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标 题大家都爱谈相对论(二)
发信站Yahoo!奇摩大摩域 (Fri Nov 15 02:07:59 2002)
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3.座标系的分类
所谓座标系, 很简单的看, 可以看成是观察者. 通常座标系可分为惯性或非惯性,
惯性座标系, 简单地可以看成是牛顿力学成立的地方. 牛顿说, 一个物体如果不受
力. 静者恒静, 动者恒做等速度运动. 所以等速直行的公车是惯性座标系, 但是转
弯的公车就不是. 因为在转湾的公车上..原来静止的小球会"莫名其妙"跑掉. 知道
座标系的分类, 就可以再往下看.
4.相对论的两个假设
a.光速恒定: 在不同的两个惯性座标系, 所量到的光速应该相同. 例如月台的光速
和火车上看到的光速是一样的
b.物理定律不变: 在不同的两个惯性座标系, 经过劳伦兹转换後, 物理定律型式看
起来是一样的. 白话说就是在火车上, F=ma, 在月台上也是 F=ma.
虽然说月台看到火车, 或火车看月台不一定 F=ma. 但是只要经过劳
伦兹转换後(其实就是把自己的角色换到对方去看) 还是会看到 F=ma.
5.狭义相对论
爱因斯坦在 26 岁提出狭义相对论. 狭相主要是在处理两个惯性座标系的转换性
质. 基於上面两个假设, 爱式可以证明劳伦兹转换式的正确. 这边劳伦兹转换式
就是常常被後人拿来说不能超越光速的根据. 还有啥时间澎胀和长度缩短, 还有
质量澎胀一类的. 此外, 也因根据动量守横, 导出 E=mc^2 这个千古传唱的式子.
这边要特别强调的是, 劳伦兹转换式讲的是, 两个惯性座标系间的转换关系. 也
就是说, 其实自己看自己, 和别人看你是不一样的. 取决於别人看你的速度 (因
为自己永远不知道自己是不是在动).也就是说, 你看别人在动的同时, 别人也看
到你在动(而他自己是静止的). 所以说, 那些时间膨胀等等的效应应该是对偶出
现的.
举个例子, 你把两根块子分开一个角度成 V 型, 然後想像你是蚂蚁, 你在其中
一根上, 会看到另一根变短了. 看到自己的没变. 但当你爬到另一根时, 你会看
到自己的没变, 原来那一根却变短了.
那些时空的变化, 就如上面的例子一样.
---续待---
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