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速度时间膨胀的相互性

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-06-23 09:27:36

速度-时间膨胀是对称的。但在发表这一声明时,你必须记住两件事。

1、我们指的是当地时间,而不是通用时间。因此,虽然您可以比较时间间隔,但比较时钟读数没有任何意义。
2、每个观察者都在测量时间相对于另一个观察者坐标系中的事件。

人们经常把这句话和世界时混淆,并比较时钟读数。这就是为什么他们无法理解两个观察者是如何同时看到对方变慢的。为了了解这有多荒谬,让我们考虑一个非相对论的例子。

纽约的日出时间是早上6点52分然而伦敦的时钟显示的时间是A点11:52。M在这个时间。如果一个在伦敦的观察者被告知太阳在这个时候从纽约升起,如果他只看他的时钟,他可能会得出纽约日出时间是上午11点52分的结论

另一方面,如果在纽约的观察者被告知,伦敦现在的时间是A点11分52秒。如果他一个人去参加活动,那么他可能会得出伦敦日出时间是上午11:52的结论。这是荒谬的,因为比较时钟读数时,不参考测量它们的事件和观察这些事件的地点。

速度-时间膨胀也存在类似的误解。要正确地解释它,您需要清楚哪些事件与哪些时间相关联。换句话说,观察事件和时间的地点很重要。


火车车厢思维实验


一种简单的方式来理解这是典型的轨道车思想实验在狭义相对论中一个爆竹爆炸在一个移动的轨道车和两个观察员——一个在火车上和其他平台上——记录时代的光束从爆竹车的两端。

速度时间膨胀的相互性

静止的观测者将看到两束光同时击中轨道车厢的两端,而平台观测者将看到它们在不同的时间击中。

现在假设,有轨电车的前端和后端,以及站台上这两个端附近都有时钟。火车上的时钟会给出相同的读数,而站台上的时钟会给出不同的读数。

因此,火车车厢上的时钟看到的两个光束之间没有时间间隔,而站台上的时钟看到的是两个光束之间有限的时间间隔。


对称或不对称


对那些只比较时钟读数的人来说,火车上的时间过得很慢,站台上的时间也很正常。似乎是不对称的。但如果你注意到事实,即事件(爆竹的爆裂声)发生在火车车厢上,那么你就会理解不对称的原因——火车车厢的观察者在他自己的框架内观察事件,而站台的观察者却没有。现在,如果有轨电车的观察者在站台上观察到一个事件会怎样?例如,一个爆竹在平台上爆炸,两名观察者要测量爆竹发出的光束击中放置在平台上的两根杆子的时间,那会怎么样?

在这种情况下,站台观察者看不到时间的流逝,而轨道车观察者可以看到时间的流逝!原因是站台的观察者是在他自己的框架内观察事件,而轨道车厢的观察者不是。


双胞胎的悖论—一个对称的版本


考虑双胞胎实验的另一个版本,两个双胞胎以相同的速度从地球向相反的方向运动。在这种情况下,这对双胞胎都会看到另一对的时钟运行得更慢。

为什么如此?这是因为两个双胞胎都在另一个的框架内观察事件——这个事件是双胞胎到达他们转身的点。这些点相对于其中一个是静止的,但对另一个则不是。就像以前一样,当他到达一个坐标系时,这些点与另一个坐标系是同义的。

速度时间膨胀的相互性

艾晓园总结:不参照事件和它们的位置来比较时钟读数,并不能告诉我们任何关于潜在物理的信息。
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