603、川習會告吹;宇航員、外星人及天人看到的光的傳播距離 |
送交者: 和顏清心 2019年02月08日22:58:38 於 [教育學術] 發送悄悄話 |
《狹義相對論》
第五章 時間的延緩 朋友,昨天我們說到, 宇宙飛船內,宇航員看到的光的距離, 相當於‘三角形垂直線段AB 的長度’, 這個長度用一個根式來表示——
. 重點來了:
(1)
表示三角形垂直線段的根式太重要了, 讓我們送個稱呼給它,即:
“根號內‘光速自乘’減去‘低速自乘’”。
這個滿載熱情的稱呼表示 飛船內那個垂直線段AB 的長度
圖上AB垂直線段 看到的光的傳播距離。 這個距離也可以用字母ct’表示 (距離=速度×時間)。
(2)
‘距離’除以‘光速’, 得出(手電筒)光的傳播‘時間’ (時間=距離÷速度)
得出下式:
或寫作: ÷c (距離÷速度=時間) (3)
這個除式 經過推演,變成一個內含“1”的根式 就是說 在剛剛獲得美稱的根式內, 添進一個‘1’,現在,這個時髦的式子, 正從偉大的洛倫茲手裡,接過獎盃, 它心情激動地高舉獎盃, 大聲地說:喂,看到了吧, 現在,我已經擁有一個長長的名子了, ‘根號內1減去低速自乘 除以光速自乘’! 看看吧,這個幸運的傢伙,簡稱‘洛倫茲分母’, 它的學術名稱是‘洛倫茲因子分母’ (‘洛倫茲因子’又叫‘相對論因子’*)。 或許您會問, 這個美美地擠進根式的‘1’是怎麼來的? 回答:這個‘1’來自邏輯推導:
設
(A-B)÷A = (A ÷ A)-(B ÷ A)
因為 A ÷ A=1
所以 (A÷A)-(B÷A)= 1-B÷A ,
同理可推 根號√ (c2-v2 )/ c = 根號√ (c2-v2/c2)
√ (c2/c2)- (v2/c2 ) =√ 1-(v2/c2) = 如果不明白這個‘1’怎麼來的,沒關係, 就像吃飯,我們不知道吃下去的食物是如何消化的, 又有什麼關係呢,人對食物,從來是能消化多少是多少, 有些推導,不知其詳,無礙大局, 只要記住推導的結論就行了
(不過筆者還是要將這些推導過一遍的)。 註:因子,數學名詞。 因子是所有可以整除某個數的數, 但是不包括這個數本身.。 比如,15的因子是1,3,5。因子不限正負。 (4)
又一重點,撲面而來——
請看下式 : 這個新出現的式子不甘寂寞, 它也蹦蹦跳跳地躍進那座華麗的物理學大廳, 這回,它要從愛因斯坦手裡接受獎勵, 由愛因斯坦頒發的獎盃上 寫着這個式子的名稱: “ 1除以‘根號內1減去低速自乘除以光速自乘”。 這個根式,就是‘洛倫茲因子’。 這個因子也可以用小寫希臘字母 伽馬Gamma表示, 寫作 : (5)結論: 手拿洛倫茲獎盃的幸運兒 就是,宇航員看到的手電筒的光 在飛船內兩點AB 垂直線段之間傳播的時間。 綜上所述, 光在飛船A和B間傳播的時間, 宇航員測定的是不到1秒, 地上人測定的是1秒。
對這個現象, 地上人作了如下解釋:
飛船內的時鐘走得慢,即, 當地面過去1 秒時, 飛船內只過了不到1秒的時間。
【通過計算,得知 的值,始終小於1 。 】
(以上參考《相對論淺說》 作者 豬木正文 PDF版35-40頁) |