相對論一問

2007-10-27 1:27 am
如果我有一枝10m的棒,又有一間10m的房屋,屋前後有2道門。
當我拿著棒走近門,門會開,離開,就關。

現在我拿著棒,以0.5c的速度跑向屋,
相對於我,屋縮短了,少於10m,
而我的棒仍是10m,即有一刻2道門同時開。
相對於屋,棒縮短了,少於10m,
而屋仍是10m,即沒有一刻2道門同時開。
矛盾!

請以相對論解釋.

回答 (2)

2007-10-29 8:02 pm
✔ 最佳答案
你這個問題正正是著名的「barn-pole paradox」。

樓上的回答者說得正確,這只是相對性的問題,我們學相對論,最初會認識到「長度收縮 (length contraction)」及「時間膨脹 (time dilation)」,但是學深入少少便會學到「同時的相對性 (relativity of simultaneity)」,「同時的相對性」是說在空間兩個不同地點發生的事情,不同的觀察者會對於它們是否同時發生有不同的理解,對於某一觀察者是同時發生的,對於另一個以均速離開(或移近)第一觀察者的人來說,他不會看到是同時發生。

兩道門在不同的位置,所以對於棒及屋,兩道門是否同時打開,是可以有不同的觀察結果。但是你用的爆炸的比喻不甚貼題,因為現在討論的是兩門打開的同時性問題,不是門有沒有打開的問題,對於棒及屋,兩道門都是有打開過,只不過他們對兩道門是否同時打開有不用的看法。用你的比喻來說,對於任何觀察者來說,爆炸都有發生過,只不過不同觀察者會看到你在不同的時間死。


有關 barn-pole paradox 的解釋,請參看
http://www.math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/barn_pole.html

有關相對論基本概念,請參看
http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E7%8B%AD%E4%B9%89%E7%9B%B8%E5%AF%B9%E8%AE%BA&variant=zh-hk
2007-10-27 1:57 am
照這樣說,應該是觀測的不同吧
因為你處於運動中,所以對一個靜止的旁觀者而言,你和你的棒子都一起縮短了,所以在旁觀者看來,沒有一刻2道門同時開。

但是就你來說,如你所講,屋縮短了,有一刻2道門同時開,只是只有你看到/感到門同時開.

因為相對關係,所以門實質上有沒有同時開,都只是depends on觀察的量度不同,這個觀察的量度,記得有個專業名詞來著,但忘了.

你問的問題是在兩個不同的角度上,所以你所訂立的矛盾不成立

2007-10-29 18:36:38 補充:
記得那個專業名詞是"參考系"不對, 你說的已經到了"有沒有"的程度, 相對性並不會改變結果.不論你在那一個參考系,都會看到門開的,因為你有跑入去呀,只是因為空間的延長或縮短,所以看到/死的時間相對不同.當你見到爆炸時,外面的人的確見到你還在跑,但是時間也很短,當你沒有意識時(死咗),外面的人才見到你剛死時的狀態,所以你係咪都會死的.但如果你測量時間的話,兩者測到的時間也會相同,因為你有速度,所以時間會慢了,但實質上,你感覺到自己死的時間相對比周邊人快/短
參考: myself


收錄日期: 2021-04-13 14:10:52
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20071026000051KK02160

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