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蹑履思登
副教授
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鄙人逛贴吧时常看到有关相对论的内容(如双生子、时缓之类),可奈何总有不尽人意的地方。为此鄙人一直想尽自己的绵薄之力、大言不惭地为大家解惑一二,现在付诸行动了。正文之前先说明几点:1.此帖本人仅说说狭义相对论,2.鄙人没受过关于此理论的“正统教育”,3.不过我几乎可以保证我的看法、理论九成九是正确的,4.鄙人恐怕不怎么会回复回帖的朋友(原因不详)。
Ps:两排句号之间的是主要内容,后面为对具体事例的分析。
送TA礼物
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1楼
2013-09-08 16:38
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蹑履思登
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3楼
2013-09-08 16:42
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Force大白
教授
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4楼
2013-09-08 16:42
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蹑履思登
副教授
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上图为某一惯性系(姑且称为S系),在S系有一沿x轴以速度v匀速直线运动的长条BAC,设A点与空间坐标原点重合时点A处闪了“一下”、并开始计时,设BA=AC=s。设与长条BAC相对静止的惯性系S’以A点为空间坐标原点。
。。S’系中两事件(原点A处“闪一下”发出的光到达B点,原点A处“闪一下”发出的光到达C点)同时发生、耗时相同;S系中两事件(原点O处“闪一下”发出的光到达B点,原点A处“闪一下”发出的光到达C点)不同时发生:S系中事件1耗时s/(c+v)、事件2耗时s/(c-v)。
。。S系中事件1、事件2的坐标为[-sc/(c+v),s/(c+v)]、[sc/(c-v),s/(c-v)],但在S’系中此两事件是同时的;S系中关于A点的某两时空点坐标(0,0)、(vt,t),这是不同地点的两事件,但在S’系中这是同一地点的两事件。
。。以x为横坐标、t为纵坐标作图。
IP属地:广东
5楼
2013-09-08 16:43
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蹑履思登
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时间、空间的坐标原点的选取不影响物理规律。若S系中点x=2sc^2/(c^2-v^2)在t=2sv/(c^2-v^2)时又闪光“一下”,经同样的推理可知有事件2、事件3在S’系中是同时发生的,推广得在直线t=(v/c^2)x+s/c上有同样间隔的一系列点所代表的事件在S’系中都是同时发生的。
。。事件1、2在图上的间隔与s的大小有关,放大或缩小s的值有同样的结论。所以进一步推广得直线t=(v/c^2)x+s/c上任意两点所代表的两事件在 S’中都是同时发生的。时间、空间的坐标原点的选取不影响物理规律。再进一步得直线t=(v/c^2)x+b(b为某一常熟)上任意两点所代表的两事件在 S’中都是同时发生的。
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
。。第三,上面罗嗦了这么多,现在给上述直接作个总结、下个结论。
IP属地:广东
6楼
2013-09-08 16:44
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蹑履思登
副教授
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如上图。S惯性参考系中,以x为横坐标,以t为纵坐标建立一个平面直角坐标系。直线 x=a上任意两点所代表的两个事件在S系中都是同地发生的,直线t=b上任意两点所代表的两事件在S系中都是同时发生的;直线t=x/v+a上任意两点所代表的两事件在S’系都是同地发生的,直线t=(v/c^2)x+b上任意两点所代表的两事件在S’系中都是同时发生的。(a、b为带时间量纲的任意两常数)。
。。直线x=a、t=b如同S系的时间坐标轴、空间坐标轴;直线t=x/v+a、t=(v/c^2)x+b如同S’系的时间坐标轴、空间坐标轴。
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
。。第四,一些大家经常说的事例。
。。1.关于时缓效应,到底谁的时间比较慢的问题。
IP属地:广东
7楼
2013-09-08 16:45
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蹑履思登
副教授
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设地球为一近似惯性系,甲在地球上,乙在飞船上。甲的经历为Oabcde,乙的经历为Ofge。从图上容易看出,问题的关键是fg变速运动过程。甲认为变速运动过程耗时很短,为bc。乙也认为变速运动时间很短,为fg。但是乙认为a与f、d与g同时发生,对于乙来说fg历时很短,对甲来说ad历时很长。于是,在变速过程中甲相对与乙来说过得飞快。而全过程耗时Oabcde>Ofge。
。。第四,关于定量计算,上述所说的都是定性分析。其实把第四幅图的t乘上某个有速度量纲的常数(ic)作为时间轴,使OB=OA√(1-v^2/c^2)便行了。如果你看得懂上面的一堆废话的话,你完全可以自己把洛仑兹变换推导出来——数学水平不要太烂,所以鄙人懒得说这个变换了。仅附图一张。
IP属地:广东
9楼
2013-09-08 16:47
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蹑履思登
副教授
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。。第五,关于光不能做参考系。在第三幅图与上图中,直线t=x/v+a上任意两点所代表的两事件在S’系都是同地发生的,直线t=(v/c^2)x+b上任意两点所代表的两事件在S’系中都是同时发生的。直线t=x/v+a、t=(v/c^2)x+b如同S’系的时间坐标轴、空间坐标轴。
。。如果v(v<c)越大,这两直线的“夹角”越小(当然对S’系自己来说没什么差别)。只要v仍然小于c,S’系照样可以描述某一事件(即该事件可以在S’系中用坐标(x,y,z,t)标出)。但是当v=c时,两直线重合。若xOy坐标系的x轴与y轴重合,还如何能用它来描述在它之外的某一点?
。。简单一点说就是,以光速运动的东东,你的世界里有它,你可以描述它的;而它的世界里恐怕没有你,不能以它作为参考系描述外物的运动。
IP属地:广东
10楼
2013-09-08 16:48
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蹑履思登
副教授
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@ 哈哈啊哈windy
发完了……
IP属地:广东
11楼
2013-09-08 16:52
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柔丶彩虹
物理学家
14
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太长不看
IP属地:河北
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12楼
2013-10-10 12:35
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华夏哲学家
小学生
1
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呵呵呵,这叫解决双生子佯谬?相对论的信徒都真是不可理喻。
IP属地:广西
13楼
2013-12-13 18:28
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污漆八黑1
博士后
7
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好好的物理问题,被数学化了。。。
IP属地:江苏
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14楼
2013-12-14 00:25
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胖头鱼864
副教授
9
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顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶
IP属地:上海
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15楼
2013-12-14 08:20
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哈哈哈哼
杰出青年
11
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楼主你对反相者的观点很了解,分析的很。。。。。。我再看看。
IP属地:江苏
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16楼
2013-12-16 07:11
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