论运动物体的测量效果
如果一个钟,以0.5倍声速从原点远去,我们会听到什么现象呢?
一秒钟时,它距离原点0.5声秒距离报1秒,但这个事件我们在原点听见,需要再过0.5秒,于是我们发现,在本地钟1.5秒时,远处的钟报1秒,本地钟3秒时,远离的钟报2秒,也就是我们在忽略测量时间时,误以为远去的钟慢了。而且速度越快,钟慢得越厉害。
当声波的介质相对于测量者静止时,无论声源速度如何变化,声速不变(只改变音频),这是著名的多普勒实验,其它所有机械波也有类似现象。而对于光速,相对论更是假设了对于任何参照系,光在真空中速度不变!因此,这个现象具有普遍意义,发生在以任何波作测量工具的时候。
举例来说,运动的火车头发出的声音,相对地面还是声速(声速不变),不是火车速度加声速,而相对火车速度是声速减火车速度(加利略变换);而在超音速飞机内部从机尾向机头发出声音,相对飞机,还是声速(声速不变),而相对地面,是飞机速度加声速(伽利略变换)。因此速度是相对的,相对论变换与伽利略变换并存,而不是排斥。
理想点以a倍光速远去,1秒钟远离a*C(光速)距离,在计时起位置要a秒传过来,到达a*C的事件将在a+1秒传到观察者,观察者认为速度为a*C/(1+a),速度永远小于光速。a为1时看到以1/2C远离。
当a远小于1时,a*C/(1+a)可近似为a*C,也就是实际速度,当a接近于无穷大时,a*C/(1+a)可近似为C,也就是远离速度远小于测量速度时,测量速度可忽略不记,测量结果约等于真实速度;当远离速度远大于测量速度,测量结果约等于测量速度,也就是测量不到超过测量速度的远离情况。
假设有一把尺长1声秒,而我们的测量地面上有一无限长尺子固定不动,运动尺头尾各有一个探测装置,在探测到与地面某一尺刻度重合时,用声音报出该刻度,我们在地面尺原点接收声音。尺匀速运动逐渐远离,当尺尾报0声秒时,尺头已经距离我们1声秒,而这个距离,要1秒后我们才能收到;当尺尾到1声秒距离时,尺头到2声秒,还是要在我们收到尺尾报1声秒后1秒,我们才能收到尺头报2声秒,于是我们会直观的认为,尺尾先到刻度,尺头后到达它本应立刻到达的刻度,感觉好象远离的尺,缩短了。而且运动速度越快,感觉短的越厉害。
我们将追上钟以前发出的声音,也就是先听到钟敲3下,报3点,再听到钟敲2下,报2点,然后听到钟敲1下,报1点,这就是超过声速时间倒流现象!
无人会用爱因斯坦的方法,从物理原理上解释两参照系靠近时的相对论计算方法。下面我来解释一下应该怎样推导接近参照系的情况。
理想点以0.5倍声速靠近,在距离2声秒时作为记时0点,我们听到2秒时,远处的钟报距离2声秒,2.5秒时听到钟报距离是1.5声秒,3秒时,钟报距离是1声秒,3.5秒时,钟报距离是0.5声秒,4秒,我们与运动的钟相遇,报距离0声秒。
靠近的钟测量现象变快。
同理,靠近的尺测量结果也是越来越长。这才是钟慢尺缩现象的物理原理。
钟慢、尺缩、超光速时间倒流现象,都可以用声音试验做出结果,这只能证明爱因斯坦的结论有问题,他忽略了测量速度的问题,把现象当成了物理本质。照本文方法解释相对论,双生子悖论、父子悖论都不存在。
你有什么看法?
你在问伽利略,你和亚里士多德关于重物先落观点不同谁是愚人!
你在问伽利略,你和主教关于地球中心还是太阳中心观点不同,谁是愚人!
你在问爱因斯坦,你和牛顿关于运动的观点不同,谁是愚人!
时间简史看过了,很浅,没啥新鲜东西。
参考资料:爱因斯坦少年时代