什么是长度收缩和时间膨胀效应
来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/07 07:19:22
什么是长度收缩和时间膨胀效应
在爱因斯坦之前,洛伦茨和弗里茨格拉德就求出了用来描述(长度)收缩的数学公式.但爱因斯坦意识到了它的重大意义并将其植入完整的相对论中.这个原理是: 参照系中运动物体的长度比其静止时的长度要短下面用图形说明以便于理
上部图形是尺子在参照系中处于静止状态.一个静止物体在其参照系中的长度被称作他的“正确长度”.一个码尺的正确长度是一码.下部图中尺子在运动.用更长、更准确的话来讲:我们相对于某参照系,发现它(尺子)在运动.长度收缩原理指出在此参照系中运动的尺子要短一些.
这种收缩并非幻觉.当尺子从我们身边经过时,任何精确的试验都表明其长度比静止时要短.尺子并非看上去短了,它的确短了!然而,它只在其运动方向上收缩.下部图中尺子是水平运动的,因此它的水平方向变短.你可能已经注意到,两图中垂直方向的长度是一样的.
时间膨胀:所谓的时间膨胀效应与长度收缩很相似,它是这样进行的:
某一参照系中的两个事件,它们发生在不同地点时的时间间隔
总比同样两个事件发生在相同地点的时间间隔长.
这更加难懂,我们仍然用图例加以说明:
图中两个闹钟都可以用于测量第一个闹钟从A点运动到B点所花费的时间.然而两个闹钟给出的结果并不相同.我们可以这样思考:我们所提到的两个事件分别是“闹钟离开A点”和“闹钟到达B点”.在我们的参照系中,这两个事件在不同的地点发生(A和B).然而,让我们以上半图中闹钟自身的参照系观察这件事情.从这个角度看,上半图中的闹钟是静止的(所有的物体相对于其自身都是静止的),而刻有A和B点的线条从右向左移动.因此“离开A点”和“到达B点”着两件事情都发生在同一地点!(上半图中闹钟所测量的时间称为“正确时间”)按照前面提到的观点,下半图中闹钟所记录的时间将比上半图中闹钟从A到B所记录的时间更长.
此原理的一个较为简单但不太精确的陈述是:运动的钟比静止的钟走得更慢.最著名的关于时间膨胀的假说通常被成为双生子佯谬.假设有一对双胞胎哈瑞和玛丽,玛丽登上一艘快速飞离地球的飞船(为了使效果明显,飞船必须以接近光速运动),并且很快就返回来.我们可以将两个人的身体视为一架用年龄计算时间流逝的钟.因为玛丽运动得很快,因此她的“钟”比哈瑞的“钟”走得慢.结果是,当玛丽返回地球的时候,她将比哈瑞更年轻.年轻多少要看她以多快的速度走了多远.
时间膨胀并非是个疯狂的想法,它已经为实验所证实.最好的例子涉及到一种称为介子的亚原子粒子.一个介子衰变需要多少时间已经被非常精确地测量过.无论怎样,已经观测到一个以接近光速运动的介子比一个静止或缓慢运动的介子的寿命要长.这就是相对论效应.从运动的介子自身来看,它并没有存在更长的时间.这是因为从它自身的角度看它是静止的;只有从相对于实验室的角度看该介子,我们才会发现其寿命被“延长”或“缩短”了.
应该加上一句:已经有很多很多的实验证实了相对论的这个推论.(相对论的)其他推论我们以后才能加以证实.我的观点是,尽管我们把相对论称作一种“理论”,但不要误认为相对论有待于证实,它(实际上)是非常完备的.
上部图形是尺子在参照系中处于静止状态.一个静止物体在其参照系中的长度被称作他的“正确长度”.一个码尺的正确长度是一码.下部图中尺子在运动.用更长、更准确的话来讲:我们相对于某参照系,发现它(尺子)在运动.长度收缩原理指出在此参照系中运动的尺子要短一些.
这种收缩并非幻觉.当尺子从我们身边经过时,任何精确的试验都表明其长度比静止时要短.尺子并非看上去短了,它的确短了!然而,它只在其运动方向上收缩.下部图中尺子是水平运动的,因此它的水平方向变短.你可能已经注意到,两图中垂直方向的长度是一样的.
时间膨胀:所谓的时间膨胀效应与长度收缩很相似,它是这样进行的:
某一参照系中的两个事件,它们发生在不同地点时的时间间隔
总比同样两个事件发生在相同地点的时间间隔长.
这更加难懂,我们仍然用图例加以说明:
图中两个闹钟都可以用于测量第一个闹钟从A点运动到B点所花费的时间.然而两个闹钟给出的结果并不相同.我们可以这样思考:我们所提到的两个事件分别是“闹钟离开A点”和“闹钟到达B点”.在我们的参照系中,这两个事件在不同的地点发生(A和B).然而,让我们以上半图中闹钟自身的参照系观察这件事情.从这个角度看,上半图中的闹钟是静止的(所有的物体相对于其自身都是静止的),而刻有A和B点的线条从右向左移动.因此“离开A点”和“到达B点”着两件事情都发生在同一地点!(上半图中闹钟所测量的时间称为“正确时间”)按照前面提到的观点,下半图中闹钟所记录的时间将比上半图中闹钟从A到B所记录的时间更长.
此原理的一个较为简单但不太精确的陈述是:运动的钟比静止的钟走得更慢.最著名的关于时间膨胀的假说通常被成为双生子佯谬.假设有一对双胞胎哈瑞和玛丽,玛丽登上一艘快速飞离地球的飞船(为了使效果明显,飞船必须以接近光速运动),并且很快就返回来.我们可以将两个人的身体视为一架用年龄计算时间流逝的钟.因为玛丽运动得很快,因此她的“钟”比哈瑞的“钟”走得慢.结果是,当玛丽返回地球的时候,她将比哈瑞更年轻.年轻多少要看她以多快的速度走了多远.
时间膨胀并非是个疯狂的想法,它已经为实验所证实.最好的例子涉及到一种称为介子的亚原子粒子.一个介子衰变需要多少时间已经被非常精确地测量过.无论怎样,已经观测到一个以接近光速运动的介子比一个静止或缓慢运动的介子的寿命要长.这就是相对论效应.从运动的介子自身来看,它并没有存在更长的时间.这是因为从它自身的角度看它是静止的;只有从相对于实验室的角度看该介子,我们才会发现其寿命被“延长”或“缩短”了.
应该加上一句:已经有很多很多的实验证实了相对论的这个推论.(相对论的)其他推论我们以后才能加以证实.我的观点是,尽管我们把相对论称作一种“理论”,但不要误认为相对论有待于证实,它(实际上)是非常完备的.
如何理解长度收缩和时间膨胀
相对论的罗伦兹变换能否替代“时间膨胀”“长度收缩”两个公式?
请高手回答:狭义相对论的长度收缩公式和时间膨胀公式的适用条件是什么?何时只能用洛伦兹变换?
相对论洛伦兹变换困惑洛伦兹变换和时间膨胀 长度收缩 都是用与光有关的事件推导出来的 那么没有光参与的呢
以下效应属于狭义相对论的是() A 时间延缓 B 长度收缩 C 质量变大 D 时空曲线
宇宙膨胀和收缩的依据是什么
狭义相对论中时间膨胀和长度缩短是否等价
狭义相对论里面的长度收缩和时间延缓什么时候可以直接使用?
宇宙膨胀与收缩
什么是诱导效应和共轭效应?
什么是烘箱式收缩机和烘道式收缩机
个位大侠请用日常生活的例子来解释这个“长度收缩效应”