Re: [請益]相對論
以下是我的理解,
若有錯誤、不同意處還請指出。
※ 引述《spencer90235 (-_-)》之銘言:
: "當處於加速度g向上的太空船座標系
: 一來水的座標系與船的座標系裡看到的地表的加速度不同
: 二來水與船的密度兩人看到的也不一樣"
: 這是你文中提到的
: 為何水的座標系與船的座標系
: 看到地表加速度不同?處在加速度座標系中如何得到這個結論?
: 海水密度又為何不同?處在加速度座標系中如何得到這個結論?
: 在這個太空船加速座標系的假設 完全無法得到你的結論
: 而且身處於g的重力場 可視為加速度向上的等效重力場
: 本來就是廣相剛開始的基本概念
: 但顯然你已經跨越到廣義相對論的範疇
: 卻還不自知
加速過程就是一連續轉換慣性系的過程,狹相是可以描述的。
而廣相所處理的彎曲「時空」
(指四維時空整體的彎曲,而非時間、空間的個別彎曲)
就是由狹相裡的平直時空藉著等效原理的「侷部」性拼湊而成的。
廣相既是狹相藉引入廣義相對性原理與等效原理而建構而來的,
如果狹相無法描述加速系,廣相怎能描述?
廣相是處理質量所造成的重力場(彎曲時空),是一種重力理論;
若是要描述加速系,只需要狹相配上廣義相對性原理而已。
加速系的時空仍是平直的,
就算其中的人認為時間、空間軸有彎曲的現象出現,
時空整體仍然是平直的(因為沒有考慮物質造成的重力場);
而這就在狹相能處理的範圍內。
另外,若視加速系裡的極小時空區域為慣性系(侷部)處理,
狹相更沒理由不能描述;
而這是你引述我先前宣稱的那段中,我所基於的理由。
: : 恩恩是在狹相呀。
: 所以上面你不能混為一談 廣相與狹相的效應是不同的
: : 假設是哥哥出去,且其速率近 c 。
: : 另外假設目的地相對地球靜止,
: : 且兩地有校時後且同步的時鐘
: : (對於地球座標系而言的同時)。
: : 在哥哥的座標系裡頭,
: : 會認為地球與目的地兩地幾乎在同一個地方,所以彈指就到了;
: : 回程時也一樣,因為距離很短,所以他也會覺得一下子就回來了。
: : 但當他到目的地時,
: : 地球的座標系之所以感到經過了很長的時間,
: : 是因為在哥哥的座標系裡面看來,
: : 目的地的時間與地球的時間的「同時」刻,
: : 並非地球上認為的「同時」刻
: : ——如同月臺看列車一樣,目的地的時鐘是「先於」地球的。
: : 此時若哥哥要回來地球的話,
: : 他便必須經歷慣性系的轉換,
: : 那他就會在慣性系的轉換過程中發現,
: : 目的地與地球間的距離拉大又漸漸縮短靠近,
: : 且地球時間過地很快很快。
: : 之所以認為地球時間過地快,
: : 是因為地球處於「重力場」的「高處」,
: : 或者說在哥哥轉換後的新座標系裡認為的
: : 目的地與地球的同時刻是,地球「先於」目的地。
: : 故這之中由於同時刻的相對性所造成的地球時鐘的時間差,
: : 必須要在慣性系的轉換之中平衡掉。
: : 所以即便在等速運行中的哥哥認為地球時間走的慢,
: : 地球經歷的時間仍然較長。
: : 然而既然佯謬的出現是在於兩人年齡
: : (旅行期間經過的時間)的認知上面,
: : 且過程中哥哥與地球的相對速率對弟弟與哥哥而言都是一樣的,
: : 那麼再由經歷的時間與距離的關係就是速度,
: : 這佯謬的徵結點便要同於長度收縮的。
: : 但這是我自己的想法了,如有不同意請提出吧。
: 沒錯 但從頭到尾你都處於弟弟的座標系中
沒有吧!?我不懂你所指的意思。
: 如果你在哥哥的座標系中 變成是弟弟遠去又回來
: 破壞慣性座標系 歷經加速度的便是弟弟
如果慣性系的定義是牛一成立,
那麼弟弟的座標系就始終是慣性系;
而哥哥的座標系是非慣性系。
這對於任何座標系而言皆必須承認。
: 結果年齡大小會剛剛好相反
: 重點是
: "最後回到哪一人的個座標系做比較 而另一個人就是破壞慣性座標系的"
我不認同。
在這問題裡弟弟會認為自己始終處在慣性系,
但哥哥不會認為自己也是一直都在慣性系裡。
: 你太過分於強調同時性而忽略狹相的基本概念"座標系的選取"
我文中有提到慣性系的轉換只發生在哥哥身上呀;
而轉換慣性系一大重點就是座標系裡各處同時刻的變化,
若沒有座標系的轉換/選取,哪需考慮這個。
因為地球與目的地間的距離,
是哥哥的座標系裡看來較短,
又相對速率對兄弟兩人都一樣,
所以歸來後的哥哥必定是較年輕的。
兩人所經歷的並非完全對稱的過程。
: : 噢這邊是我沒說清楚,不好意思造成誤會。
: : 我的意思是將水的座標系比擬作列車的,而船的比擬為月臺的。
: : 所以意思是水認為的水面「同時」處於同高度時
: : (假設水面上佈滿校時後的時鐘),
: : 船卻認為前方(指航行方向)的鐘是先於後方的,
: : 且越遠處「先」更多,所以水面前面較高後面較低。
: 這裡非常非常的奇怪
: 海面相對於船會上升 也就是船正在下沉
: 那麼船內的確會有前面的水位較後面高的現象
: 但是你根本只是用了 "船已經下沉"這個結果
: 然後分別在不同座標系裡描述一次現象而已!!
: 根本沒提到船"為甚麼"會下沉!!
不是的,
船是因為前方水面彎曲向上才會衝進水裡而下沈的。
為何水會彎曲向上是因為同時刻的認知在水與船之間並不一致。
水認為水面同時同高;
船卻認為水面同時不同高,且前方的水面高於後面。
這樣的差別是因為水面與地面有一加速度 g 向上,
水認為水面整齊一致地向上加速,
船認為前方水面有一速度往上,且高度越前方越高也越陡峭。
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