作者mantour (朱子)
看板Physics
标题Re: [问题] 关於狭义相对论
时间Tue May 11 12:23:04 2010
※ 引述《mantour (朱子)》之铭言：
: ※ 引述《caseypie (吟游诗人)》之铭言：
: : 真正的问题在这里
: : 人类度量时空？
: : 人类怎麽算时间，干原子什麽事？
: : 如果狭相只是关於人类度量时空
: : 那这样的时间延迟就只是一种「表象」
: : 就是原po说的「钟还是照样走，关光线什麽事」
: : 但是时间延迟是真切的发生了
: : 不管是铯原子钟还是缈子衰变，时间延迟都确切的作用着
: : 那，为什麽用光时钟这种人类度量时空的道具
: : 能够无误的与自然现象符合？
: : 我想这才是原po的问题
: 如果在 A 座标中有一个静止的摆钟、原子钟与一个光钟是同步的，
: 并且放在同一个位置
: 那在任意坐标中，这三个钟都应该是同步的
这边说清楚一点
如果在A座标中
(1)单摆摆到最左边，(2)原子钟内有N个原子，(3)光子从光钟出发
这三件事「同时同地发生」
而(a)单摆第二次摆到最左边，(b)原子钟的原子衰变剩一半，(c)光子反射回到出发点
这三件事也「同时同地发生」
则在任意坐标中看到的(1)(2)(3)都是同时同地发生
而(a)、(b)、(c)也会是同时同地发生
因此在任意坐标中都有 ta-t1 = tb-t2 = tc-t3
也就是这在任意坐标中这三个钟都是同步的
这和钟的运作方式无关
就算没有光钟，单摆还是会摆，原子还是会衰变
就算没有光钟，有速度的单摆周期还是会变长，有速度的原子半生期还是会变长
但是我可以摆一个假想的光钟在单摆的旁边，与单摆同步
用「光速恒定」这个已知事实(或说是假设)
去推论出单摆的周期会变长
光钟变慢和其他二个钟变慢是由於「时间膨胀」这个共同的原因
而不是因为光钟变慢，所以其他二个也要变慢
光速恒定本身是时间膨胀的一种表现
我们只是用光速恒定这个已知事实去推论出时间膨胀的存在
: 因此当我们推论出光钟慢了，就表示其他二个钟(和其他在跟光钟在同一位置等速运动
: 的一切物理现像)也是慢的
: 但是，好像不应该说「因为光速恒定，所以时间延迟了」
: 而是说，「因为光速恒定，所以我们可以从一个光钟看出时间的延迟」
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◆ From: 140.112.213.158
※ 编辑: mantour 来自: 140.112.213.158 (05/11 12:31)
1F：→ mantour:至於为何「同时同地」是绝对的，我认为这是个不得不然的 05/11 12:32
2F：→ mantour:假设，假若连「同时同地」都不绝对，那我们任何一切测量都 05/11 12:33
3F：→ mantour:无法有共同的基准点，也无法互相比较 05/11 12:34
4F：→ Geigemachen:或许,不同原理的钟,同时同地可能不同,但是可换算 05/11 12:46
5F：→ Geigemachen:也可定义"光钟的同时同地"与其他类钟同时同地关系为何 05/11 12:47
6F：→ Geigemachen:也不需要假设" 对不同原理的钟「同时同地」是绝对的 " 05/11 12:54
7F：推 xwan227770:那个发问的版友贴的那篇文章 05/11 14:34
8F：→ xwan227770:不就表明所谓的同时 05/11 14:34
9F：→ xwan227770:就是光在同一个座标系折返一次 05/11 14:36
10F：→ xwan227770:所以同时同地,其实我觉得就隐含了用光速度量的精神 05/11 14:36
11F：推 master183cm:我想到後来 也是觉得用光做测量基准 是一种大胆假设 05/11 19:24
12F：→ master183cm:而不是基於实验结果的推论 但这假设後来被证明是对的 05/11 19:25
13F：推 master183cm:那为何光是测量时间的绝对标准 这应该是神的领域吧 05/11 19:31
14F：→ legenthume:说不通 时间是绝对的都能打破 同时同地为什麽不行 05/11 22:19
15F：→ mantour:因为你假设 (x,y,z,t) -> (x',y',z',t') 05/11 22:21
16F：→ mantour:是个函数关系，就表示同时同地是绝对的了 05/11 22:21
17F：→ mantour:除非你认为(x,y,z,t) -> (x',y',z',t') 可以是一对多关系 05/11 22:22
18F：推 legenthume:倒因为果吧 应该是认为同时同地绝对才会有这个假设 05/11 22:26
19F：→ mantour:你说的没错，我的意思是相对论一开始就是要求 05/11 22:27
20F：→ mantour:(x,y,z,t) -> (x',y',z',t') 的关系 05/11 22:27
21F：→ mantour:因此我认为相对论从一开始就假设了同时同地是绝对的 05/11 22:27
22F：→ mantour:只是没有明说而已 05/11 22:27
23F：→ mantour:当然也有可能事实上同时同地不是绝对的 05/11 22:28
24F：→ mantour:比如说有个隐藏的参数w，(w,x,y,z,t) -> (w',x',y',z',t') 05/11 22:29
25F：→ mantour:是函数关系，x,y,z,t相同，w不同，对应的x',y',z',t'就不 05/11 22:30
26F：→ mantour:同 05/11 22:30
27F：推 legenthume:那麽同时不同地但同坐标系 就没办法迫使其他钟跟光钟 05/11 22:34
28F：→ legenthume:同步 05/11 22:34
29F：→ mantour:so ？ 问题在哪？ 05/11 22:39
30F：→ mantour:同一坐标系中每个位置都摆上一个光钟不就得了XD 05/11 22:41
31F：推 legenthume:冏 我傻了 05/11 22:41
32F：→ mantour:我也很好奇有没有书上有特别去论证同时同地的绝对性 05/11 22:45
33F：→ mantour:不过我同意caseypie大的说法，其实相对论里面有很多隐含的 05/11 22:48
34F：→ mantour:假设，而不是只有假设相对性原理和光速恒定而已 05/11 22:49
35F：→ mantour:推论出来的结论其实都需要实验证明 05/11 22:53
36F：推 xwan227770:其实拿光假设并不是大胆假设 05/12 07:54
37F：→ xwan227770:你看离地球10光年的星体,你不也说你看到10年前的星体 05/12 07:54
38F：→ xwan227770:而不是现在你手表的时间的星体 05/12 07:55
39F：→ xwan227770:再者,麦克森的实验也有明确的证明啦 05/12 07:55
40F：→ xwan227770:如果你硬要说他大胆 05/12 07:56
41F：→ xwan227770:我觉得是他选择相信Maxwell方程而不是牛顿力学 05/12 07:56
42F：推 xwan227770:还有就是有版友提到同时同地 05/12 07:59
43F：→ xwan227770:(x,y,z,t)=>这还是只有三个自由度啊 05/12 07:59
44F：→ xwan227770:因为时间和空间差一个光速,所以并不是四的独立变数啊 05/12 08:00
45F：→ xwan227770:而且 你判断远近,不也要选一个参考点? 05/12 08:01
46F：→ xwan227770:同样的,观察事件的前後,当然也要选个参考点啊 05/12 08:01
47F：→ xwan227770:因此我不能理解有什麽隐藏的推论 05/12 08:02
48F：→ mantour:我的问是「洛仑兹转换」是否是「光速恒定」的唯一解 05/12 08:44
49F：→ mantour:我认为它只是一个「最简单解释」理论 05/12 08:48
50F：→ mantour: 更正上上行「洛仑兹转换」 -> 「相对论」 05/12 08:51
51F：→ mantour:(x,y,z,t)=>这还是只有三个自由度啊 -> 这行不知在说什麽 05/12 09:00
52F：→ mantour:我所谓隐藏的前提是指你假设一事件在S'发生的时间t'只跟 05/12 09:10
53F：→ mantour:S座标中的 x,y,z,t 有关，也就是t'=f(x,y,z,t) 05/12 09:10
54F：→ mantour:牛顿力学则假定t'只跟t有关，也就是t'=f(t) 05/12 09:11
55F：→ mantour:今既扯出x,y,z，怎知不会扯出更多的u,v,w 05/12 09:12
56F：→ mantour:说不定t'=f(u,v,w,x,y,z,t) 05/12 09:12
57F：→ mantour:另外「相对性原理」本身也是个未经实验证明的假设呀 05/12 09:18
58F：→ mantour:我并不是要说相对论错了，我只是要说光速恒定的实验并不能 05/12 09:23
59F：→ mantour:证明相对论，可能有其他替代理论也可解释光速恒定 05/12 09:26
60F：→ mantour:它之所以被广为接受，还是因为它推出的其他结论经得起实验 05/12 09:27
61F：→ mantour:验证 05/12 09:27
62F：→ neogeo:同时,只有在同地的时候才有意义.又(x,y,z,t)->(x',y',z',t' 05/12 10:58
63F：→ neogeo:)基本上,是先假设为一种线性变换,然後推导再检验论证. 05/12 11:00
64F：推 xwan227770:(x,y,z,t)附带一个限制条件(x^2+y^2+z^2)=c^2*t^2 05/12 12:00
65F：→ xwan227770:所以四个独立变数+一限制条件=三个独立变数 05/12 12:01
66F：→ xwan227770:我不知道爱因斯坦怎看这问题 05/12 12:01
67F：→ xwan227770:但是我个人认为我们指出"事件"的发生 05/12 12:02
68F：→ xwan227770:确实只有指明空间和时间 05/12 12:02
69F：→ xwan227770:再者,你不相信相对论就表示你不相信Maxwell方程 05/12 12:03
70F：→ xwan227770:许多教科书并不会提到 05/12 12:04
71F：→ xwan227770:但是就我的了解 05/12 12:04
72F：→ xwan227770:当年劳伦兹可以导出这个转换 05/12 12:04
73F：→ xwan227770:是劳伦兹去检验Maxwell方程在怎样的座标变化下不会变 05/12 12:05
74F：推 xwan227770:我只能说,如果有u,v,w的话,我看连Maxwell方程都要重写 05/12 12:08
75F：→ xwan227770:至於光速恒定,爱因斯坦既然列为假设 05/12 12:09
76F：推 xwan227770:我想说不定爱氏也认为相对论是光速恒定下的一个结果吧 05/12 12:13
77F：→ xwan227770:总之,t'=f(x,y,z,t)我相信是爱氏注意到他 05/12 12:15
78F：→ xwan227770:而不是爱氏提出他,因为古典的电磁辐射理论 05/12 12:15
79F：→ xwan227770:确实有retarded time的概念 05/12 12:16
80F：→ mantour:我的意思是从我看过的推导殿，并没有明确的指出 05/12 12:36
81F：→ mantour:这个转换是使Maxwell方程有协变性的唯一转换 05/12 12:36
82F：→ mantour: 推导中 05/12 12:37
83F：→ mantour:所以我认为它只是一个candidate，其正确性需要其他实验来 05/12 12:37
84F：→ mantour:证明 05/12 12:37
85F：→ mantour:当然有可能是我读错了，还请大家多教教我 05/12 12:39
86F：→ mantour:至少我觉得Maxwell方程并不能直接证得相对论 05/12 12:40
87F：→ mantour:所以你说不相信相对论就等於不相信Maxwell方程，这个叙述 05/12 12:41
88F：→ mantour:是否过强了？ 05/12 12:41
89F：推 xwan227770:这我就不清楚是否有别的转换可以保持协变性了 05/12 13:02