关于爱因斯坦的狭义相对论 时空扭曲

问题描述:

关于爱因斯坦的狭义相对论 时空扭曲
假设 我坐在宇宙飞船里,以一半的光速前进,我在飞船里的钟过了1秒,走了15w公里,我再去观察地球假设只过了0.5秒,那么在地球的另外一个人他的自己的时间过了多少秒,他观察我的时间过了多少秒?
1个回答 分类:物理 2014-10-20

问题解答:

我来补答
设“γ”为相对论因子,γ=1/sqr(1-u^2/c^2),β=u/c,u为惯性系速度.
由坐标变换的逆变换可知,t=γ(T+Xu/c^2),故△t=γ(△T+△Xu/c^2),又△X=0,(要在同地测量),故△t=γ△T.或dt=dτ/γ(注:与坐标系相对静止的物体的长度、质量和时间间隔称固有长度、静止质量和固有时,是不随坐标变换而变的客观量.)
用积分换算就可以了
至于题的假设 首先 半光速 1秒观测到的地面时间 是 √3 /2 ,则相对运动的关系 双方观测,认为自己的时间进程都是减缓的.需要定义一个参考值.
按照15w公里这个参考值,双方自觉得经过的时间都是一秒,观测对方时间为 √3 /2,即自己的时间较慢,从时间观念上看,类似说,都觉得对方走在你的未来.
实际上,直接的观测是不可能的,这是一个作为时间静止的第三者对双方感受的观测计算,实际是,观测信号有延迟,信号需要时间,所以实际上,双方的观测都如看录像一般,是延迟了的、过去的信号,而且还是慢进.
再问: 如果飞船停下来 互相对下表 那我过了多少秒 地球上过了多少秒? 那不就产生悖论了吗
再答: 关于我提到的双方变慢这个说法,有类似的 就是双生子佯谬

至于你提到的 悖论 ,是指双方时间不对等吗?根据相对论的说法,双方曾经处于两个不同的参考系,其时间并不能比较 ,不对等没有错误。

关于造成的时间不同,只是相遇(回到同一参考系)相对时间的不对等,并不是度过的固有时间。
固有时间是四维定义的固定时间,不在三维参考系的限定。计算可以用各自在闵氏空间中运动轨迹的四维长度除以光速得到,这个四维长度也是不依赖于参照系的。

这里是用到闵可夫斯基时空和四维线长的概念
再问: 我看过那个双生子佯谬真的很难懂,那先不说那些理论,能否以一个现象说明一下这个理论。 还有能不能说一下对表的现象,
再答: 表和人属于一个参考系 对表时候 飞船上的会慢一点。当然 你前面设定的1秒有点短。差距的任何时间都可以按上面提到的洛伦兹变换的方法换算。两个坐标系的相对运动速度和光速c是方程的唯一参数。
△T是指飞船高速运动系的时间,实际上换算 ,开始加速、减速停止两个阶段的时间是对总体计算的干扰,这个比较复杂。

举例双子佯谬,其实也就是双子的实际运动,相当于两人,其中一人以高速沿一条闭合曲线运动(如果没闭合 即无法返回 ,也就没有相应的同参考系比较),经历了t秒后回到A,那么比起那只在A处始终未动的钟来,这只钟在它到达A时,要慢1/2*t*(v/c)^2秒。

那个相对于A 地面上的B也有速度的佯谬,有一个关键点,就是折返点,在折返点,运动的A可以感觉到折返变向而从B的角度则没有。 从现象观察,B的角度只看到一个高速的变向,这里用光速来说,观察到一个光速的变向。而从A的角度,自身光速变向的路程比B相对于A的变向路程要小很多,(你可以想象圆,相同的角速度,B距离A作为半径,则b的相对运动路程长很多)从这相对上说,A观测到B一个超光速过程(不是实际的超光速),相对于以前观测的自身变慢,则这段时间,A的观测将达到时光倒流的变化,而b这时没有相应的观测。这例子可以作为佯谬的举例说明。从现象上解释,为什么实际上A年轻了。
 
 
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