都说速度越快,长度越短,是真的吗?狭义相对论到底讲了什么?( 二 )
为了实验的准确 , 斯利姆和吉姆二人轮流开车 , 互相为对方计算跑完1000米所需要的时间 。 要是在以前 , 只要秒表是好的 , 相信不会有人怀疑他们会测得相同的时间 。 但是 , 如果依照狭义相对论 , 这个结论可能就被打破了 。
此时 , 我们利用狭义相对论进行参照 , 假如吉姆测得是40秒 , 那么斯利姆可能测得的时间是39.999983秒(只差一点点) 。 当然 , 只有现场的测量精度超过秒表 , 达到原子钟级别 , 我们才可能会发现这两者的区别 。
因此 , 在日常生活中 , 我们很难发现这微小的时间流逝 。 当然 , 对于车辆长度的测量 , 双方也觉得可能会存在误差 。 于是 , 第二轮的测试中 , 吉姆想到了一个好办法 。
汽车的车头经过时 , 打开秒表 , 车尾经过时 , 他就按停 。 此时的汽车 , 以一个恒定的速度前进 , 于是我们便可以用速度乘以时间的方式得到车辆的长度 。
显然 , 在相对论发现以前 , 任何人都会认为这种方式和直接用卷尺测量有什么区别?但是 , 狭义相对论认为:吉姆这种办法和直接测量会有区别 。 假如足够精确 , 卷尺是5.2米 , 吉姆的测量会是5.19999978米 。 不过 , 显然除非精确到一定程度的设备 , 一般设备无法得出这么精确的结果 。
【都说速度越快,长度越短,是真的吗?狭义相对论到底讲了什么?】尽管 , 这种差别可以忽略不计;但通过这个事件 , 我们可以发现 , 大家的直觉认为空间和时间是固定的 , 因为 , 这种差距实在太小 , 足以忽略不计!但是 , 当吉姆和斯里姆的速度足够大 , 这种差距将会越发明显 。
当斯里姆的速度达到光速——300000000米/秒 , 这可能就会出现视觉的差别 。 但是 , 这种速度足够一秒绕地球7圈 , 怕是吉姆都眼花了!
根据相对论 , 科学家计算发现:假如速度达到光速的90% , 此时吉姆测得的车长将是2.6米 , 和卷尺的5.2米将会有本质的区别!当然 , 现如今没有任何物体可以达到光速的90%!
所以 , 很多科普杂志所说的“时间延缓”、“洛伦兹收缩”现象 , 在我们现实生活中 , 几乎无法观察到 。 在小编看来 , 在我们的日常生活中 , 所有物体接近光速 , 那么这些性质也会变成我们潜意识中的一部分 。
因为 , 我们随时可以看到这一切 , 形成经验、记忆!哪里需要这么复杂的实验 , 在经历如此复杂的讲解?因为 , 我们生活在地球 , 所以这些是如此陌生 。 不过 , 小编相信 , 随着时间的推移 , 我们终将理解一切!最后 , 大家对于狭义相对论 , 有自己的理解 , 欢迎在评论区留言 。
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