狭义相对论的“空间相对性”要怎样去正确解读呢?
就好像速度一样,你说火车速度是10m/s每秒,因为没选参考系,也是没意义。时间和速度一样,都是要先选参考系,再给出数值。所以时间也没有一个所谓“标准时间”概念,每个人都有自己的时间,只不过我们宏观世界运动速度相比光速太小,这种时间相对性不明显而已。这是上一节的内容。
物理量中除了时间和速度具有相对性,还有其他物理量也具有相对性,那就是空间。为了简化表达,我们只取一个维度来说明(因为空间有长宽高三个维度)。也就是说长度是具有相对性的。当你说一根水管长度是10m,没有意义,因为你没有说明参考系是谁。你在月球上说一根水管是10m,和你在地球上说一根水管是10m,真的不一样。如果月球和地球相对速度接近光速,这种10m差距会更大。很不可思议对吧?这就是事实,因为无数实验已经证明了长度的确具有相对性。
那么问题来了,长度需要选参考系,当一个火车以接近光速进行,车上面有一根水管,车上人会感觉水管并没有变化还是10m,但是地面上去看这根水管,会发现他只有0.01m。都是一根水管,为啥不同的人看,长度就不一样呢?到底谁才是正确的?答案是:都正确。因为长度也没有一个“标准长度”。所以针对同一个事物得出结论不一样,这并不是矛盾冲突了。
需要注意的是,一根10m的水管,如果以接近光速运动,地面上发现它的长度会变成0.01m,但是如果有一个人就坐在水管上,他和水管一起动,在这个人看来,水管仍然是10m。也就是说水管对于和他一起运动的人来说,长度是不变的,但是对于地面静止的人来说,长度收缩了。两者都是等效的,彼此看到的长度都是正确的。
当你明白了时间和空间的相对性后,就会得出一个结论:任何有质量物体无法超过光速。至于为什么,我们会在后面做讲解
2018-06-11 广告
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