相對論讀后感
相對論讀后感
終于看完了相對論，大部分都懂了，其中有些部分需要用到高等代數(shù)和很復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式推理，弄得我頭暈暈的。
在天文物理學(xué)方面我的局限性很大，因為我所感興趣的大多為純理論化的東西，處在學(xué)科前沿，甚至部分尚存在爭議，想真正將其弄懂并提出猜想必須有很深的相關(guān)知識積淀，我的造詣顯然不怎么地。這類東西不是想想就行的，即便是猜想，也得有一定的理論依據(jù)可循，不過我仍想闡述一下我幼稚的觀點(diǎn)。 愛因斯坦用兩個坐標(biāo)系論證了光速不變定理，過程嚴(yán)謹(jǐn)，推理中沒有疏漏，但得出的結(jié)果我還是很難理解。假設(shè)一個物體A以光速前進(jìn)，難道一束光對它來說仍是以光速前進(jìn)？速度是相對的，物體必然是相對于另一個物體B以光速運(yùn)動。我們再假設(shè)上述那束光從物體B上發(fā)出，就得到一個矛盾的推理結(jié)果。光束與物體A相對于B來說皆以光速運(yùn)行，以此來比較可得出光束與物體A相對靜止（兩者速度方向相同），但是愛因斯坦卻證明出了光速不變定理，與光束和物體A相對靜止矛盾。（本來是自己的疑問，不過在之后的推論中解決了，我沒考慮到光速的特殊性，具體在后邊詳述） 除了光速不變定理外，我對“雙子悖論”中愛因斯坦贊同的第一種假設(shè)也有異議。在距離的相對性上，根據(jù)洛倫茲的理解，物體在運(yùn)動方向上的密度會因長度縮短而增大，這樣對于一個透明物體來說就會存在雙折射現(xiàn)象，但實驗否定了這一結(jié)論。愛因斯坦的狹義相對論則認(rèn)為這種那個長度縮短和時間變慢都是由于測量者處于不同的參照系引起的，并不是實際意義上的縮短和變慢。在此我是認(rèn)同愛因斯坦的說法的，即絕對時間和絕對長度不因速度而改變（這是不完全的表達(dá)，前提是空間未發(fā)生扭曲，(m.maimaiyin.com)我認(rèn)為當(dāng)物體速度達(dá)到一定程度時會扭曲空間，這點(diǎn)后面會談到）�；剡^頭來我們再看“雙子悖論”，“雙子悖論”最初是作為反對相對論的一個證據(jù)提出的。一位太空旅行者，如果以地球為參照系，由于高速飛行其時間流逝應(yīng)當(dāng)比地球上慢一些，他返回地球是應(yīng)該比留在地球上的兄弟年輕。但是如果以飛船為參照系，那么出于同樣的理由，得到的結(jié)論卻是他比兄弟年老。愛因斯坦本人認(rèn)為前一種推論是對的。這主要是由于飛船返航時的加速度以及飛船和地球上的引力場差所導(dǎo)致的（這里也有一個關(guān)于參照系的選取問題，在關(guān)于飛船不適合作參照系的附注中會詳細(xì)提到）。然而當(dāng)我們把相對論拿出來時，“雙子悖論”這個推理本身就是錯誤的。當(dāng)宇航員在高速飛行時，他處于另一參照系內(nèi)，以我們的參照系去觀察他，自然覺得他的時間流速比我們慢，反之亦然（附注1）。在此過程中，我必須要申明一點(diǎn)，看到的未必是真的。這里我們看到的就是一個假象，就像電影中的慢動作，我們看到演員做一個動作需要五秒，感覺時間流逝很慢，事實上他只用了不到一秒或更少。這是從大眾直觀的認(rèn)識上來解釋，實際上這種認(rèn)識方法本身就不正確，往往偏離事實、真相。愛因斯坦在相對論中通過洛倫茲變換導(dǎo)出了速度——時間方程，排除了視覺等直觀感知上的錯覺。然而正如愛因斯坦所說，時間變慢是由于測量者處于不同的參照系而改變的，上述現(xiàn)象就像我們和宇航員都以分鐘來計時，但他所在的參照系中一分鐘在絕對時間上卻與我們的兩分鐘相等（附注2）。當(dāng)宇航員返航后，無論先前兩者所在參照系有何不同，宇航員又回到了我們的參照系之內(nèi)，他與他的兄弟應(yīng)該仍是同一年齡，而不是誰比誰老。
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