立白洗衣片价格图片:时间的延缓

来源:百度文库 编辑:神马品牌网 时间:2024/05/06 08:28:55
最近看狭义相对论,有一些问题请教.
比如说,有两个参照系S和S',由于两个参照系的相对速度不同,我们可以得到,在S系的中记录S'系内某一点发生的两个事件间隔,比S'系的中所记录的时间长些,可以说运动着的钟走慢了.同样,从S'系中看S系的钟,也认为运动着的钟走慢了.
有个实验是,把钟放在飞机上,高速飞行后发现钟走得慢了.对地面上的人来说,飞机回到地面上时,看到飞机上的钟走慢了.但是如果飞机上也有个人,他看到的应当是地面上的钟走慢了,那他回到地面上时看到的他的钟应该走快了.此时地面上的人和飞机上的人在同一个参考系中观察钟,怎么会有两种结果呢?
我觉得这很矛盾啊,请帮忙解释一下吧!
加速过程是怎样的?

要相对整个大环境宇宙来看,到底是哪个走,不是它们相对参考。

1楼,狭义相对论否定了有绝对的参考系,如何能从整个宇宙来考虑呢?

光是四维时空唯一的标度,我也不知道怎么说,但肯定是那个相对整个环境高速运动的物体,时间变慢。而其他的时间没变。

楼主把 广义相对论 和 狭义相对论 混在一起了。我们平常所见的物体运动速度都远小于光速,这时候适用广义相对论(比如车上的人相对地上的人速度是V,那么地上的人相对车上的人的速度也是V)。当物体的绝对速度接近光速时,那就不适用广义相对论了,(你总不会说你相对光而言是以光速在运行吧?)

..错了,假如我以光速运行,时间减慢,甚至停止,也只是发生在我的身上,虽然我看别的东西也是在光速运行,但实际上他们都没有动的

背景:

地球是有质量的,在广义相对论中这会引起时空弯曲,从而不同高度上的钟走得不一样快,低的地方要快一些。但这里不需要考虑这个因素,因为由此引起的差异很小(远小于钟慢效应)。所以,这时候时空是看成平直的,在“计算上”可以在狭义相对论中解决,在“理解”上则要用到广义相对论(后面我会涉及)。

复杂性分析:

地球是转动的,如果用地球作参照系,则要用广义相对论来计算,所以我们不能选地球作参照系,而是设想一个处在地球同一位置但是不自转的“假想球”的参照系。这样我们必需注意到,站在地球表面上,相对地球静止的人,实际上是以线速度(赤道处):
6400*1000/(24*60*60) *Pi=233m/s运动,这里当然也会发生钟慢效应。请注意这个数与声速在同一数量极上,而通常飞机的速度不会高于声速的数量极,所以这个线速度必需考虑在内。

飞机如果是自西向东飞,则要加上这个线速度(狭义相对论里不满足速度相加原理,但是在这个问题里这是足够好的近似了,不必与我争认这个,你按严格算也可以),这时候自然钟慢效应更强了。

飞机如果是自东向西飞,自然要减去(从大小上来说),自然如果机的速度小于这个线速度,则要倒过来减。这时候钟慢效应是不是变强了自然得看最终情况。也就是说,如果飞机相对地球的速度是这个自球自转线速度两倍时,正好与地球上的人钟慢效应一样。高于两倍则钟慢效应更强,否则钟慢效应变弱。

简化分析:

我们排除后一种情况的复杂性,只考虑前一种,即飞机是自西向东飞的。那么就能得到飞机的钟比地球慢了。

计算原理:

现在你想问以飞机为参照系会怎么样,以飞机为参照系时,飞机是有加速度的在这里起主要影响的是向心加速度,这需要用广义相对论来解决,在那个参照系里不是简单的动钟变慢。但计算上我们不需要广义相对论,把飞机的每一小段看成匀速直线运动就可以了,再积分一下。

解疑:

需要注意的是:钟慢效应实际上是动钟相对参照系的很多静钟变慢(相当动钟每次只与最近的静钟比较),所以在两个相对运动的惯性系里,大家“相对对方”变慢是不可能产生矛盾的,因为这根本是两件事情,并不是真的“相对对方”,只是相对对方参照系中的一系列静钟。而在曲线运动情况下,特别是在回到原处的情况下,动钟确实是相对同一个静钟变慢了。但这时动钟不是惯性系,两者的地位并不对称,所以不能简单倒推。

时间是主观概念,不是客观概念!