关于相对论的疑问
1.“巨大引力会引起空间弯曲”是不确切的说法,应该说“物质分布引起时空弯曲,造成引力效应”,物质如何分布,时空就如何弯曲,物质间就会有什么样的引力作用效应。时空的弯曲使得物质的自由惯性运动不再是匀速直线运动,而一般是变速曲线式的短程线运动,就像是受到使时空弯曲的物质的引力作用一样。如地球在太阳周围弯曲时空中的椭圆运动,光线也会沿曲线运动,因为太阳的质量分布使得周围的时空弯曲了,就像形成了引力场一样。
如何理解时空的弯曲呢?现代物理学认为,时间和空间形式是对物质运动的广延性和顺序性的反映,而不是可以脱离物质而存在的先验的“虚空”。时间和空间本身就是通过对物质运动的广延性和顺序性的抽象而得到的认识,脱离物质运动讨论时间和空间概念是不正确的。所以空间并不能单纯的看成是一个物质可以在其中运动的框架——那是牛顿的绝对空间概念,割裂了空间与物质的本质关联,只在局部近似中适用——而应该根据物质运动的规律来判断空间形式。
广义相对论的研究结果是:物质存在的空间总是弯曲的,表现为存在引力;只有物质不存在的“虚空”才有可能是平直的,但却是没有实际意义的,因为物理学研究的本来就是物质运动的规律,物质不存在的地方没有物理学。不过大范围的弯曲在局部看来是近似平直的,就像弯曲的地球表面在局部看来是近乎平面一样。所以人们一般很难觉察到空间的弯曲,经验常识往往使我们难于理解空间弯曲。
于是,所谓引力和时空弯曲实际上就是:物质分布对周围的物质分布产生影响,即存在相互作用,使得其运动按照一定的规律,就像是相互间存在引力一样;物质分布和运动的广延性、顺序性给我们形成了空间和时间的观念,并且由于前面所说的引力效应,表现出弯曲的时空形式,物质沿弯曲的四维短程线运动。如自由落体,虽看似直线,但在时间上是变速的,从四维时空的整体角度来看,是弯曲的四维短程线,投影到三维空间,是变速的直线运动。
2.首先,B不可能加速到光速,因为那需要无限大的能量。再次,假设B加速到光速,或者说B变成了一束光,很明显,A不再能看到B,因为对A来说B以光速逃逸;但对地面参照系来说,A、B之间距离还不是太远,但却不能就此推出A应该能很清晰的看见B,因为这只是在地面参照系的观测结果,并不适用于A参照系。在相对论中,不同参照系间的结果是不同的,具有“相对性”,看似矛盾,实际上并不矛盾,因为它们对不同的参照系适用,不能把一个参照系中的结果直接搬到别的参照系中。
最后,爱因斯坦提出相对论,总是基于一定的事实,如同时的相对性、麦克斯韦电动力学的规律、引力现象等,对于旧理论不能解释的现象,提出创新的理论,并且由之还能预见到新的现象,并借助事实证实新的理论。这其实和牛顿提出引力理论后被加以印证、麦克斯韦提出电磁理论后被证实等的方法相似。不同的是,相对论涉及高速、强引力领域,发现低速、弱引力情形下形成的时空观已经不再适用,需要人们作出观念上的较大变革,不为经验常识所束缚,才能更加切合实际。要知道,所常见的未必就是真相,真相往往潜伏在假象之下。所以,随着知识的进步和认识的深入,你会有更深刻的体会。
希望以上回答能帮助你理解。
爱因斯坦说的是当测量者以光速远离,则看到的现象是钟静止了。
不过爱因斯坦还是搞错了一些东西,很多人连这个也没看懂。
如果一个钟,以0.5倍声速从原点远去,我们会听到什么现象呢?
一秒钟时,它距离原点0.5声秒距离报1秒,但这个事件我们在原点听见,需要再过0.5秒,于是我们发现,在本地钟1.5秒时,远处的钟报1秒,本地钟3秒时,远离的钟报2秒,也就是我们在忽略信号传递时间时,误以为远去的钟慢了。而且速度越快,钟慢得越厉害。
假设有一把尺长1声秒,而我们的测量地面上有一无限长尺子固定不动,运动尺头尾各有一个探测装置,在探测到与地面某一尺刻度重合时,用声音报出该刻度,我们在地面尺原点接收声音。尺匀速运动逐渐远离,当尺尾报0声秒时,尺头已经距离我们1声秒,而这个距离,要1秒后我们才能收到;当尺尾到1声秒距离时,尺头到2声秒,还是要在我们收到尺尾报1声秒后1秒,我们才能收到尺头报2声秒,于是我们会直观的认为,尺尾先到刻度,尺头后到达它本应立刻到达的刻度,感觉好象远离的尺,缩短了。而且运动速度越快,感觉短的越厉害。
超过声速理论上我们将追上钟以前发出的声音,也就是先听到钟敲3下,报3点,再听到钟敲2下,报2点,然后听到钟敲1下,报1点,这就是超过声速时间倒流现象!
钟慢、尺缩、超光速时间倒流现象,都可以用声音试验做出结果,这不违反任何经典理论,只是补充了伽利略、牛顿等人从未考虑过的问题,证明爱因斯坦的相对论,确实是解决接近光速运动会看到什么现象的问题的,而他忽略了测量速度的问题,把现象当成了物理本质。照本文方法解释相对论,双生子悖论、子回到未生时杀父悖论都不存在。
你说的这个例子不是用狭义相对论的时间变慢的推论!而是广义相对论的一个推论,你所说的是环绕地球飞行一年吧 .那么我们知道,环绕地球飞行是需要向心力的,那么这个时候你坐宇宙飞船是非惯性系(我们知道,狭义相对论研究的是惯性系,也就是不受外力的参照系),这样,我们就要运用广义相对论的一个推论:受外力的参照系要比不受外力或受外力相对小的参照系的时间要慢!这样就解释了,因为你受外力,所以你的时间慢,所以等你绕地球一周后你要比你的兄弟年轻!
这样的例子还有,在高山上的时间流失要比平原快!这一推论是经过严谨的实验检验的!
当然,假如是惯性系,事情还是如此!
首先,我们要明白狭义相对论的关于时间变慢的推论:任何相对于你运动的惯性系中,钟表都要比相对于你静止的钟表“快”!!!没错不是慢!是快!
这样我们来想!你以接近光速飞行!我在地面观测你!那么你就相对于我在运动!于是在我看来你的钟表要走的快!于是我会发现,当我的手表到达一个时刻的时候!你的时间已经提前到达了!这样你的时间就提前于我了(注意这不是手表的问题)。
然后,你在飞行中观测我,相对于你所在的惯性系,我是运动的!那么在你看来我的手表要走的快!也就是说我的时间要比你的快!于是当你在相对于我静止的机场停下来,你就会发现,比如我的手表是10点,而你的手表仅仅是9点而已!(这样,你的时间仍然是提前于我到达了某一时刻)
所以并不矛盾!关键是要抛弃时间空间的绝对性,和理解速度是绝对的这一概念!
希望你满意!
补充:甲乙两人绕地球同向同速飞行他俩不就相对静止了么?而且如果高度以样,他们的时间是同时的呵呵
和加速还是减速是没有关系的!广义相对性原理是 在任何参照系中物理定律都取相同的形式,加速减速一样,只看大小 受到加速的越大,时间越慢呵呵
简言之,最终导致时间流速变慢的原因,不是在于相对速度,而是在于“加(减)速”这个过程。具体是为什么有多种解释,但是,的确是因“加(减)速”的过程引起的时间变换。
在你说的问题中,虽然你加速时在“你”的眼中地球上的人也在加速,但是实际上他并没有经过加速过程,这个凭体感完全可以确认。
但是在宇宙飞行的你,要达到光速需要加速,要回地球也一定会经历加减速的过程,所以在你身上产生了确切的时间延缓效用,但是在地球上的人没有。
而,两艘在宇宙中的飞船背向以接近光速速度而行,不经过加减速过程则他们将永不相遇,也无从比较谁经历的时间更慢了……若要相遇,必须要经历加减速过程,如果经历了相同的加减速过程,则后来两人相遇时所产生的时间延缓效应一致。
狭义相对论的一点疑问
因此这个论据是有问题的,它没有全面论述问题。参见百科中:相对论,光速不变原理,超光子,时间进程,洛伦兹坐标变换,钟慢效应,倒相对论,相对论质量,广义相对论基础,相对论通俗解释,双生子悖论,速度效应,超光速,洛伦兹变换,极限速度。当列车的首、尾两点A′、B′与站台上的A、B两点重合时,...
《相对论浅说》里面洛伦兹变换的简单推导疑问
首先,你最后一个方程抄错了一个字母,最后的因子是x,不是c。先在第二个方程中令t'=0,然后求出t:t=bx\/ac 代入第一个方程,得 x'=ax-bc*bx\/ac=a(1-b²\/a²)x=a(1-v²\/c²)x 证毕
[请高手讲解一个物理疑问]关于相对论里面讲述的能量和质量的某种等效的...
你的理解有误!所谓“质量消耗换成能量”中的“转化”,只是形式上的,不是本质上的。实在要说质量和能量这两者的区别,那也只是两者给人的感觉和印象不同,本质上两者是同一的。自从诞生了狭义相对论,导出了E=mcc以后,质量与能量就成了同一种东西的两个名称而已。可以这样说:质量是内敛的能量,...
《走进霍金的宇宙世界》中的一个疑问
在相对论中,时间不是绝对的,光速是绝对的;这比较难理解,我对比举例说明:在低速体系中我们的经验都与牛顿定律相一致,即一个人静坐,另一个人奔跑,他们的手表走字相同,即在牛顿体系的根基是——时间是绝对的;但是相对论的根基是光速绝对,即:无论你自身以什么速度运动(无论你坐在那辆近光速...
关于大学物理相对论的问题(张三慧版)
以宇航员作为原点,规定其运动方向为x轴正方向,北京也在原点上,上海的坐标在x轴正方向,上海在北京后面。
前一段时间看《相对论》发现有点错误。就是《相对论》运用于宇宙大范围...
按照广义相对论,在局部惯性系内,不存在引力,一维时间和三维空间组成四维平坦的欧几里得空间;在任意参考系内,存在引力,引力引起时空弯曲,因而时空是四维弯曲的非欧黎曼空间。爱因斯坦找到了物质分布影响时空几何的引力场方程。时间空间的弯曲结构取决于物质能量密度、动量密度在时间空间中的分布,而时间空间的弯曲结构又反过来...
关于一个相对论的问题!
相对论诞生后,曾经有一个令人极感兴趣的疑难问题---双生子佯谬。一对双生子A和B,A在地球上,B乘火箭去做星际旅行,经过漫长岁月返回地球。爱因斯坦由相对论断言,二人经历的时间不同,重逢时B将比A年轻。许多人有疑问,认为A看B在运动,B看A也在运动,为什么不能是A比B年轻呢?由于地球可近似为惯性系,B要经历加速...
关于相对论钟慢效应的疑问
也就是说,狭义相对论不讨论加速度。再换句话说,狭义相对论是适用于惯性系之间的时空理论。关于加速度的问题,属于广义相对论的范畴。试想两个人相对作高速运动,如果都作匀速直线运动,是不会再次相遇的。因此你所说的情况涉及加速度,用狭义相对论的理论是无法完全解释的。
我不知道按照相对论的观点,是否否认绝对时间?
相对论认为任何静止质量不为零的物体(包括人在内的绝大部分实物)都不能以光速运动,而静止质量为零的物体(目前只知有三种:引力子、光子、胶子)不论相对于哪个观测者都只能以光速运动。所谓参照系,一定是有观察者可以相对静止地处于其中的参照系,而所有观测者都含有静止质量不为零的粒子(原子、...
有关狭义相对论光速不变原理的疑问
这个问题我想很难说清楚,究其原因,是因为,相对论的产生,本身就和麦克斯韦方程组不符合伽利略变换有关。我随便说点东西好了。不知你有没有在高中学过声音的多普勒效应,如果学过的话你是否注意到,波源不动人动和波源动人不动两种情况计算是不一样的,那么这是否也是不符合伽利略变换的呢?答案当然是...
宋通瑞新: 简单来说,由于这两个不处在同地,此问题并无太大意义.为了方便说明,假设火箭从地球飞到火星,忽略火星与地球间的相对运动,地球上有一个钟一早和火星上的钟对准了,然后这两钟始终保持相对静止,飞船出发时和地球上的种对准,...
铁锋区13691913585: 相对论的问题 - ?
宋通瑞新: 就在上个礼拜我跟室友也谈论这个问题,我们最后的意思是:根据相对论说当人的运动速度=光速,时间就相对静止,我们现在光速,一般来说时间就是向前回了,也就是时光倒流. 我室友的意思是地球只有一个即空间只有一个所以可以改变. 我认为速度超光速越多,时间就倒流的越多.而那时就是另一个空间,与你原来的空间是不同的,即不能改变原来空间的事情. 所以人的思考角度不同结果就不同. 那天我们还激烈辩论先有鸡还先有蛋的问题…也是角度问题. 到底是先有鸡还是先有蛋呢…
铁锋区13691913585: 关于相对论的问题. - ?
宋通瑞新: C.相对论最基本的就是光速不变.“在一个惯性系中同时发生”的含义是该惯性系中的某个观测者在同一时间观测到两个事件的景象.换句话说,两个事件发生时刻所发出的信号(比如光)在某一时刻同时到达该观测者,就是所谓的同时.这两个信号以光速传播.所以是否能够同时发生就看两个事件发生后,这两个信号能不能以光速在同一时间与观测者相遇.如果是同一地点,同时,这两个信号的相遇是必然的,所以是C.
铁锋区13691913585: 我对《相对论》所提出的疑问.?
宋通瑞新: 相对论不属于经典理论了, 一般说的经典理论是指以牛顿理论为代表的传统物理学 相对论对宏观、大尺度的物理模型有效, 在超微空间,它不再适用,需用到量子力学
铁锋区13691913585: 关于相对论的疑问?
宋通瑞新: 高速参考系观察低速参考系,这是相对运动,于是结论和低速参考系观察高速参考系一样. 时间膨胀,空间收缩.质量增大.
铁锋区13691913585: 关于相对论的问题 - ?
宋通瑞新: 你好!!关于这个问题呢!是爱因斯坦在建立宇宙模型时候提出并加入的!被称作:宇宙学常数!爱因斯坦有三点对了有一点错了!就是这个事!对的三点有:一、爱因斯坦首先提出宇宙是有边缘的!而不是像牛顿所描述的那样宇宙无限大、质...
铁锋区13691913585: 关于相对论的问题,请较专业人士回答~~ - ?
宋通瑞新: 我给你解释一下,这几个结论看起来有点矛盾,是因为彼此的前提都是不一样的.第一个是纯粹狭义相对论的内容,从某一个观察者的角度,物体速度越大,时间越慢,这个观察者往往习惯假设为地球上的人.第二个则是广义相对论的内容,它...
铁锋区13691913585: 相对论的疑问?
宋通瑞新: 光速是最快的,只能无限接近,但无法超越,不少人误读了相对论 但有一个东西非常有趣,叫虫洞.是引力场造成的.有了虫洞,我们可以缩短三维空间的距离,甚至瞬间跨越,就像多啦A梦的任意门一样 因为那是光在运动,而不是人,所以对于光来说,时间是静止的,但对人来说就不是了
铁锋区13691913585: 关于相对论的疑惑 - ?
宋通瑞新: 洛仑兹变换那个公式,是当两个参考系相对运动时,在给定的t时刻,在A系中坐标为x的一点在B系中坐标为多少.这与时间t有关,一般假设t=0时两坐标系重合,所以t越大,xB与xA相差也越大.长度缩短公式里没有时间,只要相对速度一定,缩短量就不变.
铁锋区13691913585: 有关相对论的疑问?
宋通瑞新: 光在任何参照系下真空速度都是光速,也就是说都是30万公里/秒. 我们假如追赶光速,以一个速度前进.会发现光仍然以光速传播,也就 是说我们无论如何发现光都在以30万公里/秒的速度离我们远去. 这样一来也许你就会产生一个疑问. 那就是,我们无论静止的看光离我们远去的距离, 还是追赶一段长度后看光离我们的距离都是相等的.那我们 追赶的长度去哪了? 就这样,伟大的理论就诞生了.它就是 狭义相对论.运动的尺变短,运动的时间变慢.