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异地时钟校准(即对零)的实际方法---为经典时空观辩护
异地时钟的校准问题归结为时钟运动是否影响时钟的快慢(同步)问题。只要知道时钟运动对时钟快慢的影响程度就可以用运动的时钟去校准异地的时钟了。 在经典力学中,根据实验总结,认为时钟运动不影响时钟的快慢,于是我们就用运动的时钟去校准不同地的时钟。爱因斯坦对该方法进行了质疑,说时钟运动会使时钟变慢(值得一提的是,他并没说明原因),于是不同意用运动的时钟校准异地时钟,而用尚不知速度是否不变(只是假定不变)的光信号去校准异地时钟。 时钟运动对时钟快慢的影响程度不是个理论问题而是个实验问题,实验完全能判断出时钟运动对时钟快慢的影响程度,其方法如下。 第一次实验。取两只相同的钟,原地校准两只时钟。令一只G1原地不动,另一只G2以恒定的加速度(用恒力保证)运动某一固定距离L1(设此处为C点),这时G2的速度达到某一数值u,然后立即以大小相等方向相反的加速度运动,当G2回到G1时,比较两只钟的时刻t1、t2、记下差值Ta=t2-t1。 第二次实验。再一次原地校准两时钟,令一只G1原地不动,令G2再以同样的加速度运动同样的距离L1,然后令G2匀速运动距离L(设此处为D点)后立即以大小相等方向相反的加速度运动,当G2回到D点时便改为匀速运动,当G2回到C点时开始以以上的减速度运动,当G2回到G1时再次比较两只钟的时刻t3、t4、记下差值Tb=t4-t3。 Tx=Tb-Ta就是G2匀速运动2L造成的时差。令G2匀速运动的时间为Tc,Tc=t3-t1,则G2匀速运动的速度为u=2L/Tc。若Tx=0则说明匀速运动不影响时钟的快慢,若Tx不等于零,则可以通过多次实验找出运动对时钟快慢的影响程度w=∫(u)。从而达到校准不同地的时钟的目的。 该方的优点是简单易行且不会出现逻辑问题,缺点是精确度不高,不过,这一缺点并不影响实际应用也不影响以后实验手段提高时继续提高精确度。 |