相对论时间和光速计算,说服我吧

问题描述:

相对论时间和光速计算,说服我吧
只从纯粹计算上说服我.
画一坐标0,1,2,3.12,每一刻度为5万公里,有一列车长度30万公里,列车里面左边为A右边为B,中间为C,列车在坐标上从左到右匀速运动,速度15万公里/秒.A,B,C是列车里面的观察点,0,3,6,9,12是坐标上刻度的观察点(列车外)并假设坐标相对于宇宙是静止不动的.
列车里A发光持续1秒,光到达B后,B立即发光持续1秒.
    那么:
《1》 A在0号位置发光后经过1秒,到达了6号位置,这时B已经转移到9号位置,A光追到B实际上B已经在12号位置.所以A发光后2秒B发光.
    接着B发光返回到0号位置,0号位置和12号位置距离60万公里,光到达需要2秒.对于0号观察点来说,A发光到B发光的时间距离是4秒.
《2》 A开始发光在0号位置,A发光持续1秒,1秒后A在3号位置,3号位置的光返回到0号观察点需要0.5秒.对于0号观察点来说A光持续了1.5秒.
  得出的结果是:
    A号观察点看到A发光和B发光的时间间隔8/3秒,A,B发光持续1秒.
    C号观察点看到A发光和B发光的时间间隔4/3秒,A,B发光持续1秒.
    B号观察点看到A发光和B发光的时间间隔0秒,A,B发光持续1秒.
    0号观察点看到A发光和B发光的时间间隔4秒,A,B发光持续1.5秒.
    3号观察点看到A发光和B发光的时间间隔3秒,A,B发光分别持续0.5秒和1.5秒.
    6号观察点看到A发光和B发光的时间间隔2秒,A,B发光分别持续0.5秒和1.5秒.
    9号观察点看到A发光和B发光的时间间隔1秒,A,B发光分别持续0.5秒和1.5秒.
    12号观察点看到A发光和B发光的时间间隔0秒,A,B发光分别持续0.5秒和1.5秒.
    时间膨胀和收缩出来了.
回答的同志请计算你的结果,路过的人请发表意见,同意或不同意
1个回答 分类:物理 2014-10-08

问题解答:

我来补答
相对论最本质的东西是光速不变,也就是说无论在列车内还是列车外,看到的光速都是30万公里/秒.另外建议x等代数运算.
列车里A发光持续1秒,光到达B后,B立即发光持续1秒.”你的这个是在列车里面观察还是在列车外面观察A持续发光1s?相对论中一定要清楚参照系.
还有“有一列车长度30万公里”也是要指定参照系.
一般来讲,叙述中都会强调“静止质量”“静止长度”等等.虽然习惯上不说明就是默认为“静止质量“”静止长度“,但是还是要说明的.
下面的讨论把你说的这些都认为是在于光源和火车相对静止的参照系中测量,同时认为光源在车上.
在列车参照系中,A发光,光速为30万km/s,列车长度已知,光1s后达到B,因此在列车参照系看来,A发光1s后B发光.
而在外面的人看来,A发光,光速为30万km/s,列车速度为15万km/s,不过列车长度不再是30万km,A发的光到达B时,从列车外面观察,B点也不在9的位置.因此不是像你上面说的2秒.具体的定量计算需要洛仑兹变换.结果为地面参考系上观察列车长度为30万km×(√3/2).定性的,我们也知道从A到B比1s要长,定量结果为1s/(√3/2).
当B发光的时候同理,不过这时所谓的“0”点是在列车外的参考系上,此时从车厢内对列车外参考系坐标的计算要注意需进行洛仑兹变换.而从列车外观察时注意B点不在9的位置.
就这几点,我计算了第一阶段(A到B的阶段),剩下的可以同理类推.
再问: 如你所说,列车内观察A发光,光1S后达到B,但对于在列车内B点的观察者来说,A,B不是同时亮的吗?因为B灯接受到A光才亮,B点的观察者所看到的应该是同时亮,同理A点观察者看到也不是“A发光1S后B发光”,因为A点观察B灯亮需要时间。 同样的道理,在列车外,你也需要重新计算,你忽视了一点,观察需要时间。
再答: 不是观察需要时间,而是光的传播需要时间。你说的没错。但光源本身什么时候亮是由和光源(A或B)在同一坐标的观察者来观察的。换句话说,我们所说的“B在某某时刻发光”是指在B所在的坐标来观察,而处于A的观察者就要比处于B的观察者晚看到1s
再问: B点观察者就在B灯旁边,看到的应该是“A,B灯同时亮”,问题就在于A点观察者看到了什么? 坐标就是参照系,虽然A,B在运动,但A光在坐标0位置0时刻开始发光,A观察者和0号观察者看到的是同时的(一样时刻的钟),0时刻的光四处传播,B灯在远离,传播又需要时间,当B灯亮时,亮的那一时刻的光也四处传播,这时A点观察者在靠近,所以A看到的“A灯亮和B灯亮的时间间隔”怎么会是1S,2S?
再答: 难道你的A观察者不是随列车一起运动的? 现在我发现你连概念都没搞清楚。你的这个问题有两个参考系,列车是一个,地面(列车外)是一个,两个参考系相对速度是15万km/s匀速。 然后是“测量影像”和”视觉影像“,你在这里一直是”看到“,观察者看到的是同时(注意,同时性就有相对性了,不同参考系不同)到达眼睛的光组成的影像,而你的叙述中”A发光“"B发光”“列车长度”等等都是“测量影像”,是同时(注意,同时性就有相对性了,不同参考系不同)发出的光组成的影像。这两个是不同的概念。一般的计算都是计算的“测量影像“。而计算”视觉影像“的话,你的计算过程更不对。 我一直在强调,”在列车这个参考系中“,A发光后1sB发光。计算的是”测量影像“,而你提到的是”视觉影像“,视觉影像一般都要先计算测量影像,而且”测量影像“要容易懂一些。 你说A点观察者在靠近,这是在地面参考系上看到的,列车参考系中A点B点都是静止的。 因此在列车参考系中,A点观察者的视觉影像,是A发光,1s之后A灭了,2s时B发光,A同时发光,3s时B灭了,A同时灭了,之后依次类推。 而在地面参考系中,A发光,经过√3s才到达车厢的B,A发光只持续了1s/(√3/2),B发光,又经过(√3/3)s才到达A(列车上的A),A同时发光(B的光到达A与A发光是同一坐标的同时事件,地面看来也是同时的),B发光持续了1s/(√3/2),之后也依次类推。这是测量影像 对于固定在0点的观察者看到的视觉影像是什么呢?0s时,A发光,t=√3s时光到达B,但是o看不到,只有又经过√3s,即t=2√3s时,o看到A发出的光到达了B,B同时发光。t=√3+(√3/3)时,B发出的光又回到A,可o还是看不到,只有又经过(7√3/6)才会看到,也就是t=(5√3/2)s时才会看到B的光回到了A。这就是视觉影像。 由此看出两个参考系看到的情况是完全不同的 思路就是这样,不保证没有1+1=3这样的低级错误。 看完我的这段之后你最好还是把概念去弄清楚再回来追问吧。否则你连什么是什么都不明白
再问: 辛苦了!致敬!但我还是要问: 列车停下来时,在坐标上A在0号位置,B在6号位置,运动中,你说列车长度只有30万km×(√3/2),这长度是测量的?还是视觉的?如果是测量的那么: 0号观察点看到的是“在坐标0位置、0时刻,A灯亮” 6号观察点看到的是“0时刻、B在坐标6位置、速度15W公里/秒。 如果是视觉的那么这长度只针对一个观察点,比如0号观察点,但是你在计算0号观察点的视觉影象时,又按测量的逻辑计算他什么时候看到。
再答: 我说过了,你现在连概念都没有弄清。先去看书。 匀速运动的列车怎么能停? 我说的长度是测量影像。一般情况下计算都是测量影像的计算。测量影像和视觉影像的本质指什么自己去看书。说白了就是测量影像是同时发出的光组成的,视觉影像是同时到达眼睛的光组成的。同时性有具有相对性。 你以为相对论这么简单么?在我看来阅读数学严密的相对论书籍反而更容易弄明白,概念清晰,推理严密,这样的话问题会少很多。你主楼的问题连参考系的概念都没有,又是一大堆“看到”“看到”的,这就涉及到视觉影像了。然后又是一个劲的“计算”“计算",计算是建立在概念的基础之上的,概念都不清楚怎么能计算?
 
 
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