[閒聊] 時間膨脹 - 相對論
另闢一個討論串好了,不然原本的討論串已經整個偏掉了。
這邊主要要提出的討論是在沒有重力的情況,也就是地球請無視他的存在。
這樣的討論可以幫助釐清不同來源所造成的影響。
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其實整個問題放到 t-x 圖上就會非常明瞭,
其中比較要注意到的一點就是,相對論還是在古典力學的範圍
所以對於一個物體而言,「軌跡」是存在的,並不是「空的」(偷渡遊戲進來XDDDD)
所以你可以對一個物體,寫下來的軌跡方程式。
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好,接下來你會說,這件事情很trivial啊,為什麼我要提出來呢?
因為,軌跡所參考的參數(parameter),在以前可以用時間t來表示,
而現在用t會有麻煩,所以有人提出來可以用原時。
但在這邊我要提出來的是,用原時的話有些人會被科普太過簡化的語言所誤導,
在心中對原時給了特殊的地位,像是會過的比較慢啊什麼的,
所以為了避開這些雖然學理上是正確,但使用上會讓人不易看清的參數(如原時),
我們採用了另一個參數,叫s。
請各位把s當作純粹只是一個參數就好,s在某個值的時候,該物體在時空中的某個點,
就如此而已,沒有什麼原時之類的性質附加在s上面。
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好,接下來要討論,為什麼用狹相也可以處理這類有加速度(只要來源不是重力)的問題。
其實重點是要看,我們要討論的目標是什麼。
在雙生子的問題,我們比較關心的是雙方的原時。
所以我們姑且先討論哥哥的部分。
有人會說加速度造成了很大的不同,其實是半對。
各位可以注意到,在 t-x 圖上,如果單純從軌跡的觀點來看,
把 dt^2-dx^2 積分起來
∫√[(dt/ds)^2-(dx/ds)^2]ds
你會發現,其實有加速度根本不是問題。
我們在意的是這條軌跡原時的改變,
(在這邊「原時」的意義其實就等同於三維空間軌跡的「長度」)
所以才說,狹義相對論可以討論有加速度的情況
其實是在探討「有加速度的物理,其原時的改變」這點是可以討論的。
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用等效原理推廣到廣相也是從這裡出發,
「一條有"等"加速度軌跡的原時變化量」和無重力慣性觀察者的原時變化量之間的比值,
(這裡ds為慣性觀察者的原時)
等效於「該"等"加速度軌跡上的人是在均勻重力場底下感受到加速度」的情況。
也就是說,
在"等"加速軌跡上的人的原時變化量
等於
相同重力加速度之重力場底下的人的原時變化量。
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以上
理性勿戰
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 140.109.112.101
※ 編輯: herbert570 來自: 140.109.112.101 (01/22 00:37)
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