大学中的相对论

每次面对相对论的问题,都有点莫名的难过,不知道说什么好。

相对论是一种哲学思想,是相对论原理在物理学中的具体应用。但是我们的教材往往把相对主义变成绝对化,把它作为一个绝对的概念来做题。人越学越糊涂。

在相对论中,速度是两个粒子之间距离的变化率,与第三方无关。题目第一句话是“两个宇宙飞船同向……”。试想如果宇宙中没有其他参照物,哪个物体会认为自己在运动?当你以自己为参照系时,你唯一能看到的是其他天体在运动。假设先不考虑重力引起的加速度,那么,当两个物体同时做自由落体运动,彼此没有其他参照物时,另一个的运动是什么?

仔细看洛伦兹变换应该可以看出,在一个以自己为参照物的系统上观察另一个系统的时间会慢一些。其实我看时间更快。这是一个相对的说法。

就像两个螺丝和螺母不匹配时,以螺丝为标准会说螺母大或小,以螺母为标准会说螺丝粗或细。

我们看到远处的人会比附近的人小。如果以我们看到的尺寸为标准,远处的人会变大。因为它的初速度比我们看到的要大。

如果以人的体型为标准,只能说远处的人变小了,因为我们看到的人比实际的人小。

好了,现在回到主题:

1),前飞从船尾到前方的时间T: 20 m /c就是时间T,因为任何系统上的C都一样。这是之前飞船上测得的时间。

2)由于后一航天器的相对速度为0.98,观测时间变长:20m /c/0.199,即t/0.199。

3)在任何系统上观察到的光速都是c。