不要用绝对论研究相对论,相对论和绝对论

相对论效应实验方法:两个作相对运动的观测者观测同一件事

tuenhai.com 20180110

飞船上的光子钟

上图,地面上的观察者看到的宇宙飞船中的光子飞行路线比地面上的光子要长

……现在你拿上这个光子钟,坐上宇宙飞船,发射,你就飞起来了。而我也拿着一个光子钟,站在地面上,看着你的宇宙飞船从我的眼前飞过,注意,既然是思维实验,我就想象我拥有神奇的能力,能够看清你手上的那个光子钟的情况,现在我把这个情况画出来,你看是不是这样:

……当我手上的光子钟在来回折腾的时候,你的飞船就会从A位置飞到了B位置,那么我将会看到你手上那个光子钟里面的光子走过的是一条斜线(上图那根虚线),这是显而易见的,如果光子飞过的路径在我眼里不是斜线的话,光子必定飞到光子钟外面去了。现在我们运用光速恒定不变的原理,因为宇宙飞船上的光子飞行的路线比我手里的光子更长了,那么也就意味着,当我手里的光子钟嘀嗒一次的时候,飞船上的光子钟还来不及嘀嗒一次呢。换句话说,当我手里的光子钟嘀嗒了10亿次的时候,我看到飞船上的光子钟可能只嘀嗒了5亿次(打个比方,不要纠结5亿次怎么算出来)。根据我们前面已经达成共识的对时间的最自然的定义,我很自然的就得出了这样的结论:在宇宙飞船上,你的时间过的比我慢!

tuenhai.com :上面引用了一本科普书的二段话,作者文笔生动,不过我们要改进一下其中的实验方法

作者假设有二个小光子钟,一个放到了飞船上,一个放在地上,作者在地上同时观测二个钟的走时情况

这里钟的走时是观测对象,观测两个钟就是二个事件。这种实验方法叫作 一个观测者同时观测二个事件,正确的实验方法是 两个作相对运动的观测者观测同一件事

请记住,相对论效应的实验是 两个作相对运动的观测者观测同一件事

以前面讲到过的车厢中同时性实验为例,一个人站在行驶的车厢的中间,打着打火机,观测光何时到达车头和车尾。车外有另外一个人同时在观测车内光何时到达车头和车尾。光何时到达车头和车尾,这是事件,相当于一个光子钟,然后车内和车外的人同时观测同一个事件。这就是 两个作相对运动的观测者观测同一件事,这是正确的相对论效应的实验方法

我们试着把车厢中的实验改成 一个观测者同时观测二个事件

车外观测者准备二辆同样品牌、型号的车辆,在车厢的中间分别设置一个遥控电子灯,让一辆车开动起来,然后车外观测者同时开启二个遥控灯,观测比较灯光何到达车头和车尾。二个车厢相当于二个光子钟,一个车厢运动,一个车厢静止,相当于一个光子钟运动,一个光子钟静止,观测者都在地面

Don:这样改动恐怕有问题,二辆车虽然是同一品牌、同一型号,但一定有差异,长度就不可能相同。二个遥控灯,又如何保证二个灯同时开启?于是这个实验的结果也就没有了价值

tuenhai.com :如果我保证二辆车绝对一样,灯光开启的时间也绝对一样呢

Don:相对论说同时是相对的, tuenhai.com 老师的保证无效呢

tuenhai.com : 相对论说的就是作相对运动的不同观测者观测同一物体的运动,她们对物体的运动状态的看法不同,也就是说物体的运动状态是相对于不同观测者的,不存在绝对的物体运动状态的描述,这才是叫作相对论的原因

用一个观测者观测二个事件(二个光子钟),那么相对运动的观测者在哪里呢!只有一个观测者,他观测事件A,得到的是事件A的绝对的描述,他再观测事件B,他得到的是事件B的绝对的描述,两个描述中都带了同一观测者的绝对的运动属性,这是 绝对论 的实验方法,不是 相对论 的实验方法
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