相對論的悖論,相對論的乙個悖論?

時間 2022-09-24 02:46:15

1樓:

「相對」這個詞很重要

時間不是絕對的,也就是說沒有對每乙個物體都一樣的「絕對時間」

時間的相對的,「每乙個物體都有自己的時間測量」,也就是說每乙個物體都「帶著自己的一塊表」。

這也就是說,如果你要研究相對論,那麼無論什麼時候你提到「時間」,都必須要說明是「誰的時間」,並且要時刻銘記沒有乙個統一的「絕對時間」。這一點聽起來簡單,但其實很難做到。

比如你上面說「那麼時間豈不沒有變慢?」這裡的「時間」指的是誰的時間?如果不指定是誰的時間,那麼這個「時間」毫無意義。

你說的「根據廣義相對論,在不同參考係中,物理規律都是相同的,所以物體的相對運動應該成立。」這是對的。正因為這是對的,所以無論地球上的人還是飛船上的人都認為「對方的時間」變慢了,因為物理規律必須相同。

2樓:銀河帆影

狹義相對論中的「鐘慢效應」是相對的。如果你要比較飛船與地球上誰的時間更慢,你就要回到地球上來,那樣,你就要做加速或者減速運動。而變速運動,不是狹義相對論討論的範圍。

廣義相對論中,慣性力場與引力場是區域性等價的,也就是說,當你的飛船加速或減速的時候,等價於它產生了重力。而重力場使時鐘變慢是絕對的。

也就是說,如果你永遠不回地球比較,那麼地球上的人認為飛船上的時間變慢了,飛船上的人也可以認為地球上的時間變慢了。但是,如果你回到了地球,你就必須要經歷一段變速運動,那麼,在變速運動產生的慣性力場中,你的時間就絕對地變慢了。

3樓:非長馬

正統的解釋,很多科普書都有,這裡只說個人的一點其他見解。

時率是整個宇宙物理作用下的乙個性質,有乙個巨集觀的「本底」,因此,將地球與近光速飛船孤立出來比較「相對時間」,會犯了「絕對時空」的錯誤,自然找不到問題的關鍵所在。這是很多人在理解相對論的實際問題時容易犯的錯誤。

在這個實際問題裡,地球系統相對宇宙的「本底」而言可以粗略認為是等同的,時率也相對穩定。

近光速飛船,如果要與地球比較時率,需要有始末兩個接觸點,在接觸點處,其運動狀態與地球相似。因而,它有乙個相對的加速,高速,減速過程,這相對地球或「本底」而言會產生時率變化。而它對「本底」時率的影響可忽略。

按廣義相對論,變速過程中時率會變慢,按狹義相對論,高速運動時率也會變慢。

因此,與地球的穩定時率相比,近光速飛船飛行過程中的時率都變慢了。

這種時率變慢的效應,已被粒子加速器中近光速運動的衰變粒子證實,其半衰期變長了。

————————

不要以為巨集觀的「本底」時率,是「絕對時空」觀的表現。

恰恰相反,離開宇宙系統,談時間,才應了「絕對時空」觀。

實際時間的相對性,不能只考慮兩個運動物體間的相對,還需要考慮與宇宙本底的相對,因為我們的實際時間系統,是受整個宇宙影響的。

所以,相對論的實際問題,必需得考慮宇宙的本底。而理想化孤立系統的相對論問題,是無法用實驗來檢驗的,因為我們只存在一套實際時間系統。——這就是樓主提問題的所在了。

相對論的雙生子佯謬,是將地球與光速飛船從宇宙本底中孤立出來而產生的,實質是用「絕對時空」觀來理解相對論而導致的錯誤。

若只考慮兩個孤立物體的理想實驗,得用另一套孤立的理想時間系統,而且只能用理論來推測。

在理論上,兩個孤立物體的時率,不接觸比對是沒意義的,而在接觸比對下則不再孤立,成為乙個共同系統,有本底時率,有相對時間。

4樓:

相對論誕生後,曾經有乙個令人極感興趣的疑難問題---雙生子佯謬。一對雙生子a和b,a在地球上,b乘火箭去做星際旅行,經過漫長歲月返回地球。愛因斯坦由相對論斷言,二人經歷的時間不同,重逢時b將比a年輕。

許多人有疑問,認為a看b在運動,b看a也在運動,為什麼不能是a比b年輕呢?由於地球可近似為慣性系,b要經歷加速與減速過程,是變加速運動參考係,真正討論起來非常複雜,因此這個愛因斯坦早已討論清楚的問題被許多人誤認為相對論是自相矛盾的理論。如果用時空圖和世界線的概念討論此問題就簡便多了,只是要用到許多數學知識和公式。

在此只是用語言來描述一種最簡單的情形。不過只用語言無法更詳細說明細節,有興趣的請參考一些相對論書籍。我們的結論是,無論在那個參考係中,b都比a年輕。

因為b是經過加速的,你看剛開始在地球上,於a的相對速度為0,而後來速度接近光速了(注意是接近)。很明顯是變速運動了,所以這樣以來就不能說是 「認為a看b在運動,b看a也在運動,為什麼不能是a比b年輕呢?」這句話根本就是對相對論錯誤的理解。

而且b的年輕是相對於a的,對於他本人來說是不存在多活多少時間這麼一說的。

為使問題簡化,只討論這種情形,火箭經過極短時間加速到亞光速,飛行一段時間後,用極短時間掉頭,又飛行一段時間,用極短時間減速與地球相遇。這樣處理的目的是略去加速和減速造成的影響。在地球參考係中很好討論,火箭始終是動鐘,重逢時b比a年輕。

在火箭參考係內,地球在勻速過程中是動鐘,時間程序比火箭內慢,但最關鍵的地方是火箭掉頭的過程。在掉頭過程中,地球由火箭後方很遠的地方經過極短的時間劃過半個圓周,到達火箭的前方很遠的地方。這是乙個"超光速"過程。

只是這種超光速與相對論並不矛盾,這種"超光速"並不能傳遞任何資訊,不是真正意義上的超光速。如果沒有這個掉頭過程,火箭與地球就不能相遇,由於不同的參考係沒有統一的時間,因此無法比較他們的年齡,只有在他們相遇時才可以比較。火箭掉頭後,b不能直接接受a的資訊,因為資訊傳遞需要時間。

b看到的實際過程是在掉頭過程中,地球的時間進度猛地加快了。在b看來,a先是比b年輕,接著在掉頭時迅速衰老,返航時,a又比自己衰老的慢了。重逢時,自己仍比a年輕。

也就是說,相對論不存在邏輯上的矛盾。

5樓:銷靄

同意十樓觀點!

所謂雙生子佯謬是在二者分開期間,「同時」具有相對性。而確定雙生子孰老孰少則需要將二者再放到一起才能比較,即需要飛船上的人回到地球或是地球上的人追上飛船。這樣就必須經過乙個如十樓所說的「變速」過程,在這個過程中二者的時間將會「趕齊」。

即無論飛船多快時間怎麼延緩,只要二者再重新見面,他們就必須改變速度回到原來的維度上來,這樣兩人還是一樣大。

6樓:匿名使用者

思維敏捷強!

時間的變慢也是相對與乙個特定的參考係

地球遠離的速度達到光速時間變慢是相對與火箭來說的[個人意見]

希望有位物理高手點評下

7樓:匿名使用者

因為其中乙個人最終是要回到地球的。

那就相當於雙生子a加速遠離地球又加速返回地球,而雙生子b在地球上沒動。

最終是需要回到同乙個參考係中的。

8樓:趣味成語說

我只知道應該把地球和飛船拿掉,這個問題與兩者一點關係都沒有。只考慮兩個人a和b,思路應該會清晰一點吧。

9樓:

自己看根據我所學的知識來看,是有鐘慢效應,但這是在別人眼裡,而事實上時間是一樣的。比如天上一天,人間一年,實際歲月是一樣的

10樓:匿名使用者

當飛船飛離地球時,以地球為參考,飛船的時間變慢了,但以飛船自身為參考,飛船的時間是不變的。這就是時間的相對性。有乙個「絕對時間t」的概念,就是以自身為參考測量的是時間。

這個絕對時間對於不同的參考是相等的,而在乙個參考係裡測量的自身以外的參考係的時間,比如在地球參考係測得的飛船上的時間,這個時間是相對的時間,它就是t'。t'=γt,γ=1/sqr(1-u^2/c^2),sqr是開根號的意思,t'>t

11樓:

你以為相對論的乙個悖論是我們幾個普通人可以解決的嗎 光速不變原理是無參考係之說的

12樓:匿名使用者

所謂相對論是相對而已

13樓:匿名使用者

如果選擇銀河系做為參照系呢,地球不就不快了嗎?

相對論的乙個悖論

14樓:匿名使用者

如果乙個鐘,以0.5倍聲速從原點遠去,我們會聽到什麼現象呢?

一秒鐘時,它距離原點0.5聲秒距離報1秒,但這個事件我們在原點聽見,需要再過0.5秒,於是我們發現,在本地鐘1.

5秒時,遠處的鐘報1秒,本地鐘3秒時,遠離的鐘報2秒,也就是我們在忽略訊號傳遞時間時,誤以為遠去的鐘慢了。而且速度越快,鐘慢得越厲害。

假設有一把尺長1聲秒,而我們的測量地面上有一無限長尺子固定不動,運動尺頭尾各有乙個探測裝置,在探測到與地面某一尺刻度重合時,用聲音報出該刻度,我們在地面尺原點接收聲音。尺勻速運動逐漸遠離,當尺尾報0聲秒時,尺頭已經距離我們1聲秒,而這個距離,要1秒後我們才能收到;當尺尾到1聲秒距離時,尺頭到2聲秒,還是要在我們收到尺尾報1聲秒後1秒,我們才能收到尺頭報2聲秒,於是我們會直觀的認為,尺尾先到刻度,尺頭後到達它本應立刻到達的刻度,感覺好象遠離的尺,縮短了。而且運動速度越快,感覺短的越厲害。

超過聲速理論上我們將追上鍾以前發出的聲音,也就是先聽到鐘敲3下,報3點,再聽到鐘敲2下,報2點,然後聽到鐘敲1下,報1點,這就是超過聲速時間倒流現象!

鐘慢、尺縮、超光速時間倒流現象,都可以用聲音試驗做出結果,這不違反任何經典理論,只是補充了伽利略、牛頓等人從未考慮過的問題,證明愛因斯坦的相對論,確實是解決接近光速運動會看到什麼現象的問題的,很多人誤解了相對論,把現象當成了物理本質。照本文方法解釋相對論,雙生子悖論、子回到未生時殺父悖論都不存在。

15樓:匿名使用者

我不知道你怎麼計算的,但是如果不是穿梭回到過去,只是因為速度快產生的時間扭曲,那麼不會出現你這類悖論,你所以計算的錯誤,是因為你選擇的,相對位置錯誤導致的。

第一點錯誤,如果甲的飛船足以導致時間扭曲,那麼只會是,甲的年齡最小,而不乙丙十三歲時甲十四歲,因為速度快的物體時間是變慢的,所以甲的時間相對乙丙的時間是少的。

第二點錯誤,乙丙的時間差,在於乙上了飛船,那麼這時的乙和甲的時間一樣,也就是說,從上飛船和下飛船甲乙都是一起的,所以在下船後,丙的時間扭曲對於甲乙是一樣的,乙的0.2秒是在飛船上算的,甲推算丙16歲是在外界算的。

也就是說飛船內的0.2秒相對於外界已經是3年了,而甲乙用推算分別用了船內的時間和船外的時間。

物體高速到使時間扭曲,那麼外界看物體內時間是變慢的,就像看慢鏡頭,而外部相對於內部,因為你是變慢了所以你看到外面覺得外面變快了,就像看快鏡頭。

關於相對論的悖論問題怎麼解釋,關於相對論的乙個悖論問題怎麼解釋

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相對論的內容,相對論的內容

據我的了解,基本就如下幾點 只是本人的理解,不一定完全正確,作為乙個參考吧 1 時間 空間不是絕對的,是相對的 時間的相對性 當物體能超越光速的時候,該物體可以在時間軸上運動,即作時光旅行 空間的相對性 當光速發生變化的時候,空間內原本長度一定的物體,其長度會因為光速的變化而變化 2 物質的質量不是...

剛學習相對論,關於相對論的時間的相對性有一點不理解,望大牛指點

為什麼要sin60?我這裡取v 0.6c好不好?a在地球上,可看成是在慣性系中,在b的參照系中b認為自己是b30,a的年齡為10 20 0.8 26,即a26歲。這是普通的狹義相對論。再換a為參照系,b經歷了參照系跳躍,如圖。在b過去的時候,b認為a比b年輕,但b在回來的一瞬間,從過去的參照系跳躍到...

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關於相對論的小問題謝謝,相對論的小問題

這個問題在狹義相對論範疇內無法解決,因為問題涉及到非慣性係,需要涉及廣義相對論。飛船走了又回,中間必然經過乙個變速階段,飛船上的人將明顯感受到變速力的作用,知道自身處於了非慣性係中,根據廣義相對論,自身時鐘將變慢 利用前後速度大小不變這一對稱性,可以計算出本來星球上的時間相對變慢了,但由於自身受到變...