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我对狭义相对论的理解 原创内容
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我得承认,我对狭义相对论的理解,不是得得益于任何教科书,那些书太晦涩,容易把一个智力不错的年轻学生引入歧途。而是得益于一个智力普通的正常人的基本常识。 我得承认,狭义相对论本身是非常简单的,以至于凭爱因斯坦一人之力就可以把它完全建立起来。自它建立至今,100多年过去了,如果还认为它难于理解的话,只能怪罪于教育手段的落后,和编书者全无体谅之心。 什么是狭义相对论。我是这样认为的:对于一个物理过程,我们可以在不同的惯性系来描述它。不管你怎么描述,物理过程是不变化的,即它不依赖于描述。在不同的惯性系,描述该过程物理量的数值可以是不同的,但是这些数值是等价的,只不过是基于洛仑兹变换的等价。 为了理解狭义相对论,个人觉得就必须了解“等价性”。等价性有2个,其一是基于伽利略变换的等价性,其一是基于洛仑兹变换的等价性。 1)不能用基于伽利略变换的等价性来理解或者解释狭义相对论。同理也不能用基于洛仑兹变换的等价性来解释或理解非相对论理论。 那些所谓的运动时钟变缓,运动尺子变短,都是试图用基于伽利略变换的等价性来理解狭义相对论。这不是接近狭义相对论的捷径,而是魔障。 2)以生死论时间的相对性。 假设考虑一个人从生到死的这个物理过程。 从伽利略变换来讲,在任何惯性系来看,这个人的寿命的数值是一样的。这是基于伽利略变换的等价性。无可厚非。 从洛仑兹变换来讲,在不同的惯性系来看,这个人的寿命的数值是不同的,但是它们依然是等价的。只不过是基于洛仑兹变换的等价性(千万不要用基于伽利略变换的等价性来理解此事)。更无可厚非。这个人并不由于其他惯性系的人说他的寿命的数值小些而悲伤,也不会由于其他惯性系的人说他的寿命的数值大些而欢喜。因为这些寿命的数值都是等价的,基于洛仑兹变换下的等价性。 在讲狭义相对论时,讨论所谓的双生子佯谬类似于缘木求鱼。 3) 测量手段和仪器 任何惯性系中,我们在测量同一个物理过程。我们用的测量手段和测量仪器是完全一样的,是等价的,并没有任何丝毫的差别。我们所说的等价性是基于洛仑兹变化的等价性。 你不能说,从地上跑到运动的火车上,测量方法、测量仪器的制作方法、时钟和尺子会发生变化。如果你这样说,那么只说明你冥顽不化,还在用基于伽利略变换的等价性来理解狭义相对论。 其实每个惯性系所用的尺子和时钟是完全等价的。尽管在不同的惯性系来看A惯性系的同一把尺子,不同的惯性系得到的尺子长度的数值是不一样的,例如L1,L2,L3,L4….,但是你要记住这些数值(L1,L2,L3,L4…. )是等价的,即基于洛仑兹变换的等价性。 对于时钟也是一样。 注:网友answerhep 指出划线部分有误,严格来讲,划线部分的确有误。但是我的意思是:绝对时空观和相对时空观差别很大,在思想上最好不要混淆,虽然有时可以混淆。 [ Last edited by yiluwangxi on 2012-3-19 at 09:14 ] |
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