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相对论时间和光速计算,说服我吧

时间:2020-08-05 10:38:52 /人气:632 ℃
相对论时间和光速计算,说服我吧

来自realcopper的回答:

相对论最本质的东西是光速不变,也就是说无论在列车内还是列车外,看到的光速都是30万公里/秒。另外建议x等代数运算。“过程:列车里A发光持续1秒,光到达B后,B立即发光持续1秒。”你的这个是在列车里面观察还是在列车外面观察A持续发光1s?相对论中一定要清楚参照系。还有“有一列车长度30万公里”也是要指定参照系。一般来讲,叙述中都会强调“静止质量”“静止长度”等等。虽然习惯上不说明就是默认为“静止质量“”静止长度“,但是还是要说明的。下面的讨论把你说的这些都认为是在于光源和火车相对静止的参照系中测量,同时认为光源在车上。在列车参照系中,A发光,光速为30万km/s,列车长度已知,光1s后达到B,因此在列车参照系看来,A发光1s后B发光。而在外面的人看来,A发光,光速为30万km/s,列车速度为15万km/s,不过列车长度不再是30万km,A发的光到达B时,从列车外面观察,B点也不在9的位置。因此不是像你上面说的2秒。具体的定量计算需要洛仑兹变换。结果为地面参考系上观察列车长度为30万km×(√3/2)。定性的,我们也知道从A到B比1s要长,定量结果为1s/(√3/2)。当B发光的时候同理,不过这时所谓的“0”点是在列车外的参考系上,此时从车厢内对列车外参考系坐标的计算要注意需进行洛仑兹变换。而从列车外观察时注意B点不在9的位置。就这几点,我计算了第一阶段(A到B的阶段),剩下的可以同理类推。更多追问追答追问
如你所说,列车内观察A发光,光1S后达到B,但对于在列车内B点的观察者来说,A,B不是同时亮的吗?因为B灯接受到A光才亮,B点的观察者所看到的应该是同时亮,同理A点观察者看到也不是“A发光1S后B发光”,因为A点观察B灯亮需要时间。同样的道理,在列车外,你也需要重新计算,你忽视了一点,观察需要时间。
追答
不是观察需要时间,而是光的传播需要时间。你说的没错。但光源本身什么时候亮是由和光源(A或B)在同一坐标的观察者来观察的。换句话说,我们所说的“B在某某时刻发光”是指在B所在的坐标来观察,而处于A的观察者就要比处于B的观察者晚看到1s
追问
B点观察者就在B灯旁边,看到的应该是“A,B灯同时亮”,问题就在于A点观察者看到了什么?坐标就是参照系,虽然A,B在运动,但A光在坐标0位置0时刻开始发光,A观察者和0号观察者看到的是同时的(一样时刻的钟),0时刻的光四处传播,B灯在远离,传播又需要时间,当B灯亮时,亮的那一时刻的光也四处传播,这时A点观察者在靠近,所以A看到的“A灯亮和B灯亮的时间间隔”怎么会是1S,2S?
追答
难道你的A观察者不是随列车一起运动的?现在我发现你连概念都没搞清楚。你的这个问题有两个参考系,列车是一个,地面(列车外)是一个,两个参考系相对速度是15万km/s匀速。然后是“测量影像”和”视觉影像“,你在这里一直是”看到“,观察者看到的是同时(注意,同时性就有相对性了,不同参考系不同)到达眼睛的光组成的影像,而你的叙述中”A发光“"B发光”“列车长度”等等都是“测量影像”,是同时(注意,同时性就有相对性了,不同参考系不同)发出的光组成的影像。这两个是不同的概念。一般的计算都是计算的“测量影像“。而计算”视觉影像“的话,你的计算过程更不对。我一直在强调,”在列车这个参考系中“,A发光后1sB发光。计算的是”测量影像“,而你提到的是”视觉影像“,视觉影像一般都要先计算测量影像,而且”测量影像“要容易懂一些。你说A点观察者在靠近,这是在地面参考系上看到的,列车参考系中A点B点都是静止的。因此在列车参考系中,A点观察者的视觉影像,是A发光,1s之后A灭了,2s时B发光,A同时发光,3s时B灭了,A同时灭了,之后依次类推。而在地面参考系中,A发光,经过√3s才到达车厢的B,A发光只持续了1s/(√3/2),B发光,又经过(√3/3)s才到达A(列车上的A),A同时发光(B的光到达A与A发光是同一坐标的同时事件,地面看来也是同时的),B发光持续了1s/(√3/2),之后也依次类推。这是测量影像对于固定在0点的观察者看到的视觉影像是什么呢?0s时,A发光,t=√3s时光到达B,但是o看不到,只有又经过√3s,即t=2√3s时,o看到A发出的光到达了B,B同时发光。t=√3+(√3/3)时,B发出的光又回到A,可o还是看不到,只有又经过(7√3/6)才会看到,也就是t=(5√3/2)s时才会看到B的光回到了A。这就是视觉影像。由此看出两个参考系看到的情况是完全不同的思路就是这样,不保证没有1+1=3这样的低级错误。看完我的这段之后你最好还是把概念去弄清楚再回来追问吧。否则你连什么是什么都不明白
追问
辛苦了!致敬!但我还是要问:列车停下来时,在坐标上A在0号位置,B在6号位置,运动中,你说列车长度只有30万km×(√3/2),这长度是测量的?还是视觉的?如果是测量的那么:0号观察点看到的是“在坐标0位置、0时刻,A灯亮”6号观察点看到的是“0时刻、B在坐标6位置、速度15W公里/秒。如果是视觉的那么这长度只针对一个观察点,比如0号观察点,但是你在计算0号观察点的视觉影象时,又按测量的逻辑计算他什么时候看到。
追答
我说过了,你现在连概念都没有弄清。先去看书。匀速运动的列车怎么能停?我说的长度是测量影像。一般情况下计算都是测量影像的计算。测量影像和视觉影像的本质指什么自己去看书。说白了就是测量影像是同时发出的光组成的,视觉影像是同时到达眼睛的光组成的。同时性有具有相对性。你以为相对论这么简单么?在我看来阅读数学严密的相对论书籍反而更容易弄明白,概念清晰,推理严密,这样的话问题会少很多。你主楼的问题连参考系的概念都没有,又是一大堆“看到”“看到”的,这就涉及到视觉影像了。然后又是一个劲的“计算”“计算",计算是建立在概念的基础之上的,概念都不清楚怎么能计算?
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来自bsh311的回答:

1、A发光传到B只用1秒钟,从B传回也是1秒钟。这里连光速不变原理都没有用上,因为A、B是随车运动的。如果我们在普通火车里做一个试验:乘客A向前方一位乘客B抛掷一个球,难道这个球会“追赶”着B跑吗?2、同时性是理解问题的另一个关键。开车前,A和0,A和B、C,0和3、6、9、12,他们的时钟都可以对准。因此,在火车开车瞬间,大家的表指示同一个时刻。但在火车开动后,情况就不一样了。A、B、C的表依然同步,0、3、6、9、12处的表也是同步的。但当A到达3时,他俩人的表已经不是同一个时刻了。因此,当A的表过了1秒钟,他以为自己走到3处,其实是不对的。地面上的3与A相遇的时刻,也不会是3的表上1秒钟。更多追问追答追问
光和球的区别是,球的速度会叠加,火车速度V1,火车里面仍球的速度V2,在坐标上看,他的速度是V1+V2,在火车里面看他的速度是V2,但光不同,光按自己的速度传播,不管火车速度是多少。
追答
你说的不错,“在火车里面看他的速度是V2”。同理,A和B参考系就建在火车上,火车又是作匀速直线运动,所以火车的运动根本就不会影响光的传播。因此,就是从经典力学来看,也不会得出光从A到B会用2秒钟的结论。如果用相对论的光速不变原理,那就更不会得出这种结果了。
追问
按你这样算,在坐标上看,光的速度达到45W公里/秒了。我已经假设“坐标相对于宇宙是静止不动的”,光在宇宙中,无视它所处的空间如何运动,光按自己的速度传播。
追答
我不知道你看清我的意思没有?我是说,就算按照经典力学,也得不出你的2秒结果,何况你是在谈相对论。你怎么反诘我的光速达到45万公里/秒?我何时有过这意思?
追问
那按照你的计算,用经典力学,A到B用时多少?《1》0秒时,A发光,光向B追去,相对于坐标速度是C,B以速度C/2同方向开去,A光追到B用时2秒。B发光,B在12号位置,返回到0号位置用时2秒,0号观察者在0秒时看到A发光,4秒时看到B发光,没错呀???《2》0秒时,A发光,0号观察者立即观察到,A光持续1秒,1秒时,A光在3号位置,3号位置的光传到0号,用时0.5秒,对于0号观察者来说,他有1.5秒的时间,看到A发出的光,也没错呀??

来自wangziliyouwei的回答:

所有无法理解相对论的人 都是根本没有接受爱因斯坦相对论的两个假设 尤其是光速不变原理 所以我敢肯定你也是这个样子的 你可能会说 这个你肯定知道 但我要说的是你是否理解了 接受了这句话 也不要问这句话是为什么 这是讨论相对论的前提假设 是一个硬性规定 所以你一定要先理解接受这句话 才能讨论相对论 而接受了这句话 相对论就变得那么的简单 所以我建议你还是找关于解说这句话的材料去读读 等到你对这句话有种豁然开朗的感觉时 相对论对你来说已经是盘小菜了更多追问追答追问
根据你的“光速不变原理”这前提,你站在那几个观察点,观察到的是什么结果?
追答
这句话的意思是光速不管对于任何人 任何物体  它的速度都是不变的是个常量        也就是说光速不存在相对性           不管发光物体是运动还是禁止   观察这是运动还是禁止     不论你从任何角度观察   光速都是不变的
追问
你能给个结果吗?比如0号观察着

来自宇之外的回答:

lz犯了一个错误,就是你通篇讲的都是看到,看到跟测量是不同的。比如对于0号观察者,其看到的是4秒后B光才传到0号,但是测量不同,他应该可以通过A的光传到B然后B的光才传回来共用了4秒,推知B在2秒的时候开始发光,这个2秒的间隔才是测量值。所以A发光后2秒B发光是对的,而“A发光到B发光的时间距离是4秒”这个说法不对,而应该是“0接收A发的光到0接收B发的光的时间间隔是4秒”。所以,ABC测量到的AB发光间隔都是1秒。另外,这里还有尺缩效应你没考虑,30万的车长是指在哪个系测得的车长?在车看来是30万,那么地面看就不是30万了。总之,看到跟测量不同,我们通常讲的尺缩钟慢是指测量值。更多追问追答追问
“但是测量不同,他应该可以通过A的光传到B然后B的光才传回来共用了4秒,推知B在2秒的时候开始发光,这个2秒的间隔才是测量值”“所以,ABC测量到的AB发光间隔都是1秒”你是怎么测量的?在哪里测量?用什么方式?
追答
看了你的一些其他追问,别人都已经解释过很多了,你的理解有很大问题,你却根本没仔细想别人的解释,只是在说什么“给个结果”之类,别人就算真的有时间算了又怎样呢?跟你结果不一样,你就被说服了吗?不,你是不可能被说服的,因为你的想法已经根深蒂固了,没人能说服你。而且,你给的数算出来会有根号下3这样算起来很麻烦的结果,一般人是没工夫去帮你算这东西的。大家已经足够耐心指出你理解有误,你不听,那就没办法了。没人能够说服你,并不能说明你正确,只能说明你够顽固
追问
我还要顽固下去,直到有人给出满意结果为止,有根号怎么了,我还真不希望有人把根号给换算了。
追答
呵呵,那你继续,不过我可不认为有人能让你满意

来自爱吃螃蟹的人的回答:

注意每个事件可以选不同的参考系。《1》 A在0号位置发光后经过1秒,到达了6号位置( 不是3吗? ),这时B已经转移到9号位置,A光追到B实际上B已经在12号位置。所以A发光后2秒B发光。A光追到B是你是定在了在列车参考系吧?B已经在12号这个事件是在那个参考系?更多追问追答追问
光无视列车速度,A在0号位置发光,经过1秒,光走了30万公里,每1刻度5万公里,所以走到6号位置。这时B随列车移动了15万公里。A光持续1秒,在A光熄灭时,A在3号位置。
追答
光无视列车速度,A在0号位置发光,经过1秒(在哪个参考系中经过了1秒),光走了30万公里,每1刻度5万公里,所以 在列车参考系走到了B的位置在地面参考系走到了6号位置在同一个参考系下,这两个事件(光到B与光到6)的发生时间是不同滴。问问题一定要问清楚在那个系下,那个事件或多长时间。补充:你的根本错误就在于没有区分参考系,这是相对论极其关键的思想。这一些列事件,只在列车参考系中研究(不标0,1,2.或者再列车中标),你肯定很清楚。只在地面参考系中研究的话,就是在0时刻0处(0,A重叠)发了一个光,B距离0一段距离(这个距离要做变换,因为在列车系中相距30万公里,列车系中A、B静止,而在地面系中,AB运动,尺缩效应,你要是静止于地面,会看到AB不到30万公里),B以15万公里/秒的速度跑,一个30万的东西追15万的东西,之后的问题初中数学题,很容易求吧。你所说的  《1》   A在0号位置发光后经过1秒,到达了6号位置,这时B已经转移到9号位置在地面系。A在0号位置发光后经过1秒,到达了6号位置,是对的(因为A是15万公里/秒)B已经转移到9号位置,是不对的,B也动了3个间隔,可是一开始B不在6号位置。
追问
参考系就是坐标,只是A灯和B灯在移动,每个观察者那里都有一个一样的钟,当A光亮时,A点观察者和0号观察者看到的是同时的。那就是在坐标0位置0时刻A光亮了,这一时刻的光四处传播,B灯在远离,求A观察者看到的“A光亮到B光亮”的时间间隔?
追答
当A光亮时,A点观察者和0号观察者看到的是同时的.此时他们两个人的表都拨到0:00,之后他们的表就不一样了,A看到0的表比他自己的快,0看到A的快。相对于A静止的坐标系中B光亮的时间为0:01,相对于0静止的坐标系中B光亮的时间为0:1/aqr(1-0.5^2). 你问的应该就是这两个时间(这还不是他们看到的B光亮的时间,因为光还要传播。)

来自XANA被推临时号的回答:

光速无视相对运动才对= =


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