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爱因斯坦的“距离概念的相对性”完全是胡诌/34

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  • 2018-01-19 19:34:55

爱因斯坦:距离概念的相对性

我们来考虑火车上的两个特定的点,火车以速度v在铁路上行驶,现在要研究这两个点之间的距离。我们已经知道,测量一段距离,需要有一个参考物体,以便相对于这个物体量出这段距离的长度。最简单的办法是利用火车本身作为参考物体(坐标系)。在火车上的一个观察者测量这段间隔的方法是用他的量杆沿着一条直线(例如沿着车厢的地板)一下一下地量,从一个给定的点到另一个给定的点需要量多少下他就量多少下。那么告诉我们这个量杆需要量多少下的那个数字就是所求的距离。

如果火车上的这段距离需要从铁路线上来判断,那就是另一回事了,这里可以考虑使用下述方法。如果我们把需要求出其距离的火车上的两个点称为A’和B’,那么这两个点是以速度v沿着路基移动的。首先我们需要在路基上确定两个对应点A和B,使其在一特定时刻,恰好各为A’和B’所通过(由路基判断)。路基上的A点和B点可以引用第8节所提出的时间定义来确定,然后再用量杆沿着路基一下一下地量取A、B两点之间的距离。

从先验的观点来看,丝毫不能肯定这次测量的结果会与第一次在火车车厢中测量的结果完全一样。因此,在路基上量出的火车长度可能与在火车上量出的火车长度不同,……


《狭义与广义相对论浅说》第一部分狭义相对论 10.距离概念的相对性

=================

  事实上,在火车和在路基上的两个人不可能都是观察者而没有被观察者,恰恰相反,他们之中必有一个是观察者,另一个是被观察者。如果路基上的人是观察者,那么他就会观察到火车以及火车上的人相对于路基运动,从而火车上的人对于他来说是被观察者,观察者所在的路基是静止系,被观察者所在的火车是运动系。在这种情况下,爱因斯坦把火车上的被观察者想象成观察者并想象他测量火车的长度是错误的,因为火车上的人对于路基上的观察者来说并不是观察者,而是被观察者,如果他也是观察者,那么路基和火车上的人都是观察者而没有被观察者,这是不可能的。所以对于路基上的观察者来说,爱因斯坦想象的火车上的观察者以及他对火车长度的测量完全是空想,是用空想代替现实。

  当火车相对于铁路路基静止时,火车上的两点A'和B'分别与路基上的两点A和B重合,路基上的观察者量得A点和B点之间的距离是|A→B|,反之,若火车上的人是观察者,则他量得A'点和B'点之间的距离是|A'→B'|,并且|A→B|=|A'→B'|,他们测量的结果一样。


  参见图2,假设火车相对于铁路路基以速度v作匀速直线运动,路基是静止系,火车是运动系,火车上的两点A'和B'“在一特定时刻”恰好分别经过路基上的A点和B点,那么经过时间t,A点和A'点之间的距离是

|A→A'|=|v|t……(1)

A点和B点之间的距离

|A→B|=|A→A'|+|A'→B|……(2)

B点和B'点之间的距离是

|B→B'|=|v|t……(3)

A'点和B'点之间的距离

|A'→B'|=|A'→B|+|B→B'|……(4)

由(1)(3)两式得

|A→A'|=|B→B'|

代人(2)式得

|A→B|=|B→B'|+|A'→B|

由(4)式可知

|A→B|=|A'→B'|

这说明路基上的观察者测量的结果|A→B|绝不会因为火车的运动而与火车上的观察者测量的结果|A'→B'|不一样,无论火车相对于路基静止还是运动,路基上的观察者所量得的A点和B点之间的距离(长度)|A→B|都始终与火车上的观察者所量得的A'点和B'点之间的距离(长度)|A'→B'|相等,爱因斯坦否认路基上测量的结果与火车上一样的“先验观点”是错误的,他所谓“在路基上量出的火车长度可能与在火车上量出的火车长度不同”的说法是根本站不住脚的,他的“距离概念的相对性”完全是胡诌。



附释:


  如果照爱因斯坦所说,“在路基上确定两个对应点A和B,使其在一特定时刻,恰好各为A'和B'所通过”,则A'点和B'点之间的距离|A'→B'|和A点和B点之间的距离|A→B|相等,即|A'→B'|=|A→B|。如果观察者在铁路路基上测量A点和B点之间的距离|A→B|,则铁路路基是静止系,以速度v相对于铁路路基运动的火车是运动系,假设铁路路基上的观察者所量出的A点和B点之间的距离|A→B|=100米,由于|A'→B'|=|A→B|,所以火车上A'点和B'点之间的距离|A'→B'|=100米;反之,如果观察者在火车上测量A'点和B'点之间的距离|A'→B'|,则火车是静止系,以速度-v相对于火车运动的铁路路基是运动系,假设火车上的观察者所量出的A'点和B'点之间的距离|A'→B'|=100米,由于|A→B|=|A'→B'|,所以铁路路基上A点和B点之间的距离|A→B|=100米,可见爱因斯坦所谓“在路基上量出的火车长度可能与在火车上量出的火车长度不同”纯粹是胡扯。



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