Question

相对论同时相对性怎么理解

图片出处http://wenku.baidu.com/view/808795e09b89680203d82520.html。

问题是，假设地面是S系坐标，火车是S’系坐标，最后A,B两点无论在s中还是s‘中到底谁先看到的事实应该只有1个，这个怎么解释啊？？？

如果光源发出长为t的视频，A，B接受到的时间有变化不？？

Answer 1

时间换算与观测到的时间差别是两个不同的概念，观测到的时间差别中包含了光程差引起的时间差。而对应的时间则不含光程差，是时间的绝对对应关系。比如S系统上的时间与S'系统上的时间，以参照系观测者的时间为基准，计算相对运动的系统的时间就是 t'＝t×√(1－v/c）,就是说S系统上1秒要比S'系统上的1秒快。

如果要计算测量到的时间就必须把光程差的因素计算进去，比如1秒的时间内系统又运动了一段距离，这段距离引起测量到的的1秒结束点发生了延迟或提前。因此这一部份的时间差不是相对论效应引起的，而是距离变化引起的。

假如ABC三个系统，相对A，B以v1向右运动，相对B，C以速度v2向右运动，那么相对A，C的速度不能用v1＋v2计算。因为相对B的速度v2是用B的时空标尺来测量到的结果，与v1不是相同的标准，不是同一个空间的尺度。

扩展资料：

传统上，在爱因斯坦刚刚提出相对论的初期，人们以所讨论的问题是否涉及非惯性参考系来作为狭义与广义相对论分类的标志。随着相对论理论的发展，这种分类方法越来越显出其缺点——参考系是跟观察者有关的，以这样一个相对的物理对象来划分物理理论，被认为不能反映问题的本质。

目前一般认为，狭义与广义相对论的区别在于所讨论的问题是否涉及引力（弯曲时空），即狭义相对论只涉及那些没有引力作用或者引力作用可以忽略的问题，而广义相对论则是讨论有引力作用时的物理学。用相对论的语言来说，就是狭义相对论的背景时空是平直的，即四维平凡流型配以闵氏度规，其曲率张量为零，又称闵氏时空；而广义相对论的背景时空则是弯曲的，其曲率张量不为零。

参考资料来源：百度百科-相对论

Answer 2

爱因斯坦列车是相对论中的常用解释和推导时用的一个思维实验模型。
这里面有两个因素应该分别考虑。
一、不同（速度）的惯性系统上的时间相互换算。
二、由于速度引起的光程差计算。

时间换算与观测到的时间差别是两个不同的概念，观测到的时间差别中包含了光程差引起的时间差。而对应的时间则不含光程差，是时间的绝对对应关系。比如我们说S系统上的时间与S'系统上的时间，以参照系观测者的时间为基准，计算相对运动的系统的时间就是 t'＝t×√(1－v²/c²）,就是说S系统上1秒要比S'系统上的1秒快。如果要计算测量到的时间就必须把光程差的因素计算进去，比如1秒的时间内系统又运动了一段距离，这段距离引起测量到的的1秒结束点发生了延迟或提前。因此这一部份的时间差不是相对论效应引起的，而是距离变化引起的。

很多公式中把这两个内容全并在一起了。合并在一起后出现了一个问题，运动方向会对测量结果产生影响，因此结果因运动方向而异，这就造成了观测到的同时性发生了变化。这不是相对论的结果，而是速度方向不同引起的光程差对测量的影响。

事实上，真正的结果是同时性必须是相同的。就是说，假如S'系统上发生一个同时事件，在S上测量到的直接结果并不同时，因为光程差对测量有影响，但是消除了光程差引起的误差后，在S系统上测量到的必然也是同时发生的事件。

在任何惯性系上，一切物理规律等效（或者说具的相同的形式）。这是相对论创建的基础之一，如果计算结果是不相同，则一定是计算错误，因为同一理论不可能推翻自己的存在基础。一个系统上的同时事件在另一系统上也必须是同时的。虽然由于速度引起的光程差会使测量数据不同时，但完全可以通过计算消除误差得到真实结果。

其实就算是在同惯性系统上，光程差也会引起测量误差，比如假如在地面上有一个光发生器，两个与光发生器等距离的光接收点，站在不同的地方看到两个光接收点收到的光信息就不一定同时。这里除了光以外没有其他的相对运动，但是也会出现测量结果的不同，这不是相对论效应。
我们经常使用的光干涉仪就是利用光程差进行测量的仪器，利用光程差引起的波峰波谷错位产生的干涉条纹计算长度差。

到这应该基本上解释了同时性的问题。下面想再多说一点有关相对论中的速度问题（以下内容可以忽略）。

其实要理解相对论最重要的就是首先要理解速度是什么，很多时候这个问题会被人忽略。比如经常有人会问，假如一个系统的速度是v1（接近光速），另一个系统反方向运动的速度是v2（接近光速）那么两个系统之间的相对速度是多少？这就是没有理解速度是什么产生的混乱思维。

速度是两个质点相对距离的变化率，单独一个系统不存在速度的概念，必须建立这样的思维逻辑。
比如，假如宇宙中只有一个天体，没有任何参照系的情况下，那么这个物体不存在速度，或者说它的速度是0。也就是说它是静止的。
假如宇宙中有两个物体时就会出现两个物体的相对速度（相对静止也是速度＝0的特例），因此速度必须是两个物体之间的关系。此外两个物体之间的距离变化率与第三者无关。

我们看看这样一个思维模型：一个人坐在路边椅子上看书：
如果以地面或椅子为参照物，他的速度应该是0米/秒。
如果以旁边走路的人为参照。他的速度可能是1.3米/秒。
如果以路上的汽车为参照系，他的速度可能是13米/秒。
如果以正起飞的飞机为参照，他的速度可能是130米/秒。
如果以飞行中的炮弹为参照，他的速度可能是1300米/秒。
如果以宇宙空间站为参照系，他的速度可以是13000米/秒。
如果以某颗小行星为参照系，他的速度可能是130000米/秒。
……
可见他的速度是任意的，因为参照系有无数个，甚至可以想象出无数种速度。
但是，他相对走路的人速度是1.3米，与旁边有没有汽车毫不相干，他相对汽车的速度与有没有飞机起飞毫不相干。也就是说，速度必须并且仅仅与特定的两个物体相关。与第三者无关。
　
相对速度代表不同的空间，假如A相对B的速度不为0，则表示A与B处于不同的四维空间。因此　速度是不能直接叠加的，必须通过空间变换进行叠加。
前面说了，单独一个物体的速度是0，这一点麦-莫实验已经证明了。
因此，无论是火车上的乒乓球还是地面上的人，还有火车，单独看都是静止的，相对具有速度是因为处于不同的时空。任何惯性系（其实非惯性系是时空的弯曲）都是一个平直的四维空间。任何惯性系在自己的空间中都是静止的，所以光速不变。速度不能叠加就是不能用本系统的时空标尺来度量另一个空间的时空。假如ABC三个系统，相对A，B以v1向右运动，相对B，C以速度v2向右运动，那么相对A，C的速度不能用v1＋v2计算。因为相对B的速度v2是用B的时空标尺来测量到的结果，与v1不是相同的标准，不是同一个空间的尺度。

Answer 3

爱因斯坦列车是相对论中的常用解释和推导时用的一个思维实验模型。
这里面有两个因素应该分别考虑。
一、不同（速度）的惯性系统上的时间相互换算。
二、由于速度引起的光程差计算。

时间换算与观测到的时间差别是两个不同的概念，观测到的时间差别中包含了光程差引起的时间差。而对应的时间则不含光程差，是时间的绝对对应关系。比如我们说S系统上的时间与S'系统上的时间，以参照系观测者的时间为基准，计算相对运动的系统的时间就是 t'＝t×√(1－v²/c²）,就是说S系统上1秒要比S'系统上的1秒快。如果要计算测量到的时间就必须把光程差的因素计算进去，比如1秒的时间内系统又运动了一段距离，这段距离引起测量到的的1秒结束点发生了延迟或提前。因此这一部份的时间差不是相对论效应引起的，而是距离变化引起的。

很多公式中把这两个内容全并在一起了。合并在一起后出现了一个问题，运动方向会对测量结果产生影响，因此结果因运动方向而异，这就造成了观测到的同时性发生了变化。这不是相对论的结果，而是速度方向不同引起的光程差对测量的影响。

事实上，真正的结果是同时性必须是相同的。就是说，假如S'系统上发生一个同时事件，在S上测量到的直接结果并不同时，因为光程差对测量有影响，但是消除了光程差引起的误差后，在S系统上测量到的必然也是同时发生的事件。

在任何惯性系上，一切物理规律等效（或者说具的相同的形式）。这是相对论创建的基础之一，如果计算结果是不相同，则一定是计算错误，因为同一理论不可能推翻自己的存在基础。一个系统上的同时事件在另一系统上也必须是同时的。虽然由于速度引起的光程差会使测量数据不同时，但完全可以通过计算消除误差得到真实结果。

其实就算是在同惯性系统上，光程差也会引起测量误差，比如假如在地面上有一个光发生器，两个与光发生器等距离的光接收点，站在不同的地方看到两个光接收点收到的光信息就不一定同时。这里除了光以外没有其他的相对运动，但是也会出现测量结果的不同，这不是相对论效应。
我们经常使用的光干涉仪就是利用光程差进行测量的仪器，利用光程差引起的波峰波谷错位产生的干涉条纹计算长度差。

到这应该基本上解释了同时性的问题。下面想再多说一点有关相对论中的速度问题（以下内容可以忽略）。

其实要理解相对论最重要的就是首先要理解速度是什么，很多时候这个问题会被人忽略。比如经常有人会问，假如一个系统的速度是v1（接近光速），另一个系统反方向运动的速度是v2（接近光速）那么两个系统之间的相对速度是多少？这就是没有理解速度是什么产生的混乱思维。

速度是两个质点相对距离的变化率，单独一个系统不存在速度的概念，必须建立这样的思维逻辑。
比如，假如宇宙中只有一个天体，没有任何参照系的情况下，那么这个物体不存在速度，或者说它的速度是0。也就是说它是静止的。
假如宇宙中有两个物体时就会出现两个物体的相对速度（相对静止也是速度＝0的特例），因此速度必须是两个物体之间的关系。此外两个物体之间的距离变化率与第三者无关。

我们看看这样一个思维模型：一个人坐在路边椅子上看书：
如果以地面或椅子为参照物，他的速度应该是0米/秒。
如果以旁边走路的人为参照。他的速度可能是1.3米/秒。
如果以路上的汽车为参照系，他的速度可能是13米/秒。
如果以正起飞的飞机为参照，他的速度可能是130米/秒。
如果以飞行中的炮弹为参照，他的速度可能是1300米/秒。
如果以宇宙空间站为参照系，他的速度可以是13000米/秒。
如果以某颗小行星为参照系，他的速度可能是130000米/秒。
……
可见他的速度是任意的，因为参照系有无数个，甚至可以想象出无数种速度。
但是，他相对走路的人速度是1.3米，与旁边有没有汽车毫不相干，他相对汽车的速度与有没有飞机起飞毫不相干。也就是说，速度必须并且仅仅与特定的两个物体相关。与第三者无关。
　
相对速度代表不同的空间，假如A相对B的速度不为0，则表示A与B处于不同的四维空间。因此　速度是不能直接叠加的，必须通过空间变换进行叠加。
前面说了，单独一个物体的速度是0，这一点麦-莫实验已经证明了。
因此，无论是火车上的乒乓球还是地面上的人，还有火车，单独看都是静止的，相对具有速度是因为处于不同的时空。任何惯性系（其实非惯性系是时空的弯曲）都是一个平直的四维空间。任何惯性系在自己的空间中都是静止的，所以光速不变。速度不能叠加就是不能用本系统的时空标尺来度量另一个空间的时空。假如ABC三个系统，相对A，B以v1向右运动，相对B，C以速度v2向右运动，那么相对A，C的速度不能用v1＋v2计算。因为相对B的速度v2是用B的时空标尺来测量到的结果，与v1不是相同的标准，不是同一个空间的尺度。

Answer 4

相对论中的同时是指参照系在同一时间观测到发生在不同系统中的物理事件。而并非这些事件同时发生，不同系统之间没有同时性，就好比这些事件发生在不同的系统中一个道理。在这里同时的定义与空间有关

Answer 5

包含尺缩效应