[近物] 觀念探討：狹義相對論中的雙生子問題四

看板TransPhys作者condensed (沒有自己的時間)時間15年前 (2008/12/29 21:55)推噓5(5推 0噓 7→)

留言12則, 5人參與討論串1/1

如果你現在在準備轉考，實在佩服你的勇氣。請在這留下你的名子，讓他永遠擁城為傳奇。 (十)再續旅程還記得龍捲風與廁所裡的沖水馬桶嗎？越接近中心，強度反而越弱。但電流的磁效應則不同，越接近中心，磁場越強。如果你站在這種流體場的中央，會發生什麼結果？？？？？？？？？？？？？？肯定是被沖得暈頭轉向！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！請秉持著毅力，吐完再繼續！Enter>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 一個小插曲: 我們有沒有可能設計某個有限體積的太空船的加速運動，使得裡面的哥哥，發現太空艙壁的各處都是相對靜止的呢？也就是說，他會看到一個靜態的，非慣性系嗎？答案是可行的。我們的確可以設計的出來。（我不打算在此推導，有興趣請自行參考Morin的古典力學教科書）值得注意的是，這樣的靜態加速系，內部各點的重力場強度不會相同。 (十一)摧毀魔戒回到最初的問題，弟弟怎麼看？哥哥怎麼看？弟弟處在一個慣性系，這是一開始被給定的。（忽略地球的重力場，或假設地球沒質量或地球根本不存在＝　＝。）也就是說，所有和弟弟相對靜止的，整個構成一個龐大的全域慣性系。在這全域的慣性系中，所有地點的時鐘，都能被校正後，以相同的速度、流率，行進著。在全域慣性系中，時間在每一個角落，都是同一個步調，沒有誰比較快或比較慢，就好比合聲與心電感應，沒有傳訊，但彼此都有默契。因此，哥哥在所經之處，所看到的在弟弟慣性系上的鐘，所流經的時間，都可以當作弟弟身上的中所留經的時間，因此我們只要把各段流經的時間加起來就可以了。這就是弟弟在哥哥往返的過程所歷經的總時數。因此，哥哥比弟弟年輕無疑。那哥哥呢？？？這就要談到最後的梗了！而這也正是全主題最漂亮之處，也是狹義相對論在推廣到加速系時的有趣結果！哥哥因為處在加速系的關係，亦即，不斷地變換到不同的慣性系。因而哥哥所在的參考系，不是一個”全域”的慣性系，沒有一刻是如此！因而，對於哥哥來說，不同的地方的鐘，不是同步的，流速也不同。（會隨重力勢而有不同）無論你如何去校正時鐘，由於流速不同，他們又立刻不同步了。因此，當哥哥要使用時間膨脹公式，並把各段加起來時，由於計算的是靠近弟弟附近的時鐘，卻不能代表哥哥附近的時鐘，換言之，直接加了一堆離哥哥頗遠的一堆鐘流經的時間，是一點意義都沒有的，因為這些時鍾和哥哥附近那裡的，根本就不同步。至此，矛盾已經冰消瓦解了。世界也終於恢復了光明與生氣。（十二）接觸未來 (*****) 光速在任何參考系，皆保持恆定。 (*****) 狹義相對論可以得到，在重力場中的不同位置，時間流速不同。 (*****) 尋求廣義相對論的一個策略是：滿足狹義相對論、牛頓重力定律是近似。 (*****) 另一場廣義相對論的探險之旅，即將展開。　<有興趣者，歡迎報名> 感謝所有現實中、網路上，與我討論過雙生子問題的每個人。以及優秀物理學家寫出的優秀教科書，如：Morin , Rindler , Hobson 等。當然，也感謝現在正觀賞此系列文章到最後或者中途陣亡的所有板友們。（全文結束） -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 123.204.0.121

推

baitlunas

12/29 22:13, , 1^F

12/29 22:13, 1^F

推

fong1014

12/29 22:46, , 2^F

12/29 22:46, 2^F

→

condensed

12/30 00:54, , 3^F

12/30 00:54, 3^F