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在B系中,单程的光线走 了c山t'的距离。 在A系中,单程的光线走 了cAt的距离。 在B系中,手电筒向右移 动了VAt的距离。 这就是一个关于俩惯性系中各自时间的变换公式。根据这个求出的变换公式,可以保证光速在两个惯性系 中保持同一个恒定的数值c。很显然,这就是一个符合要求的关于时间的变换公式。 让我们仔细看看这个公式。△t指的是地面观察者所计量的光束从手电筒到镜子这个过程所花费的时间:△ 是向左运动观察者所计量的这个过程的时间。等号右边分母的值永远是一个小于1的正数,所以等号右边 的数值总比要来得大。这意味着的相同一个过程,相对静止的观察者所测量到的时间间隔,总比相对运 动观察者所测量到的时间间隔要小一点。或者反过来说,运动观察者对一个静止过程的时间间隔的计数, 总比相对静止观察者对这个过程的时间计数要大,也就是运动观察者的时间膨胀了。 需要注意的是,在这个推导的模型中,我们对两个观察者有很多的约定,比如:我们约定在手电筒发射光 束的瞬间,两个观察者都位于手电筒的位置。我们还约定在这个瞬间,两人手表的指针都指着同一个刻度 (在去掉△的模型中,都指着0时刻)。我们还约定,运动观察者向左运动,而没有垂直方向上的运动。 这些约定都导致了我们得到的这个变换公式具有最最简单的形式。如果我们放宽其中的一个约定,比如第 一个约定,也就是说我们假设手电筒与地面观察者有一个距离,并假设向左运动观察者在手电筒发射光束 的瞬间,与地面观察者在同一个位置,那么我们得到的变换公式要稍微复杂一些,等号右边的分子部分不 再是简单的t,而是一个稍微复杂点的与距离×有关的算式。 为了了解洛伦兹变换的本质,我们忽略了这些非本质的因素,也就是假定了那些约定,使得时间变换关系 的导出显得更接近题意。从这个推导过程可以看出,为了满足光速不变这个假设,我们必须抛弃原来的那 种时间观念。原来我们总认为,时间与距离是没有关系的,任何距离,对时间的测量都是可以保证统一的 (这个我们称之为绝对时间观”)。但现在看来,这个结论是无法保证光速不变的。只有改变我们对绝对 时间的观念,才能保证光速不变。 好,现在我们继续看看空间距离会不会也有这样的变换?这就是一个关于俩惯性系中各自时间的变换公式。根据这个求出的变换公式,可以保证光速在两个惯性系 中保持同一个恒定的数值 c。很显然,这就是一个符合要求的关于时间的变换公式。 让我们仔细看看这个公式。Δt 指的是地面观察者所计量的光束从手电筒到镜子这个过程所花费的时间;Δt’ 是向左运动观察者所计量的这个过程的时间。等号右边分母的值永远是一个小于 1 的正数,所以等号右边 的数值总比 t 要来得大。这意味着的相同一个过程,相对静止的观察者所测量到的时间间隔,总比相对运 动观察者所测量到的时间间隔要小一点。或者反过来说,运动观察者对一个静止过程的时间间隔的计数, 总比相对静止观察者对这个过程的时间计数要大,也就是运动观察者的时间膨胀了。 需要注意的是,在这个推导的模型中,我们对两个观察者有很多的约定,比如:我们约定在手电筒发射光 束的瞬间,两个观察者都位于手电筒的位置。我们还约定在这个瞬间,两人手表的指针都指着同一个刻度 (在去掉 Δ 的模型中,都指着 0 时刻)。我们还约定,运动观察者向左运动,而没有垂直方向上的运动。 这些约定都导致了我们得到的这个变换公式具有最最简单的形式。如果我们放宽其中的一个约定,比如第 一个约定,也就是说我们假设手电筒与地面观察者有一个距离,并假设向左运动观察者在手电筒发射光束 的瞬间,与地面观察者在同一个位置,那么我们得到的变换公式要稍微复杂一些,等号右边的分子部分不 再是简单的 t,而是一个稍微复杂点的与距离 x 有关的算式。 为了了解洛伦兹变换的本质,我们忽略了这些非本质的因素,也就是假定了那些约定,使得时间变换关系 的导出显得更接近题意。从这个推导过程可以看出,为了满足光速不变这个假设,我们必须抛弃原来的那 种时间观念。原来我们总认为,时间与距离是没有关系的,任何距离,对时间的测量都是可以保证统一的 (这个我们称之为“绝对时间观”)。但现在看来,这个结论是无法保证光速不变的。只有改变我们对绝对 时间的观念,才能保证光速不变。 好,现在我们继续看看空间距离会不会也有这样的变换?
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