作者herbert570 (エニシ 縁)
看板Physics
标题[闲聊] 时间膨胀 - 相对论
时间Tue Jan 22 00:33:38 2013
另辟一个讨论串好了,不然原本的讨论串已经整个偏掉了。
这边主要要提出的讨论是在没有重力的情况,也就是地球请无视他的存在。
这样的讨论可以帮助厘清不同来源所造成的影响。
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其实整个问题放到 t-x 图上就会非常明了,
其中比较要注意到的一点就是,相对论还是在古典力学的范围
所以对於一个物体而言,「轨迹」是存在的,并不是「空的」(偷渡游戏进来XDDDD)
所以你可以对一个物体,写下来的轨迹方程式。
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好,接下来你会说,这件事情很trivial啊,为什麽我要提出来呢?
因为,轨迹所参考的参数(parameter),在以前可以用时间t来表示,
而现在用t会有麻烦,所以有人提出来可以用原时。
但在这边我要提出来的是,用原时的话有些人会被科普太过简化的语言所误导,
在心中对原时给了特殊的地位,像是会过的比较慢啊什麽的,
所以为了避开这些
虽然学理上是正确,但使用上会让人不易看清的参数(如原时),
我们采用了另一个参数,叫s。
请各位把s当作纯粹只是一个参数就好,s在某个值的时候,该物体在时空中的某个点,
就如此而已,没有什麽原时之类的性质附加在s上面。
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好,接下来要讨论,为什麽用狭相也可以处理这类有加速度(只要来源不是重力)的问题。
其实重点是要看,我们要讨论的目标是什麽。
在双生子的问题,我们比较关心的是双方的原时。
所以我们姑且先讨论哥哥的部分。
有人会说加速度造成了很大的不同,其实是半对。
各位可以注意到,在 t-x 图上,如果单纯从轨迹的观点来看,
把 dt^2-dx^2 积分起来
∫√[(dt/ds)^2-(dx/ds)^2]ds
你会发现,其实有加速度根本不是问题。
我们在意的是这条轨迹原时的改变,
(在这边「原时」的意义其实就等同於三维空间轨迹的「长度」)
所以才说,狭义相对论可以讨论有加速度的情况
其实是在探讨「有加速度的物理,其原时的改变」这点是可以讨论的。
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用等效原理推广到广相也是从这里出发,
「一条有"等"加速度轨迹的原时变化量」和无重力惯性观察者的原时变化量之间的比值,
(这里ds为惯性观察者的原时)
等效於「该"等"加速度轨迹上的人是在均匀重力场底下感受到加速度」的情况。
也就是说,
在"等"加速轨迹上的人的原时变化量
等於
相同重力加速度之重力场底下的人的原时变化量。
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以上
理性勿战
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 140.109.112.101
※ 编辑: herbert570 来自: 140.109.112.101 (01/22 00:37)
1F:→ herbert570:抱歉我没有回说要如何处理这类情况的双生子问题。 01/22 00:38
2F:→ herbert570:但我相信如果用轨迹这样来看,其实可以很清楚明了,读 01/22 00:38
3F:→ herbert570:者自己也可以手动计算双生子的情况是怎样的结果。 01/22 00:38
4F:→ herbert570:例如弟弟後来加速追上哥哥,或是只追到相对速度等於零 01/22 00:39
5F:→ herbert570:,或是哥哥减速只减到没有相对速度等等情况,原时的变 01/22 00:40
6F:→ herbert570:化为何。 01/22 00:40
7F:→ herbert570: 01/22 00:40
8F:→ herbert570:另一个重点是,看你的同时性要切的那条x轴是要以哪一个 01/22 00:40
9F:→ herbert570:座标的x轴(or t=3 or some constant的线)为准,你会得 01/22 00:41
10F:→ herbert570:到在时空图中不同的点,也因此会有不同的原时。 01/22 00:41
11F:→ Entropy1988:(自己的文也许直接修就好了?) (这行看完可删) 01/22 00:42
12F:→ herbert570:(这边是假设两个人是在时间上无限延伸的两条线,所以可 01/22 00:42
13F:→ herbert570:以任意切t=xxx或t'=yyy这类的「同时」的线) 01/22 00:43
※ 编辑: herbert570 来自: 140.109.112.101 (01/22 00:44)
14F:→ herbert570:顺便回c一下,长度收缩的情况则是不同的,因为他不涉及 01/22 00:45
15F:→ herbert570:积分,简单来说。 01/22 00:45
16F:推 Quality5566:给他点时间 他搞不好正要去数学板问什麽是微积分 01/22 04:45
17F:推 Qmmmmnn:真是辛苦了=_=... 01/22 12:30
18F:推 john01:其实社会上学校里都有这种人 01/22 14:57
19F:→ john01:有些人就是喜欢看人气的跳脚,然後一直很认真的回 01/22 14:58
20F:→ john01:他们会觉得这样很有趣,社会中,学校里这样的人不少 01/22 14:58
21F:→ john01:偏偏物理版大部分的版友都很认真,对学问也很有热情 01/22 14:59
22F:→ john01:所以他不断讲,版友们气又不断地一直认真回,刚好投其所好 01/22 15:00
23F:→ john01:对付他最好的办法就是戏谑一点,不要跟他认真跟他打哈哈 01/22 15:01
24F:→ john01:时不时穿插一些打他痛脚的话 01/22 15:02
25F:→ john01:会去闹个性认真严肃的人真的非常无聊.....但是我只能说, 01/22 15:02
26F:→ john01:只可惜你碰到我,比你还会嘻嘻哈哈。 01/22 15:03