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-   -   關於相對論的一個問題 (https://www.pcdvd.com.tw/showthread.php?t=586408)

oldster 2006-01-29 11:23 PM

引用:
作者kurakimai
第二個問題是關於稱為洛倫茲•菲次吉拉收縮的空間收縮效應,如果假設有兩艘太空船,兩太空船一前一後距離約十公尺,用一條繩子將兩太空船綁在一起,繩子是拉緊的,然後兩艘船以一樣的加速度加速至二分之一光速,途中經過一觀測站,我在觀測站中觀察到的兩船應該會由於洛倫茲效應的關係而導致船身長度變短,我好奇的是中間那繩子會不會斷掉?


收縮效應並不是剛體物質本身的壓縮, 而是時間和空間測量上所帶來的一種收縮效應,因此它所反應的該是時空結構上的一種性質。
收縮效應可以看出,愛因斯坦的「相對時空」 概念決然不同於牛頓力學中的「絕對時空」概念。

靜止的觀測者循著物體運動的方向所量度得的物體長度較短。
運動中的木棒較短。
量度正在移動物體的長度視乎同時的概念。
任何物體都有相同的收縮現象,儘管它們是由不同的材料造成,其實是空間本身收縮,空間是一相對的概念。

其實與第一個問題的概念相同,要注意思考問題的參考座標,
因為此時時間不是絕對的,也是就是時間不是依循等速一直線前進。

shukae 2006-01-29 11:28 PM

反正就是不同的座標系統和絕對光速的問題啦
其實很不好解釋............

mobius797 2006-01-29 11:36 PM

引用:
作者kurakimai
感激!有你的解釋我對相對論的了解又多了一些,只是對於第二個問題,我納悶的是,兩船中間的距離由於等速度的關係,應該始終保持一樣吧,如果先假設沒有繩子,中間的距離應該不變,那為什麼多了一條繩子整個狀況都改觀了呢?兩船之間的距離會因為多一條繩子而變的更近了我這駑鈍的頭腦還是想不清,能否再為我解釋一下呢 :cry:

應該不是多了這繩子而變近了
原本這兩艘船中間的空間也隨著它們的速度變快而變短吧
對它們來說它們之前的距離沒變
就像組成太空船的零件對它們來說長度也沒變
但由觀測者來看
它們之間的距離變短就像船身變短了一樣吧
這個空間的變化是因為速度的變化而相對造成的

kurakimai 2006-01-29 11:51 PM

引用:
作者mobius797
應該不是多了這繩子而變近了
原本這兩艘船中間的空間也隨著它們的速度變快而變短吧
對它們來說它們之前的距離沒變
就像組成太空船的零件對它們來說長度也沒變
但由觀測者來看
它們之間的距離變短就像船身變短了一樣吧
這個空間的變化是因為速度的變化而相對造成的

意思是說就算沒綁繩子兩船中間的距離一樣會縮短嗎?
兩船中間的空間為什麼在觀測者眼中會莫名其妙的跟著收縮我還是不了解,如果只有一艘船,觀測者眼中只有船收縮,後面多一艘船的話兩艘船都收縮連中間的空間也收縮嗎?我還是覺得奇怪,有大大能為我解釋嗎 :ase

maverblue 2006-01-30 12:57 AM

引用:
作者kurakimai
意思是說就算沒綁繩子兩船中間的距離一樣會縮短嗎?
兩船中間的空間為什麼在觀測者眼中會莫名其妙的跟著收縮我還是不了解,如果只有一艘船,觀測者眼中只有船收縮,後面多一艘船的話兩艘船都收縮連中間的空間也收縮嗎?我還是覺得奇怪,有大大能為我解釋嗎 :ase


這要看你已什麼立場解讀繩子囉,假使這條繩子超級堅固,那這三個物件可視為同一空間,所以整體縮短,不會有繩子斷不斷的問題
假使兩艘太空船沒繩子連結,各自加速的話,那就是兩艘太空船長度各自縮短
(不過不是真的縮短啦,是以靜止觀察者來看的話,長度較短,但在火箭上的人,其時間.空間皆為不變)

nick66 2006-01-30 01:11 AM

收縮效應並不是剛體物質本身的壓縮, 而是時間和空間測量上所
帶來的一種收縮效應.
kurakimai一直強調的兩船跟繩子可視為一體的剛體物質(在運動狀態)
.本身結構跟繩長不會有任何改變.

invaderfish 2006-01-30 01:15 AM

刪.................
沒看清楚 不好意思 :jolin:

maverblue 2006-01-30 01:49 AM

引用:
作者invaderfish
這問題很好解釋吧...
請注意
中間的繩子不會變短喔
請注意你繩子的移動方向
假設是這樣(1表太空船,-表繩子)
1-1


當你太空梭移動時
長度會收縮的,是與運動方向平行的分量,而與運動方向垂直的分量速度為零,
也就是說,太空梭會變短,但是不會變窄
所以繩子的長度不會變短
假設繩子有寬度,則寬度會收縮

請注意一個觀念,長度會收縮,是與運動方向平行的分量才會收縮!
與運動方向垂直的分量是不會改變長度的
而你舉的例子,繩子的長度恰與運動方向垂直,所以繩子的長度不會改變!!! :)

另外,這問題,跟繩子的材料無關好唄...



ㄟ...只是想釐清繩子與火箭處於相同的地位 (就是說這三個物件視為ㄧ個剛體啦)
不過樓主題目說的兩個火箭是一前一後"加速度前進",所以應該是
<= ---<=
不過非慣性座標系的問題必須以廣義相對論解決....(抱歉,程度只到這裡了....)

invaderfish 2006-01-30 02:09 AM

引用:
作者maverblue
ㄟ...只是想釐清繩子與火箭處於相同的地位 (就是說這三個物件視為ㄧ個剛體啦)
不過樓主題目說的兩個火箭是一前一後"加速度前進",所以應該是
<= ---<=
不過非慣性座標系的問題必須以廣義相對論解決....(抱歉,程度只到這裡了....)

阿不好意思勒= =
沒看清楚題目
抱歉抱歉...

kurakimai 2006-01-30 02:19 AM

現在時間凌晨兩點十七分,經歷數小時的思考與想像推演,我決定先放棄 .....:jolin:
不過這裡的高手真是不少阿!看來以後有疑難雜症就往這裡栽好了 :laugh:
不多說先睡覺了 :sleep:


所有的時間均為GMT +8。 現在的時間是10:28 PM.

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