相对论中为什么运动的物体长度缩短我主要想问,为什么

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sxczwww
2017-01-19 · TA获得超过1.1万个赞
知道大有可为答主
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从“测量”这个概念来说,长度的测量必须要求某个长度的两端要在同时完成,但是由于“同时”这个概念在不同的参考系中存在差异。这个过程可以借助光速不变原理来考虑,在不同的参考系看来,由于“看”这个动作的速度都是光速,而“距离”不同,则必然是看到“朝向”自己的一端先测量,落后一端后测量,所以必然测得的长度要短一些。

简单一些的类比就像是拿尺子刻度去量某个长度,视线必须垂直于尺面,否则必然出错;在不同的参考系就像是侧着视线去量,不同的侧视角度就有不同的长度。这个类比的差别就在于斜视测距总是长于实际值,不同参考系测距总是短于实际值。
如果从数学角度,结合洛伦兹变换来理解,实际上时间和空间结合为统一的时空坐标,洛伦兹变换遵守c²t²-x²-y²-z²不变,不同速度的参考系就相当于偏转x和t轴(假定速度在x方向),测量的长度是四维时空中的一个不变量c²t²-x²,在静止参考系中这个不变量在x轴的投影(也就是我们通常所言的长度)最大,在运动参考系中由于坐标系旋转,这个量在x`轴的投影必然要短于原值。
图为信息科技(深圳)有限公司
2021-01-25 广告
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