在相對論中,是高加速度使時間變慢,還是高速度使時間變慢?小能普通俠2018-05-28 15:30:07

雙生子佯謬中,說是加速度。

呵呵。

相對論是個民科理論,別太較真。

各種吹捧相對論的,要麼不懂,要麼自以為懂了。

在相對論中,是高加速度使時間變慢,還是高速度使時間變慢?科學聯盟2018-05-28 17:01:52

題主你好。我相信題主一定被“動鍾變慢”這個詞語矇蔽了,事實上,在相對論裡還存在“動鍾變快”的情況。這裡面需要明確幾件事情:第一是時空結構;第二是參考系的選擇;第三是

對鐘的方式。這三件事情題主一件都沒提,可見題主對相對論的認識是很粗糙的。

對於狹義相對論,我想強調的是,背景時空的絕對性質是十分重要的。而所謂的動鍾變慢其實是當我們確定了兩個參考系以後,在選擇對鍾方式時出現的一種特殊現象。一般來說,對鍾方式有這麼幾種:

運動參考系向靜止參考系發射光訊號(電磁波),將運動參考系下的時間值告訴靜止參考系;

靜止參考系向運動參考系發射光訊號(電磁波),將靜止參考系下的時間值告訴運動參考系。

這兩種方式給出的結果卻是截然相反,但無論哪種比鍾方法都不能改變客觀事實。換句話說,無論是動鍾變慢或者動鍾變快,都不是真實的。真實的情況是任何鐘的走時率都沒有真正變小!所以來說,相對論裡面時間變慢或者變快只不過是因為參考系轉換導致的“假象”。

回到題主的問題上,事實上,對於參考系的座標變換導致的時間變快或者變慢,這種改變,歸根到底是時空的幾何結構導致的,而不是運動本身的問題。不同的運動,無論是不同的速度還是不同的加速度,歸結到底是觀察者選擇了不同的世界線——時空上的積分曲線,當然,我們也可以說是速度或者加速度導致了這些相對論效應。但是這種說法帶有很強的暗示——暗示相對論的效應來自於運動本身而不是來自於時空結構。然而一個簡單的反例就可以否定這種想法:在歐幾里得時空下,相同的運動卻沒有導致相對論效應。另一個反例就是廣義相對論的引力鐘慢效應。這種效應更說明相對論效應來自於時空的幾何結構,而不是因為運動本身。

此外,我希望題主忘記教科書上的公式,忘記所謂的洛倫茲膨脹因子!忘記這些以後,題主僅僅從時空幾何結構出發,當題主在完全不談及物理意義的情況下重構出相對論的時候,我相信題主會對我說的“時空幾何結構”有更深刻的體會。當然,這是一種很極端的做法,但是它為進一步研究幾何動力學會奠定很深厚的基礎。

在相對論中,是高加速度使時間變慢,還是高速度使時間變慢?火星一號2018-05-28 16:22:14

時間本身不會變慢,只是如果兩個具有不同運動狀態的參照系進行對比時,才會有時間過得快慢的差別。在狹義相對論中,無論是勻速運動,還是加速運動都會產生鐘慢效應。如果把地球看成是一個慣性參照系,把相對於地球以速度v勻速運動的飛船看成另一個慣性參照系,那麼,根據鐘慢效應可得:

在相對論中,是高加速度使時間變慢,還是高速度使時間變慢?

在上式中,ΔT為飛船上的時間,Δt為地球上的時間,c為光速。根據該公式可知,飛船的速度越靠近光速,鐘慢效應越顯著。例如,當v=0。999999961c時,飛船上的一秒相當於地球上的一小時;當v=0。999999999933c時,飛船上的一秒相當於地球上的一天。利用這種效應,可以實現遙不可及的星際旅行。如果飛船以0。999999961c飛到25光年外的織女星,地球上的時間會過去大約25年,而飛船上所經歷的時間只有2。6天。

另一方面,如果飛船不斷加速運動,也會產生鐘慢效應,只是計算公式不一樣。假設飛船以加速度a做勻加速運動,那麼,根據鐘慢效應可得:

在相對論中,是高加速度使時間變慢,還是高速度使時間變慢?

根據該公式可知,如果飛船的加速度越大,鐘慢效應越顯著;並且加速時間越長,鐘慢效應越顯著。例如,當a=1g(9。81米/平方秒)時,飛船上的一秒相當於地球上的1。00000000000000018秒;當飛船以這個加速度加速一年時,地球上將會過去1。19年的時間;當飛船以這個加速度加速10年時,地球上將會過去14782年的時間。利用這種方法進行星際旅行更為實際一些,因為如果飛船在短時間內加速到亞光速,人體將無法承受巨大的加速度。這裡需要注意的是,無論飛船怎麼加速,最終速度是達不到光速的,並且越往後加速越困難。飛船速度v與加速時間ΔT存在如下的關係:

在相對論中,是高加速度使時間變慢,還是高速度使時間變慢?

由於tanh(x)<1,所以v

在相對論中,是高加速度使時間變慢,還是高速度使時間變慢?董加耕2018-05-30 10:54:17

科學聯盟的回答禁止評論,只好把評論寫在這裡了。

狹義相對論,本來是一個簡單的理論,被你們這些人給攪糊塗了,這是對讀者的誤導,極不負責任。

鐘慢效應,用一個靜止的鐘去測量那個運動的鐘,發現運動的鐘走時變慢了,這麼簡單的事情,居然說不明白,還好意思在這裡拋頭露臉?

如何用一個靜止的鐘,去測量那個運動的鐘的走時?例如,當運動的鐘的指標位置在0點位置時,記錄一下靜止鐘的時刻,設為t1,當運動的鐘的指鍾位置在1點位置時,再記錄一下靜止鐘的時刻,設為t2,則t2-t1就是靜止的鐘測量到的運動鐘的一段運動過程所花費的時間。測量發現,t2-t1大於1個小時,所以我們說,用靜止的鐘測量,發現,運動的鐘的時間會變慢。

你可能會說,測量t2時,運動的鐘已經不在原來的位置上了,需要把靜止的鐘拿到這個新的位置上進行測量。這個問題簡單,我們可以作出無窮多個與這個靜止的鐘一模一樣的鐘,並且是完全對準的鐘,放置在這個靜止鍾所在參照系的每一個位置上,當那個被測量的運動的鐘到達某個位置時,就用該位置上的那個複製的靜止鍾來測量。由於是對準的,這個複製鍾測量出的時刻t2,也就是原來的那個靜止鐘上的時刻t2。

如何做到靜止鍾所在參照系中另一個位置上的、靜止的、複製的鐘與原來的那個靜止鐘的時刻對準?設這兩個位置之間的距離為L,假設你已經在這個參照系中進行了一些測量,並獲得了一些物理規律,例如,假設你知道一個特定物體,在一個特定條件下的運動速度恆定為v,那麼,你讓這個物體從原來的那個靜止鐘的位置,從這個靜止鐘的0時刻開始,在那個特定的條件下,向複製鐘的位置運動,則當該物體到達複製鐘的位置時的時刻,就為L/v時刻,把複製鍾這個時刻的指標讀數,設定成L/v,則兩個鍾就完全對準了。