作者ojohn72 (晴)
看板Physics
标题Re: [题目] 相对论的疑问之飞机掉落问题
时间Wed Jan 7 03:06:23 2009
※ 引述《sin321 (阿明)》之铭言:
: 一架飞机以高度L的距离下坠速度是v
: 地面上的人感觉落下的时间是t=L/v
: 2
: 飞机上的人感觉"长度收缩"所以离地面距离L'=L√1-(v/c)
: 所以飞机上的人感觉坠下的时间是t'=L'/v
: 但是疑点在於t'<t
: 不符何"时间膨胀"的相对论结果?
: http://www.dumpt.com/img/viewer.php?file=t97qpl2umi6ne8ueaps0.jpg
: 如图示
: 请问问题出在哪里?
: 感谢
推导的都正确 没有问题
假设当飞机开始落下时 飞机与地面的人都位於 x1 = x1' = 0
且时间也调整为 t1 = t1' = 0
其中(x, t)为地面的座标 , (x', t')为飞机的座标
1. 飞机的观点:
因为飞机的时间是局所时间(proper time) 飞机上的人认为自己没动 而距离缩短了
所以飞机上测到的两次事件间隔分别是
(x1', t1') = (0, 0) , (x2', t2') = (0, L'/v)
2
其中 L' = L√1-(v/c) 比地面测的L小 (劳伦兹收缩)
2. 地面的观点:
地面上的时间为非局所时间 所以地面上测到的两次事件间隔分别是
(x1, t1) = (0, 0) , (x2, t2) = (L, L/v)
用劳伦兹转换验算一下就可以知道(x,t) 与 (x',t')的确是上述的值
你的问题是t' < t不符何"时间膨胀"的相对论结果
借用一下科普书不是很精确,但也最常用的句子: 动的时钟走得慢
比较一下t2'与t2 就可以发现t2' < t2 (就是你写的t' < t)
因此飞机上的人发现自己的时间变慢了
比如说飞机上的人过了2秒
他会发现在这时位於地面上 位置在L的时钟已经指在5秒的位置 (随便举的例子)
因此飞机上的人的 "时间单位" 显然有所伸长 这就是时间膨胀的意义
l------ l------l <---飞机上的时间过2秒 <--- "时间单位" 膨胀
l--l--l--l--l--l <---地面上的时间过5秒
所以计算都没错 问题应该是你对时间膨胀的定义搞错
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◆ From: 218.169.3.151
1F:→ ntust661:推~ 01/07 03:55
2F:推 sin321:也就是说:飞机上的人以为自己在2秒就死定了 01/07 15:13
3F:→ sin321:地上地人以为飞机上的人还有五秒可活? 01/07 15:14
4F:推 jerrybig:楼上 你说的没错 01/07 19:05