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关于相对论的问题

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关于相对论的问题

光速不变原理指的是,光在真空中在任何参照系所测得的速度都是一样的,比方说,假设有一艘宇宙飞船以每秒15万公里的速度离开地球,这个时候地球向这艘飞船飞行的方向发出一束激光,那么这一艘宇宙飞船上所测得的来自地球的光速仍然会是每秒30万公里 ,因为按照相对论,物体的运动速度接近光速的时候时间就会变慢,空间也会缩短,也就是说这一艘宇宙飞船的时间放慢了,空间也缩短了,因为时间变慢了,空间缩短了,所以这艘飞船测得来自地球的光的速度的仍然是每秒30万公里,可是这里有一个问题,这里的假设是宇宙飞船和光的前进方向是一样的,如果光的前进方向和宇宙飞船的前进方向是相反的话将会怎样呢?,换一个假设,假设有一艘外星人的宇宙飞船以接近光速的速度接近地球,这个时候地球向这艘外星人飞船发出一束激光。那么在这一艘外星人的宇宙飞船所测得的来自地球的这束激光的光速会是多少?,如果按照前一个假设推理,那么这一艘外星人的宇宙飞船上所测得的来自地球这束激光的光速就应该是超过每秒30万公里,因为光速本身是每秒30万公里,但是由于高速状态下时间会放慢空间也会缩短,所以后面这艘外星人的飞船测得的地球上发出来的这束激光将超过每秒30万公里的速度,可是事实不是这样,后面这艘外星人的飞船测得的地球上发出来的这束激光还是每秒30万公里,为什么后面这艘外星人的飞船测得的地球上发出来的这束激光还是每秒30万公里,我想知道相对论是怎么解释这个问题的

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  • 2011-11-20 23:18:30
    首先,任何波在介质(估且把真空算作光的一种特殊“介质”吧)中的传播速度和波源的运动速度都无关,波一旦脱离波源独立传播,波源就再也影响不到波的传播速度了。最好的例证就是航空母舰经常遇到的“音爆”现象,当战斗机超音速掠过母舰前,其噪声没有“带上”波源本身的速度而先期抵达母舰,事实上,是战斗机本身先抵达母舰,而后听到突然的“音爆”。同样战机掠过母舰而开始远离时,其噪声也没有因为“带上”战机远离的速度而不能到达母舰,舰上恰恰是在战机远离后听到“音爆”的。这和相对论无关的。
    其次,光速不变是所有钟慢、尺缩等等结论的前提,而不是结果。而关于光速不变原理本身,爱因斯坦没做任何解释,实在要找,原文唯一的解释就是:光速不变,that's it.刚刚看到谁都郁闷,但是迈尔逊实验也确实证明了,光速和测量者与光源的速度(大小及方向)无关。

    1***

    2011-11-20 23:18:30

其他答案

    2011-11-21 18:54:27
  • 光速不变原理是个前提,是专门对电磁波而言的。经典机械波和电磁波的叠加公式截然不同,将经典的波叠加观点来解释光速不变必然得到一个悖论。对于经典宏观物体还有一个光速不可达到原理:将经典的宏观物理加速到光速,需要的能量是无限大,而这根本不可能。

    和***

    2011-11-21 18:54:27

  • 2011-11-21 10:41:10
  • 首先要知道光速不变原理只是一条假设。

    s***

    2011-11-21 10:41:10

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