十分难以解释的相对论问题(非高手勿进 切务弄清题意后作答)若真能解释明白 必将感谢万分

太空中 两人相距300000000米 沿两人(不妨设为甲乙)连线方向有一足够长(且为自由长度)弹簧 甲拉弹簧使之沿远离两人连线的方向匀速运动 乙静止 某时乙捏住弹簧 一秒后放手 那么弹簧的弹性势能哪里来?
请各位高手深思 此问题困扰本人很久
由于信息不可能超光速传递 一秒内 甲感受不到乙的力 不做功

这里并没有矛盾,无论你假设弹簧多长都是一样,机械震动的传播就是声速,甲拉弹簧,他的力是一步步的传递的,即一节弹簧传向另一节弹簧,弹簧最后一节有人拉势能就储存,没人拉势能就释放(变回原型),乙捏一秒钟放手,甲的那股劲还在路上,要等这股劲到了最后一节弹簧再决定是变回原型或存储势能哈!
二楼把问题的复杂度夸大了,其实这几乎不涉及任何相对论知识,更无从谈起广义相对论了,该问题不需要考虑弹簧本身的惯性质量,仅仅是能量在机械方式传递,速度为机械振动速度。但二楼将问题描述“成太阳被移走,地球在什么时间改变运动状态?被移走的当时太阳是否立即通过引力对地球做功?”这样的描述比较相当!当然,太阳被移走 ,太阳不会立即也不可能“立即”通过引力对地球做功,答案是:约八分钟后太阳开始对地球做功(与问题不同,这时的转递速度是光速)。即便是太阳消失,我们也不可能立即感觉太阳消失了!
三楼没有理解题意,弹簧的弹性势能是机械能不可能是电磁能,从构成弹簧的原子角度出发分析该问题是可笑的。追问

弹力的本质是电磁力 因此三楼并无过错 四楼承认了光速壁垒效应 但也没解释能量的来源啊
另外 我们以乙为参考系 他不做工

追答

非要追根溯源,当然可以说弹力的本质.....,只是3楼说的是电磁能与弹性势能....
前面已经解释清楚,这里不需要弹力的本质这样的知识,没必要将问题故意复杂化。
通常,我们会认为,甲乙都拉弹簧,弹簧就立即储存了弹性势能,乙松手,甲就得立即感受这股能量,但我们忽略了一个过程,也就是开始我说的能量传递,这没有多出能量,很简单,尽管1秒内甲不做功,但这股劲最终会“慢慢”传到甲“知道”,然后甲“解决”这点能量。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2011-05-03
这个问题用狭义相对论的方法解释确实有些难!应该已广义的思路解释。狭义相对论好像解释不了引力波传递的问题。
一楼的回答,是否需要考虑弹簧本身的惯性质量?我没太想明白。
问题也可以描述成,太阳被移走,地球在什么时间改变运动状态?被移走的当时太阳是否立即通过引力对地球做功?本回答被网友采纳
第2个回答  2011-05-03
弹簧的弹性势能是电磁能。从构成弹簧的原子的角度出发或许能够解释。
不过“甲拉弹簧使之沿远离两人连线的方向匀速运动”是什么意思?