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我對狹義相對論的理解 原創(chuàng)內(nèi)容
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我得承認(rèn)，我對狹義相對論的理解，不是得得益于任何教科書，那些書太晦澀，容易把一個智力不錯的年輕學(xué)生引入歧途。而是得益于一個智力普通的正常人的基本常識。 我得承認(rèn)，狹義相對論本身是非常簡單的，以至于憑愛因斯坦一人之力就可以把它完全建立起來。自它建立至今，100多年過去了，如果還認(rèn)為它難于理解的話，只能怪罪于教育手段的落后，和編書者全無體諒之心。 什么是狹義相對論。我是這樣認(rèn)為的：對于一個物理過程，我們可以在不同的慣性系來描述它。不管你怎么描述，物理過程是不變化的，即它不依賴于描述。在不同的慣性系，描述該過程物理量的數(shù)值可以是不同的，但是這些數(shù)值是等價的，只不過是基于洛侖茲變換的等價。 為了理解狹義相對論，個人覺得就必須了解“等價性”。等價性有2個，其一是基于伽利略變換的等價性，其一是基于洛侖茲變換的等價性。 1）不能用基于伽利略變換的等價性來理解或者解釋狹義相對論。同理也不能用基于洛侖茲變換的等價性來解釋或理解非相對論理論。 那些所謂的運動時鐘變緩，運動尺子變短，都是試圖用基于伽利略變換的等價性來理解狹義相對論。這不是接近狹義相對論的捷徑，而是魔障。 2）以生死論時間的相對性。 假設(shè)考慮一個人從生到死的這個物理過程。 從伽利略變換來講，在任何慣性系來看，這個人的壽命的數(shù)值是一樣的。這是基于伽利略變換的等價性。無可厚非。 從洛侖茲變換來講，在不同的慣性系來看，這個人的壽命的數(shù)值是不同的，但是它們依然是等價的。只不過是基于洛侖茲變換的等價性（千萬不要用基于伽利略變換的等價性來理解此事）。更無可厚非。這個人并不由于其他慣性系的人說他的壽命的數(shù)值小些而悲傷，也不會由于其他慣性系的人說他的壽命的數(shù)值大些而歡喜。因為這些壽命的數(shù)值都是等價的，基于洛侖茲變換下的等價性。 在講狹義相對論時，討論所謂的雙生子佯謬類似于緣木求魚。 3) 測量手段和儀器 任何慣性系中，我們在測量同一個物理過程。我們用的測量手段和測量儀器是完全一樣的，是等價的，并沒有任何絲毫的差別。我們所說的等價性是基于洛侖茲變化的等價性。 你不能說，從地上跑到運動的火車上，測量方法、測量儀器的制作方法、時鐘和尺子會發(fā)生變化。如果你這樣說，那么只說明你冥頑不化，還在用基于伽利略變換的等價性來理解狹義相對論。 其實每個慣性系所用的尺子和時鐘是完全等價的。盡管在不同的慣性系來看A慣性系的同一把尺子，不同的慣性系得到的尺子長度的數(shù)值是不一樣的，例如L1,L2,L3,L4….，但是你要記住這些數(shù)值(L1,L2,L3,L4…. )是等價的，即基于洛侖茲變換的等價性。 對于時鐘也是一樣。 注：網(wǎng)友answerhep 指出劃線部分有誤，嚴(yán)格來講，劃線部分的確有誤。但是我的意思是：絕對時空觀和相對時空觀差別很大，在思想上最好不要混淆，雖然有時可以混淆。 [ Last edited by yiluwangxi on 2012-3-19 at 09:14 ] |
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