何謂「鐘慢」效應?

2007-03-03 9:19 pm
何謂「鐘慢」效應?

回答 (3)

2007-03-05 3:40 am
✔ 最佳答案
「鐘慢」?
你看到東西是因爲有光進入你眼睛。同樣,你看到鈡,是因爲一道屬於鈡的光射進你眼裏。每走一秒,屬於那一秒的光就會發出。
但如果你以光速移動,根據物體的相對運動,屬於鈡的那道光也以光速移動。那麽你相對光來説,大家都是靜止的。屬於鈡的那道光永遠在你後面,而你會看不到那道屬於鈡的光。時間靜止。
儅你以光速慢一點點的速度走,屬於鈡的光會慢慢的追上你,那一秒的光就會顯得過得很慢。相對正常的人來説,時間的速度並沒變。但相對你,時間慢下來了。


希望能理解!
參考: 理解
2007-06-14 1:48 am
唔明
2007-03-03 9:34 pm
20 世紀以前的物理學很少提到對稱性,是愛因斯坦第一次發現了自然一直忍痛隱藏的對稱性。我們往往驚訝於愛因斯坦所給出的物理結果,但他真正的輝煌理性遺產,卻是對於對稱性的深邃洞察,那些物理結果只是他的對稱性思想的邏輯產物。

我們都熟悉運動的相對性。可以設想一個相對於站台以每秒30 米的速度運行的火車,如果有一個坐在車廂裡面的乘客以10 米的速度向火車運行的方向扔出一個球,那麼,對站在站台上的人來說,這個球的速度是多少呢?很多人憑直覺就知道,這個球顯然是以每秒30+10=40 米的速度向前運動(這個公式就是在這種特定的條件下的伽利略變換)。但是,如果我們假定除了火車運行速度達到光速(C)之外,其它條件都保持不變,那麼,球向前運動的速度為每秒C+10米的直覺還是正確的嗎?

物理學家發現,牛頓定律在伽利略變換下的對稱性,保證了當火車以遠小於光速的情況下人們直覺的正確性。但是如果火車運動的速度接近於光速,人們基於日常經驗的直覺就是錯誤的。當馬克士威建立起電磁理論的方程組之後,他就獲得了物理學中的一個真正讓人吃驚的發現:電磁波的存在,而且它以恆定的速度即光速運動。這之所以讓人吃驚,是因為它與人們的直感極不相符;電磁理論方程的建立,像牛頓力學一樣,對觀察者的運動狀態沒有作特殊的規定,由此說明光速與觀測者的運動速度無關。更驚人的是,在伽利略變換下,牛頓力學是對稱的,而馬克士威電磁學方程卻失去了對稱性。

愛因斯坦敏銳地抓住了這個矛盾。他堅持認為物理學規律一定是對稱的,這迫使他拋棄了伽利略(Galileo Galilei, 1564-1642)的那個特殊的變換,而代之以洛倫茲變換(Lorentz transformation)。在愛因斯坦那裡,誕生於電磁學的洛倫茲(Hendrik Antoon Lorentz, 1853-1928)變換下的對稱性,最終產生了一次物理學的革命;他開始全面地修正曾經被認為完全可靠的牛頓力學了。例如時間的概念,在上述事例中牛頓和所有其他的人,都作了一個沒有言明但顯得是合理的假定,即當對於乘客來說1 秒鐘流逝時,對站台上的人來說,流逝的時間也嚴格的是1秒鐘。這樣的時間被稱為牛頓絕對時間。愛因斯坦拋棄了人們所鍾愛的絕對時間觀念,代之以常速度相互運動的兩個觀察者感受到的時間流逝是不同的,即鐘慢效應。由於火車速度比光速小得多,乘客幾乎感受不到絕對時間的不對。然而,在粒子加速器中,亞核粒子的運動速度接近光速,愛因斯坦革命性的時間觀念現在每天都得到驗證。再如,物理學家不能澄清一個長期懸而未決的謎:恆星為何能容納那麼多的燃料來供它們長時間燃燒?有了愛因斯坦的質能公式,我們就清楚地知道了,恆星之火是以它的巨大的質量為燃料的。
後來,愛因斯坦又把對稱性的思想指向引力(重力)理論,提出了廣義協變原理:物理定律在廣義坐標變換下應保持其結構形式。正是在它的引導下,他才找到了正確的重力理論,並且得出了更為驚世駭俗的結論:在重力場的作用下,空間和時間都被扭曲了。時空扭曲有一些出人意料的推論。例如空間,在歐基里德幾何學中,兩點間的最短路徑是直線。但在引力場中,這種最短路徑是直線的說法就失去了效力。正因為如此,光線在重力的作用之下會走一條彎曲的路徑。這一點在1919 年發生日全蝕時,因觀測到了一顆本應被太陽完全擋住的恆星所證實……。

愛因斯坦對物理學定律對稱性的解釋,是他全部工作的要點:不同的觀察者應該感受到同樣的物理實在的結構,這樣就可以從中總結出不因人而異的真理。相對論本身並不是理論,而是對物理學理論的一種美學的、對稱的要求。所以,愛因斯坦對自己用“狹義”和“廣義”相對論來稱謂其理論並不滿意,後來他倒是希望用“不變性原理”這個名字。


收錄日期: 2021-04-13 14:17:46
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