国外著名的截肢演讲家:相对论 不明之处

来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/04/30 10:12:37
以下一段话

"相对论假设光速对于任何惯性系都是个常数c,且和光源的速度无关。而在各系中的记时工具就是“光”。设一个“标准钟”是由两块相距为L的反射镜组成,光在它们之间来回反射,来回一次用的时间是一个“基本时间单位”,设为T。T=2L/c。
钟在A手上时,钟相对于A是静止的,A看到自己的钟是标准钟。光在两块镜面之间来回运动,而镜面相对于A是不动的。A测量的单位时间T=2L/c。
但是在B看来,由于B相对于A“高速运动”,设速度为v,B看A手上的钟时,他会看到在光在从一个镜面向另一个镜面运动时,镜面自身也在动!结果在B眼中,光是走的类似“W”型的运动轨迹,他测量的单位时间就等于T'=2L/(c*根号(1-v2/c2) > T。即B认为A中的时间比自己的慢

.............."
问题:
光应该没有惯性..为什么会;"结果在B眼中,光是走的类似“W”型的运动轨迹'??
另外光速具有不变性..又因为镜子在运动.为什么光能垂直射入镜子并反射回愿处."
如果镜子的速度足够大,它能“避开” 光吗?
等待答案。。。

成竹于胸和落晨夜灵已经解答的差不多了
我举一个简单情况下的例子,假设B是沿两块镜子间连线的中垂线方向上运动的:
在以B为参照物的坐标系中,当光到达第一块镜子的时候,假设B距两块镜子的距离都是d,当光到达第二块镜子的时候,由于B相对于镜子是在运动的,所以此时B距两块镜子的距离就不再是d了,假设是d+c,在下次光到达第一块镜子的时候,B据两块镜子的距离又变成d+2c,那么在B眼中这段时间光的虽然从第一块镜子出发又返回第一块镜子,但第一块镜子的相对于他的位置变了,对于B来说光没有再回到原来的位置而是走了一个V型轨迹,继续走下去就是W型了。
在A的参照系下,光的一个来回走了2L的距离
而在B的参照系下,由上面可以算出光走了2倍根号下(L*L+C*C),这里C=B的速度*T 即B在此段时间所行的距离。显然在B的参照系下光走的路程长了,但因为光速恒定不变,所以对于B来说这段时间就变长了。

再有,此问题和光的波粒二象性以及惯性问题无关,本质上只是一个不同参照物的坐标系选取问题,是一个几何问题,只因为把“光速不变”这个假设引入进来,才得到了这样一个相对论的结果。可以说光速不变是相对论的成立的基础。
还有,基于相对论,光是不能有质量的

这类似“W”型的轨迹,是因为B在动,当光线第一次放射后到第二面镜子时,光线在离他“远”去(B在高速运动,不动的物体也离他远去),第二次反射又远了,第三次又远了...因此就有了W的路线,所以B以自己为参照系的话,以为A在高速运动。
镜子本来是不动的,光线是垂直镜面的,所以可以回到原处。但是在B看来镜子在远动,光线也不是垂直的,是斜射,路径是W型的,所以才能回原处!

这是个参照系的选择的问题,就象你在火车上玩乒乓球,用球拍上下垂直弹球,在你看来球是直上直下的,但在火车外路上的行人看你的乒乓就在走W型的路径。

这类似“W”型的轨迹,是因为B在动,当光线第一次放射后到第二面镜子时,光线在离他“远”去(B在高速运动,不动的物体也离他远去),第二次反射又远了,第三次又远了...因此就有了W的路线,所以B以自己为参照系的话,以为A在高速运动。
镜子本来是不动的,光线是垂直镜面的,所以可以回到原处。但是在B看来镜子在远动,光线也不是垂直的,是斜射,路径是W型的,所以才能回原处!

这是个参照系的选择的问题,就象你在火车上玩乒乓球,用球拍上下垂直弹球,在你看来球是直上直下的,但在火车外路上的行人看你的乒乓就在走W型的路径。

光有没有惯性对你这个问题无关紧要。只不过不同部分的光在不同时间到达B眼中,所以光线呈W形。

其次,光能垂直射入镜子并反射回原处,因为光的方向并没有改变。反射面的平行移动不会影响光线的反射方向。

这里的'W'是指光的位移图象,在真实空间中光是走直线段的,以y轴表示光的位移s,x轴表示时刻t.则随着时间的流逝,光先远离第一快镜面到达第2块镜面,这时位移图象是向上的直线段,当光从第2块镜面反射回第一快镜面时,它的位移图象就是向下回到y=0的直线段.这样重复不断,就是一个“W”型的运动轨迹了.
B在相对A近光速运动,所以在B眼中两镜面间的距离缩短了(动尺缩短效应),而光速不变,故B中时间流逝比A中快.
由狭义相对论知,有质量物体的速度都不能超过光速.所以如果镜子的速度足够大,它也不能“避开” 光.而事实上在这个问题里,实际空间中两面镜子相互平行,光垂直于镜面,故光在任何惯性系中都会反射回到原处.
我觉得是你的理解错了.也许你并不懂得相对论.实际上,狭义相对论里用到的所有数学知识都是一个高中生可以看懂的.

1 光不仅有粒子性,还有波动性

2 光能垂直射入镜子并反射回原处,因为光的方向并没有改变。反射面的平行移动不会影响光线的反射方向