我对狭义相对论的理解

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/09 08:58:53
我对相对论的理解

首先提出一个实验:B以0.5倍光速匀速直线远离A,B每隔1秒钟向A发射一束光。
现象描述:
0秒时:A与B重合。
1秒钟时:B距离A 0.5光秒,此时B向A发射第一束光,于是A应该会在0.5秒钟后收到这第一束光。
2秒钟时:B距离A 1 光秒,此时B向A发射第二束光,于是A应该会在1 秒钟后收到这第二束光。
3秒钟时:B距离A 1.5光秒,此时B向A发射第三束光,于是A应该会在1.5秒钟后收到这第三束光。
......

A在第1.5秒时收到了B的第一束光。
A在第3 秒时收到了B的第二束光。
A在第4.5秒时收到了B的第三束光。
......
(光秒是一个距离单位:光速乘以秒,能理解光年就能理解光秒)

结论:B每隔一秒发射1束光,而A则每隔1.5秒收到一束光,所以A认为B的时间流逝速度是自己的1.5倍(慢动作)。
(注解:比如B花了1秒钟眨了下眼睛,在A看来B眨眼睛花了1.5秒)

引用:“我用自己的语言简化过了,不知道会不会有造成错误的地方”
相对论的提出过程是这样的1:惯性坐标系之间完全等价,不可区分。2:不论发射光的物体的运动状态如何,他发出去的光总是以光速传播,且不论收到光的物体运动状态如何,他收到的光也总是以光速传播。

背后的设定:
A相对于B的运动状态是匀速运动,因此可以建立惯性坐标系。
认为B虽然相对于A以0.5倍光速运动,但B所发出的光在A看来仍然是以光速传播。
以上描述一直是以A为观察者,所有的速度也好,距离也好,时间也好,并不存在“用一个坐标系下的量去和另一个坐标系下的量进行计算。”,说明一下:“B每隔1秒钟向A发射一束光。”,这句话应该换成“以A为观察者,B每运动0.5光秒向A发射一束光。”,最后的结论则变成:“以A为观察者,B每隔一秒发射1束光,而A则每隔1.5秒收到一束光。”,事实上要给出一个科学的描述需要加上很多定语(前提条件),加上以后看的人就会发现整句话很难读懂,我试着“翻译”一句:在A认为过去了1秒钟的时候:A认为B处于距离A “A的认为的”0

1.相对论不是这样来计量时间的。时间流逝的快慢要以参照系中同一地点的时间间隔来计算。像你所说的时间计量方法是不恰当的,只是对你所说的联系了A、B的特定事件的时间计算,不符合狭义相对论的两个基本原理。
A每隔1.5s收到B发出的光,但他凭什么认为B就是每隔1.5s发光的呢?他完全可以通过测量B的速度和距离来计算出B是每隔1s发的光。所以这种时间计量方法不恰当。
A如果要测量B的时间流逝,就要以发生在B中同一位置的事件的时间间隔来计算,再与B本身测到的时间间隔进行比较,比如可以借助于光在B中一对反射镜间的来回一次传播的时间来理解,也可以利用洛仑兹变换从理论上进行推导。
2.同上,时间计量方法不恰当,可以说与相对论无关。
这里的关键是时间的度量要符合狭义相对论的两个基本原理,符合洛仑兹变换。

对A来说,某一时刻B的距离和速度是可以测量的,否则A没法准确记录B的运动,惯性坐标系就没法建立了。
可以这样来建立:
A可以连续的向空间各个点发射含有不同信息(如频率等)的光线,并根据收到相应信息的反射信号的延迟时间T(x)和A的当前时间t'来确定反射点事件的距离x和时刻t,x=cT/2,t=t'-T/2,这样A就可以记录任意时刻任意位置的事件了。
假设t'(1)时刻A收到B到达x(1)位置的事件反射信号,信号延迟时间为T(1),记录事件的位置和时间为:x(1)=cT(1)/2,t(1)=t'(1)-T(1)/2;
同样t'(2)时刻A收到B到达x(2)位置的事件反射信号,信号延迟时间为T(2),记录事件的位置和时间为:x(2)=cT(2)/2,t(2)=t'(2)-T(2)/2;
于是计算得到B的速度为:v=[x(2)-x(1)]/[t(2)-t(1)].这里 v=0.5c
假设B的发光周期为T',则两次发光间隔中B多走了vT',因此A收到光的间隔也就比T'多了vT'/c,即:1.5s=T'+vT'/c,从而:T'=1.5s/(1+v/c).于是T'=1.5s/(1+0.5)=1s.

我曾有也有过和你类似的困扰,后