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贵刊2004年第11期上讨论了尺缩钟慢问题,本文从另一角度来作点补充。
相对论诞生至今已有百年,一直倍受人们的关注,一方面是因为据称它在各个领域中取得巨大成就,另一方面是由于它自身所引起的争议颇多。由相对论的两个基本假设即相对性原理及“光速不变”假设,所导致的一系列似是而非的结果(称为“佯谬”),从仓诞生起就一直引起了人们广泛的争论。相对论也因此被认为是不完备的,甚至是错误的。其中最著名的有时钟佯谬、潜水艇佯谬、哥德尔(Codel)佯谬等。在本文中,作者将依照相对论两个基本假设,设计出“运动时钟变快”、“大桥断还是不断”、“运动物体质量会增加吗”主个理想实验,直观形象地说明相对论在解释这些实验时所遇到的困难,以引起人们对相对论有进一步的深入思考。
运动的时钟变慢还是变快?
相对论“光速不变”假设的一个直接推论是运动的时钟变慢,由此导致所谓的时钟佯谬,即两个静止且完全相同的理想时钟经过时间同步校对以后分开,一个仍保持静止状态,另一个则以匀速直线运动离开,之后又以匀速直线运动回到原来的地方,这时根据相对论的推论,运动时钟显示的时间应落后于静止的时钟。但另一方面,由相对论的另一假设——相对性原理来看,无法区分哪个时钟是运动的哪个是静止的,所以也就不能确定两个时钟的快慢了。下面我们来看相对论是如何通过“光速不变”假设来证明运动时钟变慢的,接着作者将设计一个与之相仿的理想实验,但得出的结论却截然相反,由此证明相对论是存在问题的。
按相对论教科书考虑这样一个理想实验,假设宇宙飞船甲是一惯性系,飞船乙相对于甲以速度v作匀速直线运动(如图1),因而也是一个惯性系。飞船乙上从点A处在某一时刻放出一光信号,此光信号经位于B点(A、B两点间的连线与飞船飞行方向垂直)的镜子后反射回到A点,并由A点的光电管接收记录。在飞船乙上的宇航员看来,光信号的放出与接受这两个事件间的时间间隔为
也谈尺缩钟慢问题兼及质速关系(1)
也谈尺缩钟慢问题兼及质速关系(2)
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