关于狭义相对论的问题?帮我看一下下面这段话正不正确?

首页/题库/363℃/2024-05-08 15:27:05

关于狭义相对论的问题?帮我看一下下面这段话正不正确?

我们来谈谈狭义相对论的本质狭义相对论是四维时空的数学框架,其本质和牛顿的三维绝对空间加一维时间相同.它只是对客观物理时间和空间的理论抽象,仅仅是一种数学合理化的抽象,是研究工作所利用的工具.运动中的尺子会“收缩”,时钟会“变慢”都是因为我们用光做工具对运动物体进行测量的结果,如果不是用光做工具,或者不是对运动物体进行测量,就不会发生任何效应.因此原子钟环球飞行实验、u子衰变、质量增加等现象不能用狭义相对论来解释,这些物理现象是高速运动物体客观上内在固有的真正的物理变化,而不同于狭义相对论的观测效应,研究这些物理现象的本质将是现代物理学的一个重要命题.狭义相对论的这一性质,使我们更多地把它看成是用物理名义所阐发的哲学原则：即同一位观测者,观测同一个对象（物体）,因为观测条件的不同（观测者坐标系相对于运动物体坐标系的运动状态）而得到完全不同的观测结果（尺缩钟慢）.由此可见,如果我们搞清楚狭义相对论的本质,那么我们就会明白包括μ介子寿命延长、双生子佯谬、潜水艇悖论等在内的实验讨论都是对狭义相对论原理的误解.

优质解答：

不对.这段话基本就没有对的地方.相对论的本质和牛顿的三维绝对空间加一维时间是完全不同的,在数学上,4维和3+1维不同(3+1维,多出的那1维和原3维是垂直的,4维则不是)；物理上,相对论本质认为时空不可分,二者相互影响,而牛顿理论则认为时空可分,时间完全独立于空间自行前进.

相对论效应是观测效应,不同的观测者看的事物会有不同的结论,但是并不改变事件本身(比如因果就不会变).狭义相对论认为,所有物理规律在不同惯性参考系内都是不变的.总的来说,狭义相对论结合广义相对论是自洽的,各种悖论来自于对相对论理解的偏差,忽视了其中某些细节或者概念而产生的.原子钟环球飞行实验、u子衰变、质量增加等现象都可以用狭义相对论解释,这些都不是内在固有属性的变化,例如,u子在其自身的参考系内,质量、寿命等都是不变的.

相对论中很重要的几个概念是相对、参考系、测量,对一个现象的判断都是来自于某一个参考者的观测,各个参考者之间的相对运动产生了各自测量的不同,相对论是用来计算、解释或者预言这些不同测量结果的.哲学上说,相对论强调和延伸了相对这一概念,例如时空的相对性等等.

当然,相对论的成功并不能代表着相对论的绝对正确,它仅是现在最为成功的解释时空大尺度、高速运动的理论.一个理论的正确与否应该看它能否成功的解释实验现象、预言实验结果.当理论与实验符合时,理论就能够说在某一个范围内它是适用的.但是并不能排除拥有其他理论的可能.

再问： 你是说那些尺缩钟慢都是测量效应，那么实际上会不会有这种效应？还有那个双生子佯谬该怎样去解释，又或者会不会出现这种现象？请详解........我还只是个高中生，对相对论很痴迷！..........谢谢！

再答： 不好意思，之前没看到你的追问。主要是理解一点：所有的东西都是观测(测量)决定的，不同的参考系(比如某个人)看到的现象是不同的。所以最好不要用“实际上会不会有这种效应”来说，比如u子，它的静止时间(它自己的参考系)看，只有几微秒，但是当我们看它以接近光的速度运动时，测量到的寿命会远大于几微秒，甚至到几毫秒甚至更多。这个事实的解释，应该是从不同参考系出发的，它自身的参考系看寿命为几微秒，在实验者(我们)看来，它的寿命有几毫秒；而不是说它的寿命本身到底有没有变长。 双生子佯谬的解释你可以上网搜搜，但是它并不是一个很好的狭义相对论的佯谬，它涉及了加速过程，这不是狭义相对论能够清楚说明的。根据广义相对论的计算，飞出去的兄弟的确比留在地球的要年轻。 相对论的困难主要还是在于理解上，网上绝大多数甚至很多学术上对相对论的攻击都是对相对论理论本身的一些误解。相对论可能将来不是最适用的理论，但是现在看来与实验还是符合的很好的，尽管它也有很多困难，这些困难或许将来就会是新的物理(比如说暗物质暗能量等等)。

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