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为什么相对论下无刚体

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经典力学中刚体的定义是,无论加多大的力,形状都不会发生改变的物体就叫刚体。理论上,我们可以定义刚体,实际上,现在已知最硬的物体是金刚石,金刚石受力也能发生形变,所以金刚石也不是绝对的刚体,顶多是近似刚体。
按刚体的定义,一根刚体长杆,你用力从这一头推它,整个杆立即全体同步加速运动,不需要时间就能把力传递到杆的那一头。但相对论认为,任何信息传递的最高速度是光速,所以,理论上刚度最好的杆,你从这头推它,应力可以立即以光速往那一头传递,在这个过程中,已经受到应力的部分可以按牛顿力学的“加速度=力/质量”运动,没有受到应力的部分保持静止,于是,你用力F,在那一头接收到应力之前,你能把这一头推多远,它在这个力下就能压缩多少。既然是能压缩,就不是绝对的刚体,只能算近似刚体,所以说相对论下无刚体。
按理论,我们可以假定存在应力可以以光速传递的物体;实际上不可能存在这样的物体,现实中,最硬的物体是金刚石,金刚石中声音传播的速度是18.3千米/秒,也就是说金刚石中应力传递的速度是18.3千米/秒,这是现实中刚性最好的近似刚体。
当物体受力时发生的形变小到可以忽略的时候,我们就可以把它当刚体来处理。在相对论中,速度的极限是光速,不存在可以超光速传递应力的物体,所以,当你试图假定绝对刚体的时候,常常会导致相对论理论不可能的结果。


IP属地:广东1楼2024-05-30 10:05回复
    你也太水了…


    IP属地:四川来自iPhone客户端2楼2024-05-30 10:22
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      其实要学相对论力学,首先要学会的是经典力学和电磁理论,就是说起码要学会四大力学,你才能了解狭义相对论,而不是拿个只学了一半的Newton力学就来讨论狭义相对论。


      IP属地:广东3楼2024-05-30 10:22
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        这些鬼话没人信的,你以为大众真的和你们这些教徒一样啥都信?哈哈哈


        IP属地:上海来自Android客户端4楼2024-05-30 11:14
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          和是不是刚体没什么关系。静长指的是相对尺子静止参考系测得的长度,动长指的是相对尺子运动参考系测得的长度。以时空图为例,蓝色时间线是静止的火车,在t=0时刻突变成红色世界线0.5c的火车。OB是红色的等时线。如果OA在蓝色参考系下的长度为L,很显然OB在红色参考系下的长度为γL,同样,OC为蓝色参考系下隧道长度’L,OD为红色参考系下长度γL’。长着恒长


          IP属地:四川来自iPhone客户端5楼2024-05-30 11:42
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            你这刚体的是想说火车头撞上门后火车会被压缩?但这个问题一般不讨论撞击 只是把门关闭一瞬间再打开,让火车在地面系被“关住”一下


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            IP属地:安徽来自Android客户端6楼2024-05-30 21:56
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              静系和动系都会看到相同的事实,也必须看到相同的事实,不管门是关一下开还是一直关上都一样,火车能装进去就都能装进去,装不进去就都装不进去。


              IP属地:上海来自iPhone客户端7楼2024-05-30 22:40
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                还有我认为你说的相对论无刚体是不成立的。传统刚体定义是基于经典力学,即物质任意两点空间距离不变。如果套用到相对论观下,要改为物质任意两点时空距离不变。在这种定义下惯性系内所有物体都是刚体。


                IP属地:四川来自iPhone客户端8楼2024-06-01 21:19
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                  我说句实话有具体的强相对效应刚体星球存在着,如中子星和黑洞的内核等。


                  IP属地:重庆来自Android客户端9楼2024-06-01 22:11
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                    F=γ³m₀a,γ=1/√(1-v²/c²),v=rω,a=rω²,做个体积分黑洞问题迎刃而解。


                    IP属地:重庆来自Android客户端10楼2024-06-01 23:32
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