简述狭义相对论的两条基本假设以及尺缩钟慢效应
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/25 15:07:09
简述狭义相对论的两条基本假设以及尺缩钟慢效应
简述狭义相对论的两条基本假设以及尺缩钟慢效应
简述狭义相对论的两条基本假设以及尺缩钟慢效应
狭义相对论效应
根据狭义相对性原理,惯性系是完全等价的,因此,在同一个惯性系中,存在统一的时间,称为同时性,而相对论证明,在不同的惯性系中,却没有统一的同时性,也就是两个事件(时空点)在一个惯性系内同时,在另一个惯性系内就可能不同时,这就是同时的相对性,在惯性系中,同一物理过程的时间进程是完全相同的,如果用同一物理过程来度量时间,就可在整个惯性系中得到统一的时间.在今后的广义相对论中可以知道,非惯性系中,时空是不均匀的,也就是说,在同一非惯性系中,没有统一的时间,因此不能建立统一的同时性.
相对论导出了不同惯性系之间时间进度的关系,发现运动的惯性系时间进度慢,这就是所谓的钟慢效应.可以通俗的理解为,运动的钟比静止的钟走得慢,而且,运动速度越快,钟走的越慢,接近光速时,钟就几乎停止了.
尺子的长度就是在一惯性系中"同时"得到的两个端点的坐标值的差.由于"同时"的相对性,不同惯性系中测量的长度也不同.相对论证明,在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,这就是所谓的尺缩效应,当速度接近光速时,尺子缩成一个点.
由以上陈述可知,钟慢和尺缩的原理就是时间进度有相对性.也就是说,时间进度与参考系有关.这就从根本上否定了牛顿的绝对时空观,相对论认为,绝对时间是不存在的,然而时间仍是个客观量.比如在下期将讨论的双生子理想实验中,哥哥乘飞船回来后是15岁,弟弟可能已经是45岁了,说明时间是相对的,但哥哥的确是活了15年,弟弟也的确认为自己活了45年,这是与参考系无关的,时间又是"绝对的".这说明,不论物体运动状态如何,它本身所经历的时间是一个客观量,是绝对的,这称为固有时.也就是说,无论你以什么形式运动,你都认为你喝咖啡的速度很正常,你的生活规律都没有被打乱,但别人可能看到你喝咖啡用了100年,而从放下杯子到寿终正寝只用了一秒钟.
爱因斯坦的相对论的基本假设是：相对性原理与光速不变原理，这些在各种教科书中都有叙述，不在这里多说了。 其实这两个原理是互相矛盾的。对于光速，只在与光源相对静止是测量出来的速度才是人们常说的常数c。 所谓的尺缩与钟慢效应，爱因斯坦说的是运动学效应，不是几何学效应。是把解释运动的权利交给了运动系的结果，反正没有人能够进入运动系去测量（进去后测量就会与静止系测量结果相同），说说就行了。这和我国古代把解释自然现象的权力交给神灵如出一辙。