爱因斯坦相对论的问题 有关爱因斯坦相对论的问题

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-01
最简单的回答是:你们两个地位不是一样的。你始终处于一个惯性系,而你的朋友需要经过减速和加速过程才能返回地球,在这个过程中他的参照系不是惯性系。而相对论中的钟慢公式只对于惯性系才成立。最终结论是,你会比你的朋友老。
如果你不满足于上述回答的话,也可以继续问我。

首先,你的两种情况一定是第一种情况对,这是无疑的。
第二,如果考虑引力场的话,在太空中漂浮的宇宙人的时间是比地球上的人过得快。这没有不合逻辑的地方。在相对论中严格说来必须区分清楚,“观测”与“观看”两个概念。我们常见到的“钟慢”,“尺缩”(或洛伦兹变换)公式,严格说来是“观测”公式,这个观测是怎么做的呢?它是在两个惯性系中做的,而惯性系是怎么回事呢?在狭义相对论中,它必须是一个覆盖全空间的参照系,在这里面没有特殊点。也就是,所谓的地球参照系,严格说来应该是叫“相对于地球静止的参照系”,在这个参照系中,地球是没有特殊位置的。(除了相对静止以外)。于是,所谓的观测,理想上是,假如全空间密密麻麻排满了人,所有人都相对地球静止,然后有一个事件发生了,于是(只有)站在x1处的人计到了这件事发生在t1时刻,就说这事件的时空坐标是(x1,t1),这个记录是完全瞬时的,不考虑光的传播。而所谓的“观看”,则是指一个事件发生后,在某一个位置看见它,它必须考虑光速是有限的。你举的GPS的例子,这是观看,它加入的修正是光速有限传播造成的修正而不是“相对论修正”,事实上地球引力场也不可能造成这么大的相对论修正。
第三,这个理解有点像当年洛伦兹和菲茨杰拉德提出他们的公式时的想法,但是按照相对论这是不对的。“但我这个惯性系里感受到周遭环境发射出来的光(电磁波)到达运动中的人的那里会比较麻烦一些(要绕点路)”,当你说这句话的时候,就默认了“电磁波”在我这个参照系要比较优越,而事实上,并不存在相对电磁波更优越的惯性系。所有惯性系相对电磁波的传播都是平权的。
假如你和你的朋友相互以近光速远离(都是惯性系,你的朋友不再回来),一般说的,你的时钟相对它的变慢或者他的时钟相对你的时钟变慢,是指的“观测”,上面已经说了,这个“观测”是一种理想实验,其实跟你和他是没关系的。只有当你们用光信号交流你们的信息的时候,这变成了“观看”,才和你们本身有关。
在相对论中,对钟只有两钟情况下能做到,1;在同一个惯性系中,全空间对准。2 两个不同的参照系,在某时刻重合的点可以在该时刻对准。也就是你和你的朋友如果想要对钟(比较年龄),如果不是相对静止,必须要在同一个地方。
杂七杂八说了很多,也不是很有逻辑性,估计你也不一定完全了解,可能还会误导你。毕竟相对论本身是一种(时空)观念的改变,要解释某一个问题,如果只就事论事的回答很有可能是误人子弟。如果你还有疑问,欢迎用百度Hi直接提问。

http://v.youku.com/v_show/id_XMTYwOTUxNjMy.html
这个视频你也可以先看下。

这只能解释描述一种理论,但并不是真正的逻辑推理。

你说的参照系那都是经典力学那一套,也就是宏观物理学。爱的是微观物理学,跟本不适用!

不是,你对相对论的理解有点问题。
是这样的,爱因斯坦的相对论是建立在这样一个假设上的,就是光速时绝对的,不是相对的。
这个可能比较抽象,我举个例子,就是假如有两辆火车一起开,他们互相之间相对速度应该是0,对吧。好,这时候在一辆火车的车头发出一道光,那另一辆火车上的人看到的光,速度是多大呢?很简单,是光速。这个很好理解。问题是,站在地面上的人看到的光的速度是多少呢?是不是应该是火车速度加上光速呢?
错了,爱因斯坦告诉我们,还是光的速度。也就是,光速是绝对的,不在任何参考系下的。
这个不要问为什么,爱因斯坦没有告诉我们为什么,这就像欧几里得的公理一样,无法证明。但相对论是建立在这个公理上的,就是光速是绝对的。所以,在接近光速的速度上,根本就没有参考系什么事,参考系是物体宏观低速情况下,相对论可以退化成牛顿力学,这时候就有参考系了。
你是不是会觉得很儿戏?他自己都不能证明的东西还作为了公理?其实这个没什么,可以说所有的现代科学都是建立在公理体系上的,你能认同一条线段可以无限延长的欧式公理,没有道理不认同光速绝对的爱式公理。也许有一天证明这个公理是错的,那也行,不过现在他还是有用的~

高三物理已经讲过了,爱因斯坦起初面临着两个选择,要么否定麦克斯韦的电磁理论,要么否定参考系的存在,爱因斯坦选择了后者。这就是爱因斯坦的二个基本假设之一:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。另一个是真空中的光速在不同的惯性参考系中速度相同,因此,光速运动的是那个人而不是你,你并没有光速运动。总而言之,你不应该选他或你为参考系!

前面网友已经说出了原因,在补充一下:
1.狭义相对论不能回答你这个问题,狭义相对论只是描述惯性系(即匀速运动的);
2.而匀速运动并不会遇到这种现象,因为如果一直匀速,你跟你的朋友永远不会相遇,所以必须减速加速有个掉头的过程;
3.广义相对论能解决这个问题,引力场越强时间越慢,你朋友减速掉头返航这一过程等效于在一个引力场,所以时间流逝慢,所以他比你年轻。

爱因斯坦的相对论存在哪些问题?在哪些问题上失效?~

爱因斯坦的广义相对论指出现在的这个宇宙很可能有一个开端,那个开端叫做奇点,这个点的密度无限大,它包含有无限的物质、无限的能量,在这一点没有空间和时间的概念,即现在的任何科学理论和客观规律在这一点都不符合,包括广义相对论自身,并且在这一点产生之前所发生的事也对之后的事无影响(确切地讲,是这种影响不符合现今的所有科学规律,所以我们无法计算)。总之,广义相对论预言出了存在这么一种状态,在那里任何科学规律包括它自身都不应用。所以,广义相对论是不完整的理论。

另外,广义相对论未考虑不确定性原理,并且爱因斯坦本人十分反对量子力学。从某种方面来说,广义相对论描述引力和宇宙的大尺度结构,而量子力学处理极小尺度。它们不可能都对,广义相对论没有对小尺度范围进行考虑,这也是它的局限性之一。

这些可都是我自己写的,绝对不是网上复制的,高二学生应该可以理解了,耐心点看吧。

达到光速时间停止:
假如有一段足够长的笔直公路,你站在甲地,12:00准时从甲地以光速前进。在你开始前进的那一时刻,甲地发生的一切现象也正好以光速向四面八方传播。10分钟以后,也就是12:10分,你到达了乙地。此时在甲地12:00钟发生的现象也正好传到乙地,那么你回头看甲地还是12:00的现象,不管你前进了多久,回头看到得一直都是甲地12:00的现象。这就是时间停止的现象。

超越光速时间倒流:
假如有一段足够长的笔直公路,你站在甲地,12:00以2倍光速前进,那么10分钟后到达丙地,不难得出光从甲地传播到丙地需要20分钟,意思就是在甲地11:50发生的现象在12:10分正好到达丙地。那么你12:10在丙地看到了甲地在11:50就发生的事情,时间倒流的现象就这样发生了。

相对时间公式:
设从甲地出发,速度为V,前进时间为T1,看到甲地现象的时间为T2=T1V/C。相对时间T=T1-T2=T1(1-V/C)。
公式中可以看出,V=C,T=0。时间停止;V>C,T<0,时间倒流。

光速不可超越理论:
假如有一段足够长的笔直公路,你站在甲地,12:00以2倍光速前进的时候,甲地有一个人在看着你。10分钟后你达到丙地,你达到丙地的现象还要经过20分钟才可以传到甲地。这样一来,甲地的人在12:30分的时候才看到你达到丙地,从而得出你的速度是2/3倍的光速。
设你的速度为V,光速为C,前进距离S,你前进的时间T1=S/V,达到后的现象传回甲地的时间T2=S/C,可以得出甲地的人看你的速度为
V1=S/(T1+T2)=S/(S/V+S/C)=VC/V+C。
从这个公式里就可以看出,不管你的速度V有多大,看起来的速度都不可能达到光速。只有当你的速度是无穷大的时候,看起来才是光速。

接近光速时物体长度变短:
假设一辆长30万千米的火车,车头在A地,车尾在B地,观察者站在B地,火车以光速前进。1秒钟后,车尾到达A地,再过1秒后观察者看到车尾到达A地。得出2秒钟后观察者看到车尾在A地;从运动开始,0.5秒后车头前进15万千米达到C地,BC距离45万千米,再过1.5秒后,观察者看到车头到达C地,得出2秒钟后观察者看到车头在C地。AC距离15万千米,观察得出的火车长度为15万千米。这样看起来火车长度就缩短了。
设观测者甲位于火车尾所在的地面,火车长度L,速度V,火车前进时间T1,T1时间后车尾到达A点,离观测点距离L1,
得出甲看到火车尾在A点时间是T1 + V T1/C,L1=V T1。
再设火车前进时间为T2,火车头到达B点,离观测点距离L2,
得出甲看到火车头在B点时间是T2 +(V T2+L)/C,L2=V T2+L。
如果T=T1 + V T1/C=T2 +(V T2+L)/C,那么得出L2-L1就是T时刻甲看到的火车长度。T2=T1- L/(C+V)
看到的火车长度 L2-L1= V T2+L- V T1 ,把T2=T1- L/(C+V)代入。可得看到的长度为LC/(C+V)。
从这个公式中可以得出:当速度无穷大的时候,(也就是看起来速度无限接近光速的时候)物体长度将变为0。

接近光速时质量无限大:
其实物质本身质量不随速度改变而改变。相对论里提到物质接近光速当然指的是看起来的速度接近光速,从上边的公式可知道,看起来速度接近光速就意味着物体本身需要有无穷大的速度。这本身就是件不可能的事。在看起来速度非常接近光速时,需要再让他加速的话,就会需要使物体本身有无穷大的加速度,那么需要的外力也会是无穷大。这就变相解释为是因为物体的质量无穷大才使得其无法加速的。

所有问题根源关键在于一个“看”。所有观测必须借助光的传播,其实看到的已然是个假象,实际上并没有任何变化。


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(13751521121): 相对论分为广义和狭义相对论,其主要理论:狭义相对论是忽略引力场对时空进行理论,广义相对论是考虑引力场对时空进行理论.

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