关于相对论所谓的超过光速时间倒流是怎么回事?

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关于相对论所谓的超过光速时间倒流是怎么回事?
1个回答 分类:物理 2014-10-17

问题解答:

我来补答
我们先来考虑一个实验(声秒的单位是指在某种实验用声介质中声音走一秒的距离)
如果一个钟,以0.5倍声速从原点远去,我们会听到什么现象呢?
一秒钟时,它距离原点0.5声秒距离报1秒,但这个事件我们在原点听见,需要再过0.5秒,于是我们发现,在本地钟1.5秒时,远处的钟报1秒,本地钟3秒时,远离的钟报2秒,也就是我们在忽略测量时间时,误以为远去的钟慢了.而且速度越快,钟慢得越厉害.
这个现象,是否有普遍意义呢?
当声波的介质相对于测量者静止时,无论声源速度如何变化,声速不变(只改变音频),这是著名的多普勒实验,其它所有机械波也有类似现象.而对于光速,相对论更是假设了对于任何参照系,光在真空中速度不变!因此,这个现象具有普遍意义,发生在以任何波作测量工具的时候.
举例来说,运动的火车头发出的声音,相对地面还是声速(声速不变),不是火车速度加声速,而相对火车速度是声速减火车速度(速度叠加);而在超音速飞机内部从机尾向机头发出声音,相对飞机,还是声速(声速不变,伽利略相对性),而相对地面,是飞机速度加声速(速度叠加).因此速度是相对的,相对论变换、伽利略变换速度叠加并存,而不是排斥.
推广到普遍的远离情况
理想点以a倍光速远去,1秒钟远离a*C(光速)距离,在计时起位置要a秒传过来,到达a*C的事件将在a+1秒传到观察者,观察者认为速度为a*C/(1+a),速度永远小于光速.a为1时看到以1/2C远离.
当a远小于1时,a*C/(1+a)可近似为a*C,也就是实际速度,当a接近于无穷大时,a*C/(1+a)可近似为C,也就是远离速度远小于测量速度时,测量速度可忽略不记,测量结果约等于真实速度;当远离速度远大于测量速度,测量结果约等于测量速度,也就是测量不到超过测量速度的远离情况.
再来看一下远离的尺
假设有一把尺长1声秒,而我们的测量地面上有一无限长尺子固定不动,运动尺头尾各有一个探测装置,在探测到与地面某一尺刻度重合时,用声音报出该刻度,我们在地面尺原点接收声音.尺匀速运动逐渐远离,当尺尾报0声秒时,尺头已经距离我们1声秒,而这个距离,要1秒后我们才能收到;当尺尾到1声秒距离时,尺头到2声秒,还是要在我们收到尺尾报1声秒后1秒,我们才能收到尺头报2声秒,于是我们会直观的认为,尺尾先到刻度,尺头后到达它本应立刻到达的刻度,感觉好象远离的尺,缩短了.而且运动速度越快,感觉短的越厉害.
看看超过声速会发生什么
超过声速我们将追上钟以前发出的声音,也就是先听到钟敲3下,报3点,再听到钟敲2下,报2点,然后听到钟敲1下,报1点,这就是超过声速时间倒流现象!
钟慢、尺缩、超光速时间倒流现象,都可以用声音试验做出效果.
爱因斯坦自己的理解,速度无穷大,“绝对同时”有意义,但观测速度上限是光速,因此“绝对同时”无意义.
说明爱因斯坦有时候明白相对论是由于光速太慢,引起的测量问题.如果测量速度无穷大,则同时性的相对性问题不存在.对一群盲人来说,测量速度的上限是声速,则爱因斯坦奉献给他们的伟大理论将是声速相对论,但不能因此得出声速最快.
参考百度百科词条中:相对论,光速不变原理,超光子,时间进程,洛仑兹坐标变换,钟慢效应,倒相对论,双生子悖论,速度效应,超光速,洛仑兹变换,极限速度,狭义相对论,时间隧道,双生子佯谬,空间弯曲,弯曲时空,光线弯曲.
 
 
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