作者jenkl (jkl)
看板ask-why
标题Re: [请益] 关於接近光速运动物体时间变慢问题
时间Sat Mar 17 01:52:59 2007
※ 引述《Equalmusic (Calvin)》之铭言:
: : 推 gamer:我不知道相对论是怎样,不过牛顿力学中加速度是相对的。 03/16 12:37
: : → jenkl:牛顿力学里牛顿声称加速度是绝对的 03/16 13:13
: : → jenkl:但在GR里,局域的加速座标系等效於在重力场下 03/16 13:13
: : → jenkl:你以为粒子是自由落下...其实也可以表示成粒子不动 03/16 13:15
: : → jenkl:而你被地面向上加速 03/16 13:16
: : → jenkl:这也是GR里我们为甚麽可以用座标变换消除重力的缘故 03/16 13:16
: : → jenkl:就是建立再加速度是相对的 03/16 13:17
: : 推 Jstylea:相对的原因是因为整个宇宙都在膨胀中,没有绝对静止的空间 03/16 13:52
: : → Jstylea:是这样吗? 03/16 13:54
: : 推 gamer:那基础动力学中的相对加速度是怎麽一回事? 03/16 14:01
: : → gamer:牛顿力学中应该只有时间是绝对的吧。 03/16 14:01
: : 推 jenkl:事实上牛顿力学只成立於惯性座标系,并满足加利略相对性原理, 03/16 20:43
: : → jenkl:牛顿坚称宇宙中存在绝对的惯性座标系(绝对空间),而这正是因 03/16 20:57
: : → jenkl:为加速度在牛顿力学里是个不变量,所以牛顿认为加速度是绝对 03/16 20:57
: : → jenkl:的... 03/16 20:58
: : → jenkl:至於你所提到的相对加速度跟这无关,那就只是观测者与物体之 03/16 20:59
: : → jenkl:间的运动关系...这里有点名词(相对---绝对)混淆啦... 03/16 20:59
: : → jenkl:牛顿的"绝对"指的是不变量...并与绝对空间有关... 03/16 21:00
: : → jenkl:至於绝对空间不存在则是在SR里就已确定,我想跟宇宙膨胀没什 03/16 21:01
: : → jenkl:麽关系.... 03/16 21:01
: 不好意思, 可以请你解释清楚一点吗? ^^"
: 就我所知, 加速度不是相对的单纯是因为力不是相对的
: 比如火箭加速升空, 加速的一定是火箭而不是地面上的观测者
: 地面观测者相对於火箭自然是加速远离, 但地面观测者并没有受力
: 受力的是火箭
: 火箭受力可在火箭内测得
: 但地面上是测不到受力的
: 所以加速度并不相对
: 至於你说的 GR 我就不懂了, 无论数学表示是如何
: 现象上有没有受力应该是很清楚的
GR指的是广义相对论(General Relativity)
从数学上简单的说那就是牛顿的加速度是不变量,但在GR里不是...
因为根据等效原理,我们在局域的范围内并没有办法区分出重力与加速度的差别...
并且在GR中重力是可以利用座标变换消去的...(例如失重)
因此GR中的加速度不会是个不变量...
在你上面的例子中,地面观测者自身受到重力,
并见到火箭被加速而里面的人受到"惯性力"
但同样的火箭中的人也有资格宣称自身受到重力,
而地表的人是被"地面加速"而受到惯性力
当然这里看似有些荒唐(被地面加速XD)....
但事实上他们之间的原理是一样的------也就是"等效原理"
即使 惯性质量=重力质量 这件事在牛顿力学里是那麽平凡无奇....
但却是整个GR的开端....因为它确实地--将加速度与重力以等号相连起来...
等效原理的有效性在实验已经是毋庸置疑的事实
(在1971年的实验已精确到到10的-12次方)
事实上...爱因斯坦宣称:所有的座标系都是等价的(广义协变原理)
这里再举一个我认为比较好的例子...
自由落体:
地面上的人看着电梯自由下落,认为电梯以及内部的人受到加速度g (or 重力)...
但对电梯里的人,他却是感觉失重(并没有受到任何的"力")
并见到地面上的人以g加速度接近自己,
在这例子里到底谁在受力??????????
以下引用Gravitation中的话:
所有物体以同样加速度下落这一教义是荒谬的,
加速度来自允许一个地面观测者在场,
地面观测者由於脚下的地面推举而偏离自身自然世界线,
他便必须对所有的加速度负责...
上面的话指的是说,由於地面上的人选取的这麽一个地面座标系,
所以这些加速度就因此而存在...
相同地, 由於电梯里的人选的是"失重"的座标系(通常会说测地线座标系)
因此他自身的感受与惯性座标系没有差别,
反而是地面上的人"受力"而被"地面加速"
也就是说"被加速"与否是取决於你所选取的座标系...
那麽加速度不再是个座标变换的不变量,
当然不会再有理由说加速度会是个"绝对"的物理量,
它必须会是"相对"於某个座标系统,
那麽在选定座标系统後,
我们才有资格谈论加速度...
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◆ From: 125.225.121.137
※ 编辑: jenkl 来自: 125.225.121.137 (03/17 02:03)
1F:推 jenkl:不好意思修道推文...请在推一次 03/17 02:03
2F:推 mtdas:刚才是gamer推这讨论串 我也来推本文 :) 03/17 02:04
3F:推 kkkk123123:正确。 03/19 19:09