[問題] 孿生詭論
題目是beiser寫的近代物理的範例1.4
迪克二十歲時以0.8c的速度開始他的太空旅行到一個二十光年遠的星球,
珍則待在地球上,
而迪克和珍約定在迪克出發之後每年都發送一個無線電信號給對方,
問迪克會收到多少個信號? 珍會收到多少個信號?
----------------------------------------------------------------
在下是初學特殊相對論的大二生,
這題我自己看範例並不能夠完全理解它的意思,
所以自己看著這題想了老半天,想出了自己解釋這題的方法,
不過也因此自己沒辦法確定自己解釋的方法是否有錯誤或者漏洞,
所以寫上來麻煩各位幫忙看看過程是否正確,
----------------------------------------------------------------
一開始,
由都卜勒效應可以得知
去的時候原先光波之間一年的時間間距會變成三年,
回來的時候光波之間一年的時間間距縮短為三分之一年,
對迪克而言,
地球觀察到的二十光年距離的星球,
因為迪克處在0.8c速率的參考座標系中,所以距離縮短為只有12光年,
所需到達的時間為12/0.8=15年。
在這十五年中,
每隔三年會收到珍的訊號一次,共5次,
回程所需的時間也是15年,
在這十五年中,每三分之一年會收到訊號一次,故收到45次,
總共會收到5+45=50次。
對珍而言,
因為對迪克而言,只需要十五年的時間到達星球,
所以去程迪克一共會發出十五個訊號,
每一個訊號間隔皆為3光年,
故十五個訊號需要45年才能全部被珍所接收,
因為珍所看到的迪克需要來回各花25年,也就是共50年,所以這十五個都能接收到,
然後迪克回程發送的訊號,要跑20光年的距離才能讓珍接收到,
故回程發送的訊號要過二十年後珍才會接收到,
也就是25+20=45年後,開始接收到,
因為回程發送的訊號間隔是三分之一年,
所以從第45年開始到50年結束,她會接收到5/ 1/3=5*3=15
所以總共接收15+15=30個訊號。
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 118.161.211.83
※ 編輯: lugia0930 來自: 118.161.211.83 (10/19 03:52)
推
10/19 09:02, , 1F
10/19 09:02, 1F
→
10/19 09:02, , 2F
10/19 09:02, 2F
→
10/19 09:03, , 3F
10/19 09:03, 3F
推
10/19 09:05, , 4F
10/19 09:05, 4F
→
10/19 14:22, , 5F
10/19 14:22, 5F
推
10/19 14:47, , 6F
10/19 14:47, 6F
→
10/19 14:48, , 7F
10/19 14:48, 7F
推
10/19 14:51, , 8F
10/19 14:51, 8F
→
10/19 14:52, , 9F
10/19 14:52, 9F
→
10/19 14:53, , 10F
10/19 14:53, 10F
推
10/19 16:02, , 11F
10/19 16:02, 11F
推
10/19 18:19, , 12F
10/19 18:19, 12F
→
10/20 08:27, , 13F
10/20 08:27, 13F
→
10/20 08:27, , 14F
10/20 08:27, 14F
→
10/20 08:28, , 15F
10/20 08:28, 15F
推
10/20 15:13, , 16F
10/20 15:13, 16F