五千年(敝帚自珍)

主题:现在似乎终于懂了狭义相对论,解释一下 -- 陈经

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家园 不懂装懂:)

上学的时候狭义相对论没好好学,广义的没学过。我的思考都来源于科普读物,大家说得很好,受了大家回帖的影响,也不懂装懂的说说我的理解:)

嘿,不知道从那里说起,就跟着大家的回帖说吧,

少打点字,F表示爸,S表示儿子。

依witten1的假设,F的飞船是做变速运动,这就确定了一点:

1.爸爸和儿子不在同一惯性系。

再依假设,F的出去回来有一个离开地球和返回地球的过程,如果把这个过程分开来看,我想就比较容易理解了。

假设F的旅行是到达X星再返回。E表示地球。

过程分为以下事件:

1.F从E出发

2.F到达X

3.F从X出发

4.F到达E

我们来考虑F离开E到到达X这段时间:

2.我不同意F处于变速而S处于静止这一假定,也不认为这和质量大小有关,也不认为父亲处于非惯性系。(别砸我)

如1的假设,F和S处在不同惯性系,而且各自可以认为对方是相对自己在运动。

3.S处在地球惯性系,这豪无疑问。

4.飞船等同于通常物理课比方的火车 ,所以F处于飞船惯性系。

5.相对论让时间变得麻烦,假定时间由F和S的手上的表的数字表示,并且这两块表在同一惯性系时一模一样。

6.假定F到达X的时间基于S的时间需要20年,r系数为10.

7.当F到达X星时,基于相对论从S的角度的假设:

S认为是飞船在运动,自己是静止的,所以,S认为此时发生的是:

a.F到达X

b.他的表的时间20年

c.F的表的时间是20/10=2年

8.从F的角度观察的假设:

F认为自己是静止的,地球在运动,所以,发生的事情是:

a.F到达X

b.他的表的时间是2年

c.S的表的时间是0.2年

那么,现在的问题就是:7和8的假设哪一个是真的?

考虑下面的事实:

9.以S的惯性参照系,F从地球离开和到达地X星这两个事件是在不同的地点发生的。

10.对于F,离开E和到达X星这两个事件发生时,他都在飞船上,所以,在他的参照系里,这两个事件是在同一点发生的。

根据相对论导出的时间膨胀定律,我们知道:

11.发生在不同地点的两个事件经历的时间总是比发生在同一地点经历的时间要长。

所以,根据相对论,我们可以得出假设7为真。也就是,根据相对论,爸爸必定比儿子年轻

12.再考虑多一点,如果F不是乘飞船,而是自己飞过去的。那么,我想,可以假定F处于自身惯性系,一样也可以假定S也是基于自身的惯性系,而不是地球,得出的结论应该一样:)

得出了结论,但是这个结论是基于“变速运动”这一假设,和月色老大提的“匀速运动”的前提正好相反,好像没切题

如果以“匀速运动”为前提,那就涉及到飞船和地球是否处于同一惯性系的问题。

这个问题好像超出了科普知识的范畴,头痛

据说,关于惯性系的定义和选择上,经典力学论者和相对论者有架可吵,不敢掺和。

再据说,做相对匀速运动的两个物体并不一定处于同一惯性系。

以差不多的粗浅理解,这个和通常使用的火车假设一样,我们也可以假定“火车的正在以匀速的100公里时速前进,而且铁路笔直”,这样似乎又复杂了。既然课文这样举例,那么将飞船和地球作为两个参照系来解释爸爸年轻,我想应该是合理的

差不多先生嘛,凡事差不多就可以了,详细理论,且待高手指点

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