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《相对论浅说》

第6章  空间的收缩

一、测量“运动中物体”的长度

时间与场所（空间）不可分，

因之时间概念的改变，

也带来空间概念的改变。

当测量静止物体的长度时，

我们用尺子与物体接触，

并读出其两端位置的刻度，

物体的长度就是两个刻度之差。

但是，运动物体的长度，又怎样测定呢？

这里要注意：必须在同一时刻，

来量物体两端的位置。

现在，让我们来看看

那条名垂学史的“名星鱼”吧，

设想，

要测量这条正在游动的鱼的长度，

需要将尺子靠近鱼身，

然后同时快速读一下

鱼的头部与尾部位置的刻度。

如果这样做不到的话，

我们是否能先读取头部位置的刻度，

半秒钟后，

再读尾部位置的刻度呢？

如果这样做，情况会怎样?

假定这条备受关注的鱼，

以每秒6厘米的速度游着，

那么，从读取它头部位置，

到读取它尾部位置的这个时段内，

这条鱼已经向前游去3厘米了，

所以用这种方法量出来的长度

就会比实际的鱼身长度，短了3厘米。

（变短的鱼）

二、高速运动的物体长度，

        是无法用尺子直接测量的

高速运动物体的长度，

是无法用尺子直接测量的。

在这种情况下，

有一种方法是按一下照相机的快门，

把物体的照片拍摄下来，

然后通过照片来测定。

另一种方法是利用雷达，

也可以测量高速运动物体的长度。

但不管用什么方法，

都要求在同一时刻

测量物体两端的位置。

现在有一艘宇宙飞船，

它相对于地球

以接近光速的速度在飞行，

在地面上的人使用雷达

同时测定飞船头部和尾部的位置。

实际上，地上的人测到的飞船的长度是

静止时飞船长度的 

   倍。

有关用公式计算长度缩短的推导，

参见后面的补充说明

（即“用公式来表示长度的缩短”一节）。

若不想深学的人，

对公式的推导，略微留意一下即可。

这里，

只需要知道长度缩短的数学式子是

用一个根号式子表示的 。

这个式子，叫“长度缩短率”。

就是说，地上的人，

测到的‘高速运动’的飞船长度，

是‘静止时’飞船长度的

倍。

这个“长度缩短率”

与“时间减慢率”‘长’的模样一样。

它们是“洛伦兹因子” 的分母部分。

或者可以说，

‘长度的缩短’与‘时间的减慢’，

只是一件事的两个方面。

谢谢阅读。