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狭义相对论同时的相对性为什么不同时

发布时间:2019-07-28 05:11 来源:未知 编辑:admin

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  展开全部同时性看指的是什么,相对论中说的同时性是指两个相对速度不为0的惯性系之间的同时性不同时,这是非常简单的道理。就像两个刻度不同的尺子,一个用英寸,一个用厘米,上面的数值相同的位置长度不同,长度相同的位置刻度不同。

  作为两个不同的系统,长度和时间刻度都不一样,所以两个系统相同的刻度(时间刻度)并不代表相同的时长,而相同的时长却又不是同一个时间刻度。这就是两个系统不具有同时性的原因。

  所以像这类所谓的同时是相对性的。比如慧星撞击木星,两个系统的相对速度不是0,所以时间刻度不一样,在慧星看是t时刻发生的撞击,在木星看则是t 时刻发生撞击,如果就时间的数值来说,肯定不是相同的值。

  此外还有另一种情况下的同时性,就是在同一个惯性系上的两个不同地点同时发生的事件的同时性。这种同时性不能算令行禁止对的,这种同时性可以算作同一个事件。

  我们可以这样想,信息传送的时间是可以根据传送速度和距离来进行修正的,那不是时间发生了变化。假如一个信息传递者传送信息的速度与火车的速度相同,当火车从北京出发,他开始向深圳传送信息,当他把火车出发的信息送达深圳时,火车出同时到达深圳,这能说火车的速度是无穷大吗?事实上可以根据他的速度来确定火车是什么时间出发的,从而计算出火车的速度是多少。这不是相对论范畴所说的时间相对性。这种情况下,两个地点发生的同时事件,虽然测量到的时间不同,但是可以根据光速来计算出另一地点的真实发生时间。同时的事件一定是同时的,因为系统是同一个系统。

  换一个系统也一样,观测另一系统上的同时事件,虽然观测到的时间不相同,但是可以根据光速计算消除信息传送的时间差,得到事件是同时的结论。因为在同一个惯性系统上的时间是不变的。

  如果能把空间看作五维以上的多维空间,对不同系统的同时相对性的理解就更容易了。

  我们所在的是五维空间,但是我们不时能表达的只是四维空间。高维空间不能在低维或同维度空间中表达。就像一个一维空间(线空间)不能表达另一个一维空间(另一条线)一样。所以五维空间只能在六维以上的空间表达,不能在五维空间里表达。

  四维空间是XYZT四坐标轴,我们用的纸面只是二维空间,不可能用一个图示来表达四个轴,所以只能按三视图原理将四维空间分解成六个二维坐标表达(x,y)、(x,z)、(y,z)、(x,t)、(y,t)、(z,t)。每一个这样的坐标系就代表一个四维空间。

  假如在一个四维空间所有的轴刻度是均匀的,则这个空间就是一个惯性系。如果某个轴的刻度是非线性分布的,那么原本是一长直线(两个轴成正比关系)就会表现为弯曲的曲线。我们就叫作空间的弯曲,因为作为那条直线来说感觉自己是直线,因为在坐标轴上的数值是成正比的。

  如果在这个四维空间中某个轴的刻度也是均匀的,只是与另一个坐标系的刻度密度不同,则坐标系就是两个不同的坐标系,也就代表两个不同的空间。那么坐标轴的密度不同意味差什么呢?显然表示速度不同。

  好了,现在明白了,不同速度的惯性系分属不同的四维空间。两个不同的空间,长度和时间理所当然的不能等价。

  也正是因为不同的速度代表不同的四维空间,所以任何四维一个空间内,物体都是相对本空间静止的,这也是为什么测量到的光速不会变化的原因,一个静止的物体,光相对它的速度在各方向上必然是相等的。

  因为惯性参考系不同 在一个惯性参考系里的同时在另一个惯性参考系里就可能是不同时

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