关于相对论的小问题.发射一枚亚光速火箭,运动一段距离后减速停下,不返回.发射处与火箭均有一钟,问两钟时间是否相同.我的看法是,发射处与火箭上钟的地位等价,又最后速度相同,处于同一
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/08/29 01:31:35
关于相对论的小问题.发射一枚亚光速火箭,运动一段距离后减速停下,不返回.发射处与火箭均有一钟,问两钟时间是否相同.我的看法是,发射处与火箭上钟的地位等价,又最后速度相同,处于同一
关于相对论的小问题.
发射一枚亚光速火箭,运动一段距离后减速停下,不返回.发射处与火箭均有一钟,问两钟时间是否相同.
我的看法是,发射处与火箭上钟的地位等价,又最后速度相同,处于同一参照系,因此时间应该相同.
若时间相同,可控制匀速运动时间,改变匀速运动中从某一钟看来对方慢的时间,使得在加减速时间中相对改变时间不同,这里出现矛盾.
不相遇也可比较时间,如时钟到某一时刻点就放出一脉冲等
在仅有两个物体的情况下,选取不同的物体,即处于引力场中的物体也不同,两个钟的地位仍等价。
并非双生子佯谬。
关于相对论的小问题.发射一枚亚光速火箭,运动一段距离后减速停下,不返回.发射处与火箭均有一钟,问两钟时间是否相同.我的看法是,发射处与火箭上钟的地位等价,又最后速度相同,处于同一
简单来说,由于这两个不处在同地,此问题并无太大意义.
为了方便说明,假设火箭从地球飞到火星,忽略火星与地球间的相对运动,地球上有一个钟一早和火星上的钟对准了,然后这两钟始终保持相对静止,飞船出发时和地球上的种对准,则飞船到达火星并停下时,由于加减速的效应,飞船上的钟将比火星上的这个钟指的时刻慢,当然此时可以用光信号和地球对钟,也能得到此时飞船上的指针落后于地球的结论,但后面这个结论意义并不太大,因为此时地球上的钟和飞船上的种是类时间隔,则在飞船发出对钟信号后,若地球上的钟的运动状态发生显著变化的话,比如此时这个钟被装到另一个飞船里反方向亚光速飞行出去,就会影响此对钟结果.而与火星上的钟的对钟结果则是完全由之前两钟的运动状态决定下来的.
参照系的问题,很简单,你设想的宇宙中只有两个物体本来就不是真实情况.还是套用广义相对论说得比较清楚,时空的性质是由物质分布决定的,狭义相对论可以成立的惯性系是由于真实宇宙的物质分布决定了其中比如说地球可以看成一个近似惯性系,相对的,和其有加减速的飞船不能作为惯性系考虑(从狭义相对论角度也可以说明,在地球参照系中有牛顿第一定律和麦克斯韦方程组近似成立,而在飞船参照系中在加减速过程中这些规律将违反).抛开宇宙中其他物体孤立的想只有两个物体会如何如何只是钟想当然的做法.
由于火箭经历了两次强引力场,所以时间与地面不同。
F=ma,这是学过物理的人都能倒背如流的公式。有人说这个公式在相对论物理学中不成立了,那是对相对论的误解。
在相对论中有两个与此公式等价的事物,一是引力场强度等价于加速度。二是时空弯曲与加速度等价。
引力场与加速度等价很好理解,因为只要把公式换个写法就知道了:a=F/m加速度等于单位质量所受的引力。
时空弯曲与加速度...
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由于火箭经历了两次强引力场,所以时间与地面不同。
F=ma,这是学过物理的人都能倒背如流的公式。有人说这个公式在相对论物理学中不成立了,那是对相对论的误解。
在相对论中有两个与此公式等价的事物,一是引力场强度等价于加速度。二是时空弯曲与加速度等价。
引力场与加速度等价很好理解,因为只要把公式换个写法就知道了:a=F/m加速度等于单位质量所受的引力。
时空弯曲与加速度等价要通过坐标的变换来说明,要画太多图了,这里就略过了,但是可以通过另一个公式得到时间的公式:a=v/t,变换一下得到t =v/a,我们知道在相对论中单独一个物体是不存在速度的,这里的速度是一个与速度的量纲相同且恒定不变的常数,那就是c,所以时间公式的形式为:t=c/a也就是说,加速度(或者说引力场强度)决定了时间的快慢,也就是时空的弯曲度。
注意这里的“公式”不是实用公式,而是量纲式。也就是说,得到的是物理量之间的关系,不是数值计算。实际的数值计算要根据实验引入当的因子。因为我们用的单位是人为定义的。
火箭加速过程就是时空弯曲的状态,时间会因此而变慢。
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火箭上的钟表在火箭加速的时候比发射处的钟表要慢,火箭上的钟表在火箭减速的时候比发射处的钟表要快。最后,减少的与增加的是不是刚好抵消?得看你加速与减速时的加速度的大小是不是相等。
结论:不相遇的两钟表无法进行跨时空比较(除非,如果上帝有这个能力比较,且肯告诉我们)。
且,引力场强度不同的地方,时间的尺度也不相同。当罗列一大堆直觉上假设来说明你的观点时,其实这就不是科学了,应该叫什么呢...
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火箭上的钟表在火箭加速的时候比发射处的钟表要慢,火箭上的钟表在火箭减速的时候比发射处的钟表要快。最后,减少的与增加的是不是刚好抵消?得看你加速与减速时的加速度的大小是不是相等。
结论:不相遇的两钟表无法进行跨时空比较(除非,如果上帝有这个能力比较,且肯告诉我们)。
且,引力场强度不同的地方,时间的尺度也不相同。当罗列一大堆直觉上假设来说明你的观点时,其实这就不是科学了,应该叫什么呢,我也不清楚。
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加速过程产生相对论效应,减速过程也会产生。
另外,不说观察者而讨论是否同时的问题是没有意义的,约定某一时刻发送脉冲也不能验证是否同时呀