作者stampete (猫头鸟)
看板Physics
标题Re: [请益] 至阿凡达的潘朵拉时间延迟问题
时间Mon May 17 22:49:45 2010
※ 引述《rafaelnadal (纳豆)》之铭言:
: : 推 stampete:不能用4.4ly直接除以6喔,因为高速飞行时这段距离会长度 05/16 21:16
: : → stampete:收缩,对太空船来说不会是4.4ly 05/16 21:16
: 可否请高手指引清楚一点?高速飞行不是只有飞行物体的可视长度会减短??
: 难道连4.4ly的距离都会变短?
我还不到170cm,根本不能算高T______T(<=戳到痛点)
言归正传,你会用0.733c去算时间膨胀的效应
那数学计算对你来说应该不成问题了
会这样说是因为...我不会打算式XD
真不好意思,有关算式和计算部分你可能要查一下手边的书
以下是一个相对论中常拿来说明时间膨胀(时间延迟)的例子
在轻子之中μ介子的半衰期大约是2μs
即使是以光速行动,大约走6公里左右就会衰减一半
照理而言我们要在地表测到μ介子的机率应该=0 (大气层至少有数百公里)
但是我们的确测到了
所以这代表着=>μ介子的半衰期,因为时间膨胀的关系被拉长了
因为它的时间走的比较慢,所以半衰期对我们而言就变长了,它就可以走到地面
一般对於这个例子就讨论到这里为止,但是其实还有讨论空间的
对μ介子而言,它并不会感觉它的时钟变慢
所以它应该还是在2μs後就会衰变,衰变前也只能走6公里
所以它高高兴兴的走了"6公里"後就衰变了
但这"6公里"对我们而言却是数百公里以上,因为我们探测到它了
奇怪吗?其实也并没有
因为长度收缩,所以对於近光速运动的μ介子而言,数百公里被收缩成6公里
所以它可以在衰变前被我们探测的到
即使用数学去计算,这一点依旧成立,而且还会很完美的结合起来
这就说明了一件事,其实只是看的角度(座标系)不同
时间膨胀和长度收缩是一体两面的事
若是用"公式"来看也是一个方法
长度收缩应该在书上都能找到公式,L = Lo / r
^^ ^^
这是L零 这个请念嘎马
为了不易混淆,我把所有"相对於地球静止的"东西都加个零表示
所以我的Lo不是原长,而是站在地面不动的人手上的尺量到的长度
现在我是闪电侠,我可以用0.5c的光速冲刺
地面上有一个人标了一段30,000公里的跑道,起点和终点各放了一支旗子
所以现在 Lo=30,000公里
地面上的人和我都各有一支码表,测量我从起点到终点过了多少时间
地面上看,Lo=30,000公里,我的速度是0.5c
所以地面上的人量到的to = Lo/0.5c = 2秒
根据时间膨胀效应,我手上的时间量到的会是to/r = 2/r秒
计算到这里应该没有问题
现在换个角度来说,我正在用0.5c跑步
当我跑过第一支旗子时我的码表开始计时,直到过第2根旗子时结束
对我来说,这两根旗子之间夹的长度会被收缩
收缩後的长度是L = Lo/r
所以我手上马表会纪录到的时间是
t = L/0.5c = Lo/r/0.5c = 2/r秒
算起来跟地面上用时间膨胀效应算出的结果一模一样!!!
所以就跟推文的dancemoon说的一样
我们看宇宙也在跑,所以看起来这段长度也会收缩
因此在阿凡达飞船飞行时,那4.4ly对它而言也不会是4.4ly
这段距离会被收缩!!
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◆ From: 118.166.140.234
1F:推 rafaelnadal:好困难阿 感谢详答 我再一字一句慢慢啃 05/18 12:26
2F:推 dancemoon:狭相不只有时间膨胀 也有时间收缩 有兴趣原PO可以看一些 05/18 12:32
3F:→ dancemoon:近代物理的书 05/18 12:32
4F:→ dancemoon:上面打错了 是长度收缩 XD 05/18 12:32
5F:推 rafaelnadal:很认真的一字一句啃 我想我大概懂了 非常感谢s大解惑 05/18 21:27
6F:→ stampete:哈哈~恭喜你有点头绪了,你也可以看看大家推荐的相关的书 05/18 22:35
7F:→ stampete:相信你会发现更多好玩的事~^__^~ 05/18 22:36