603、川习会告吹;宇航员、外星人及天人看到的光的传播距离 |
送交者: 和颜清心 2019年02月08日22:58:38 于 [教育学术] 发送悄悄话 |
《狭义相对论》
第五章 时间的延缓 朋友,昨天我们说到, 宇宙飞船内,宇航员看到的光的距离, 相当于‘三角形垂直线段AB 的长度’, 这个长度用一个根式来表示——
. 重点来了:
(1)
表示三角形垂直线段的根式太重要了, 让我们送个称呼给它,即:
“根号内‘光速自乘’减去‘低速自乘’”。
这个满载热情的称呼表示 飞船内那个垂直线段AB 的长度
图上AB垂直线段 看到的光的传播距离。 这个距离也可以用字母ct’表示 (距离=速度×时间)。
(2)
‘距离’除以‘光速’, 得出(手电筒)光的传播‘时间’ (时间=距离÷速度)
得出下式:
或写作: ÷c (距离÷速度=时间) (3)
这个除式 经过推演,变成一个内含“1”的根式 就是说 在刚刚获得美称的根式内, 添进一个‘1’,现在,这个时髦的式子, 正从伟大的洛伦兹手里,接过奖杯, 它心情激动地高举奖杯, 大声地说:喂,看到了吧, 现在,我已经拥有一个长长的名子了, ‘根号内1减去低速自乘 除以光速自乘’! 看看吧,这个幸运的家伙,简称‘洛伦兹分母’, 它的学术名称是‘洛伦兹因子分母’ (‘洛伦兹因子’又叫‘相对论因子’*)。 或许您会问, 这个美美地挤进根式的‘1’是怎么来的? 回答:这个‘1’来自逻辑推导:
设
(A-B)÷A = (A ÷ A)-(B ÷ A)
因为 A ÷ A=1
所以 (A÷A)-(B÷A)= 1-B÷A ,
同理可推 根号√ (c2-v2 )/ c = 根号√ (c2-v2/c2)
√ (c2/c2)- (v2/c2 ) =√ 1-(v2/c2) = 如果不明白这个‘1’怎么来的,没关系, 就像吃饭,我们不知道吃下去的食物是如何消化的, 又有什么关系呢,人对食物,从来是能消化多少是多少, 有些推导,不知其详,无碍大局, 只要记住推导的结论就行了
(不过笔者还是要将这些推导过一遍的)。 注:因子,数学名词。 因子是所有可以整除某个数的数, 但是不包括这个数本身.。 比如,15的因子是1,3,5。因子不限正负。 (4)
又一重点,扑面而来——
请看下式 : 这个新出现的式子不甘寂寞, 它也蹦蹦跳跳地跃进那座华丽的物理学大厅, 这回,它要从爱因斯坦手里接受奖励, 由爱因斯坦颁发的奖杯上 写着这个式子的名称: “ 1除以‘根号内1减去低速自乘除以光速自乘”。 这个根式,就是‘洛伦兹因子’。 这个因子也可以用小写希腊字母 伽马Gamma表示, 写作 : (5)结论: 手拿洛伦兹奖杯的幸运儿 就是,宇航员看到的手电筒的光 在飞船内两点AB 垂直线段之间传播的时间。 综上所述, 光在飞船A和B间传播的时间, 宇航员测定的是不到1秒, 地上人测定的是1秒。
对这个现象, 地上人作了如下解释:
飞船内的时钟走得慢,即, 当地面过去1 秒时, 飞船内只过了不到1秒的时间。
【通过计算,得知 的值,始终小于1 。 】
(以上参考《相对论浅说》 作者 猪木正文 PDF版35-40页) |