作者mirsym (mirsym)
看板Physics
标题Re: [问题] 时间膨胀,为何时间会膨胀
时间Thu Apr 26 16:04:16 2018
※ 引述《kons (kons)》之铭言:
: 最近看了很多关於相对论的影片
: 大部分都是用光速不变来解释时间膨胀
: 例如高速太空船上的两个镜子反射,B在外面看那个光是走V,
: 而A在太空船看到的是I,但因为光速不变,
: 所以相对A的时间变慢了
: 但一直认为有点问题。
: 观察光走的长度,应该是作为时间改变的证明,或者说是结果
: 不是因为光走的长度变了,所以时间变了
: 应该是时间变了,所以光的长度变了。----(不知道这样理解是否有误?)
: 或者说,我是否应该问为何速度会造成空间的改变呢?
: 谢谢。
这解题中用到数学其实只有国中平面几何的商高定理的水平
因为画的图只是0+2维的时空图, 即 2维 xOy 平面的图形吧了!
不是 1+1 维的 Minkowsian 时空图, 所以根本没用到 Lorentzian boost
所需的图根本没有时间轴 t
首先A看到光走 | 的长度= 光的速度 c * 所花的时间 τ= cτ
B看到光走斜边 / 的长度= 光的速度 c * 所花的时间 t = ct
而底边 _ 的长度= 太空船的速度 v * 所花的时间t = vt
用直角三角形的商高定理 (ct)^2 = (cτ)^2 + (vt)^2
就得到 t = γτ 即 t >τ, γ = Lorentzian factor
https://en.wikipedia.org/wiki/Lorentz_factor
地面上 B 测的时间 t 大於太空船上 A 测的时间τ
不用计算只看图也知道 t > τ
因为 斜边长 > | 的边长
这里只看长度, 使用 Euclidean 的平面几何,
来得到不同坐标系中 时间 t 跟 τ 的关系
长度收缩的问题才需要 1+1 维的 Minkowsian 时空图
狭义相对论的出发点, 根据 Einstein 的想法, 请先认识"同时性"
BTW, 有点想知道要教会国中数学程度的学生懂 time dilation 到底难不难啊!
似乎只要他承认 光速不变假设 (和 相对性原理) 就好了
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1F:推 kons: 这只有证明速度会影响时间,但没说明为什麽影响。感谢解答 04/26 19:31
2F:推 KBmax: 物理不是玄学哲学== 是实学、实验科学。 04/27 02:51