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【由“宇宙飞船悖论”想到相对论的思维方式】

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       相信大家都看过那个悖论——一个质地均匀的宇宙船内中心向船头、尾发射光线,当站在船中心的人看到两束光同时达到船头、尾时,就同时用两只手按两个按钮,放下船两边的重物。由于大家认为地面上的人看到:光先到达船尾,所以,重心偏移了。一位网友说:“我的宇宙飞船肯定要栽跟头了”。
        但是,事实真的是这样吗?
        我要问,宇宙船中的人怎么能看到光同时打在船头、尾呢?当然,光必须进入他的眼睛!那么光在这个过程里是怎么运动的呢?(自然非常清楚了——一次往复的运动),我敢说,在地面的人看来,这个过程也完全是同时的。因为两束光都有相同的与船同向、逆向的运动——这个过程是对称的。所以,飞船不会翻跟头!
        我在这里要说明的是,我们确实不够精明。我们还抱着牛顿经典力学的东西在相对论中走迷宫。我们讨论这样的问题,应该把一个事件的所有关联事物都从一个参考系变换到另外一个参考系,这样,才能得出正确的结论——就那我说的这个例子来说,我们显然没有注意到这个事实——必须将光进入观察者眼睛的这一个过程加进去!换句话说,如果那个悖论换成是宇航员一只手按下一个按钮(而不是两只手按两个),那么如果不考虑光进入宇航员人眼的过程,在地面的人看来,会造成不可思议的事件的分裂。——这是不允许的。(如果是光照在船头船尾的两个传感器上控制重物的释放呢?当然就不是同时的了,那样,两个传感器都不会认为是同时的——因为它们之间的信息传递也需要时间!这并不违背我上面所说的,只不过,在这种情况下,确实发生了重心的偏移,但是,它还是不会翻跟头!)
        所以,物理定律是对称的,但是我们的思维要完全理解这种对称,就要认真的,而不是像现在反对相对论的人那样去思考。一定要把所有相关因素变换过去才行!(下面是人控制释放重物的情形下,同时性的示意图)  



IP属地:北京1楼2007-07-25 19:04回复
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    IP属地:北京2楼2007-07-25 19:04
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      是你在画的吗?


      3楼2007-07-28 14:04
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