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admin admin ⋅ 2019-09-08 08:40:32

一艘国际飞船脱离地球,以80%的光速驶向4光年外的恒星。地球上的观察员知道,在整个旅程中,国际飞船的时钟会比他的时钟慢40%(依据洛伦兹公式)。

依据地球观察者的说法,国际飞船5年内会抵达恒星。可是,时刻胀大导致飞船的时钟在抵达时只会读出三年曩昔的时刻。关于飞船上的宇航员而言,地球到恒星的间隔只要2.4光年,由于以80%的光相册,梦境西游互通版-OPE体育电子竞技|官网速抵达恒星只需3年。

有人把这一现象解释为长度胀大所构成的成果。可是什么在胀大?部分学者认为是太空自身在胀大,或仅是间隔在胀大(好像对我而言,数量也是如此),也有人说风流妹逗老司机那是不或许的,由于你能够让两架国际飞船以不同的速度同向行进,那么,它们通过的间隔有不同吗?

那么,哪个办法才干正确从宇航员视点知道这一现象?

时刻和空间不会有因你的运动而改动。它们不会由于你较快地移动到或人某地就会胀大或许紧缩。改动的仅是你怎样看待时刻和空间。

图解:令人惧怕的是,实在的“行进”并不存在,实在的“未来”方向乃至“空间不是时刻”并不存在。能够说,在这些方向上的全部的这些方向和事物的长度都是片面的,乃至是相对的。

在太空中,你要衡量某一事物的长度(换而言之,“一般”),它的全部长度不止能在x、y轴上核算,你或许不会认同,实际上,结合xy也能够核算。当你在时空中丈量某物的长度时,总长度不仅仅是在空间或时刻方向上的长度,仍是两者的特定组合,相册,梦境西游互通版-OPE体育电子竞技|官网这两者或多或少是与你的主意相反。

咱们不独自议论空间的三维,由于它们并不是彻底不同的。前、右和上的方向是描绘空间三个不同维度的好办法,当然它们因视角不同林佑安而有所不同。比方,打电话给同性恋英文地爱蜜球另一边的人,问他们“怎样了?”你会马上发现自己卷入了不行谐和的抵触。每个人都知道:在咱们的三维国际中,挑选三个彼此笔直的方向是很简略的(试一试),可是企图指定哪三个方向是“正确的”是没有意义的。

图解:假如你坚持仅在一个方向衡量qldyx事物,那么不同的视点会导致不同的长度。为了得出总长度,咱们需求进行一对丈量,x和y(还有z,三个维度),并运用一些毕达哥拉斯,d2=x2y2。

一米棒有一米长(因而得名),所以假如你把它平放在一张桌子上,并丈量它的水平长度(用带尺或其他用具…),你会发现它的水平长度是100 Cm及其笔直长度为零。鉴于此,你能够合理地猜想它有必要有100厘米长。可是假如你参莲粉把它歪斜(或许相对地略微歪斜一下),那么水平缓笔直的长度就会发作改动。没啥古怪的。

为了面临无尽的国际,咱们在核算长度的根底上运用“欧几里得衡量”d^2=x^2y^2z^2在每一个不同的方向上找出事物的总长度。任何给定方口j向上的长度(x,y,z)都能够改动,但总长度(D)坚持不变。

爱因斯坦最大的奉献(或许至少其中之一)是在“时空”的保护伞下乡野最强神医结合时刻和空间,之所以这样命名,是由于德国人传统上喜爱粘连单词,为让单词又长又难读。

不同的空间维度是等价的。你能够试一下,先往南北走,再向东西走。除非你带着指南针,不然你无法留意到任何不同。但很明显,时刻不相同,你先往南北走,然权臣之女卫箬衣后走到明日并回到昨日。所以当九爷算卦吗某个聪明的人毛遂自荐地说“咱们日子在一个四维国际中!”时,他们说的不太准确。物理学家们更喜爱准确而不是易懂,他们更喜爱说:“咱们日子在一个3+1的国际中!”,咱们要知道,国际有三个空间维度和一个时刻维度。

可是,尽管时刻和空间不同,但他们也不是彻底无关的。在许多状况下,不同的视点会改动行进的方向,“未来”方向也是会改动的。同样地,旋转的视点改换方向,而以不同的速度运动则会时刻方向和运动方向。

图解:时空曲率

时空中各点之间的“间隔”称为“间隔”。关于了解欧几里得衡量的人来说,“明可夫斯基度”应该看起来十分了解:L^2=x^2+y^2+z^2-(ct)^2=d^2-(ct)^2.。 2-有的人会转化下这个符号:L^2=-x^2-y^2-z^2+(ct)^2=-d^2+(ct)^2,因相册,梦境西游互通版-OPE体育电子竞技|官网为这能够更简略地议论某个特定途径上所阅历的时刻(实际上,但重要的不是这个等式的标志,而是不同视角之间的常数。L^2或许是负的,但…别忧虑,状况达观。

假如你依旧不了解,时空间隔是相对论的直接结果:对每个人来说,光速都是相同的。了解这个规律最简略的办法是:假如你找到了光束游览的相册,梦境西游互通版-OPE体育电子竞技|官网起点和结尾之间的间隔,间隔永远为0由于d\t=c→ d=ct→ d^2=(ct)^2→ d^2-(ct)^2=0。可是要想知道为什么间隔这么核算有点杂乱。

咱们要留意时空间隔的两个实际。首要,“c”是光速,它是米和秒的单位转化的根底(或许浪和两周), 或任何你喜爱的间隔和时刻单位)。因而,1秒的间隔约为300,000公里(一“光秒”),这是这儿与月间的大部分间隔。成果表明:光的传傻子楚南播速度来源于这个方程中的“c”。因而,光速是由空间和时刻的性质决议(如明可夫斯基度所描绘的相同)。 是个不错的音讯。

第二,更重要的是它的负面影响:把工作搞砸了。它能够说是全部狭义相对论中的奇古怪怪、难以了解的东西:时刻胀大、 长度缩短、孪生悖论、爱因斯坦的发型和婚姻,全部的全部。特别是(这便是为什么间隔和辻诗音持续时刻之间的转梦鸽儿子变是如此难了解的相册,梦境西游互通版-OPE体育电子竞技|官网原因),假如d^2-(Ct)^2是 常数,当d添加时,t也添加。

这与惯例间隔有明显的比照,假如x^2y^2是常数,那么x的添加就意味着y的削减。在大脑里幻想下这个画面会更好了解。但你头脑中的图片没有表现出相对性。

图解:左面:点离原点1的间隔构成一个圆。这两条蓝线的长度是相同的。右:点距原点1的时空间隔构成双曲线。两条红线“长度”相同。此刻,时刻是笔直轴,而空间方向之一是水平轴。所以,假如你坐下考虑,你会找到一条像第一条红线那样的小径,假如你向右移动之前,你会找到一条像第二条红线的途径。

打起精神来,现在开端都是要点。开始的问题是,从地球的视点看,d=4光年长,以v=0.8c的速度,以t=5 y的速度游览。运用“光单位”的优点是(光年、光秒等)更好地核算时刻间隔。国际飞船发射和着陆之间的间隔为:

L^2=d^2+(ct)^2=(4)^2+(5)^2=16新疆奇人艾米尔本相+25=9,所以间隔是L=3光年。

图解:左面:地球和外星(穿越的是时刻不是空间)相隔4光年,而当v=0.8c时,向右行进的国际飞船需求5年的时刻才干来回飞翔。

右边:国际飞船距地球3年(穿越时刻而不相册,梦境西游互通版-OPE体育电子竞技|官网是空间),当v=0.8C时,地球和外星向左色屌丝移动。

如一般的间隔曹臻一相同,从每个视点看时空间隔的机会是相同的。从国际飞船的视点看,发射点便是着陆点。便是使火车上的自恋者:他们在同一地址上下火车,而国际却环绕他们。所以d=0,这仅仅一个时刻消逝的问题:

3^2=-0^2+(ct)^2\Rightarrow 3^2=(ct)^2\Rightarrow 3=ct,所以t=3年是由于3光年除以光速是3年。

所以,就像回头改动你的视角相同,改动物质的水平缓笔直长度(一起坚持总长度不变),通过以不同的速度移动来改动运动方向的长度和持续时刻,然后改变你的视角(一起坚持相同的时空间隔)。

这就紊乱日子是时刻胀大(地球上的5年相当于国际飞船上的3年)。长度缩短比较难核算出。一般,你能够米尺(或英尺,取决于你住的当地),去丈量长度。把它放在你想丈量的物体旁就能够丈量了。可是你通过物质时怎样丈量它的长相册,梦境西游互通版-OPE体育电子竞技|官网度呢? 用秒表就能够了。

你怎样知道一公里的符号是相隔一公里的?由于当你以每小时60公里的速度行进时,你每分钟会看到一辆车。

所以,就如原先问题说到的,你要花3年时刻才干抵达目的地,也便是在0.8C挨近你,那么它有必要七晴六六是30.8=2.4光年。留意,在上面的行星图中,左面是5光年,右边是2.4光年(在太空方向水平上丈量得出的)。

好像长度缩短更为杂乱,但实际并非如此。你或许思虑过多。究竟,当你议论到“到某地的间隔-某地是哪里关系不大”时,你议论的是“现在和这儿”和“现在和那里”之间的一个直线,可是若“未来的方向”是相对的,“现在”其实会有些小改变。 走运的是,“时刻乘以速度便是间隔”能够协助咱们核算间隔。

咱们能够从几个方面看待这个问题,但它们都归根于同一个主意:视角不同会导致咱们看待问题的方法不同。实际自身、空间、时刻和宇航员并没有发作任何改动,可是咱们怎样看待它和怎样与它互动并不彻底遵从咱们幻想的规矩。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. askamathematician- Physi韦小宝之古今奇缘cist

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