量如何建立对应关系)。所有这一切(包括下面要做的事情)都需要人的参与,需要人的规划与选择,而且每一步的规划都有人为性、都可对计量结果产生影响。
有了尺之后,还需要探讨如何计量的问题。对于与尺相对静止的物体来说,通常的计量规则是:物体的两端与尺子的两个点重合,尺子两点间的刻度差就定义为物体这两个端点间的长度(作为规则,这同样是人为规定的,如果不这样规定,计量结果会是不同的);然而,当物体相对尺子运动时,运用上述计量规则所得到的计量结果就是五花八门的、不确定的,为了统一结论,就必须增加对规则的限定条件(这也是人为的),现在的做法就是增加:物体的两个端点与尺子的两点“同时”重合的条件,如此,运动物体长度的计量结果就与“同时”有关,而“同时”本身也是一种人为的“约定”,不同的“同时”约定也会改变物体长度的计量结果。 物体长度的计量涉及如此多的因素,每一因素的变化都会影响到计量结论(如果计量精度要求很高,或者这些因素的变化对计量结果产生很大的影响,那么,这些因素的变化都是需要考虑的)。所以,把地球上的尺子和时钟搬到运动的火车上,其中有多少因素发生了变化,不是你说没有就没有,也不是你说有就有的。最重要的是,当这些东西搬到运动的火车上之后,你以什么为条件来判定它们就是“完全相同”或“不同”,这些判断条件是不是也需要人为来规定? 如此深入细致的分析,问题将多了去了,这里就说这点。总之,很多东西不是你说它如此就如此,是不能想当然的。 |
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恐怕还没有人测量过相对运动物体的长度。因此现在先讨论相对静止的物体或两个点的长度。
测量方法,常用的是尺,卡尺,千分尺,或者用高技术的激光,干涉仪等。 例如在列车内进行测量,列车停着的时候测量长度,与列车匀速运动时测量相对静止的长度,是否需要两套不同的规定或标准呢?不可能有。除了列车振动可能影响精度之外,不可能改变任何规定。 如果要测量相对运动物体的长度,那就复杂太多了,因此还没有人做这样的测量。 |