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相對(duì)論讀后感
相對(duì)論讀后感
終于看完了相對(duì)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?yàn)槲宜信d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(shí)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(gè)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(gè)物體A以光速前進(jìn)，難道一束光對(duì)它來說仍是以光速前進(jìn)？速度是相對(duì)的，物體必然是相對(duì)于另一個(gè)物體B以光速運(yùn)動(dòng)。我們?cè)偌僭O(shè)上述那束光從物體B上發(fā)出，就得到一個(gè)矛盾的推理結(jié)果。光束與物體A相對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)“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(duì)性上，根據(jù)洛倫茲的理解，物體在運(yùn)動(dòng)方向上的密度會(huì)因長度縮短而增大，這樣對(duì)于一個(gè)透明物體來說就會(huì)存在雙折射現(xiàn)象，但實(shí)驗(yàn)否定了這一結(jié)論。愛因斯坦的狹義相對(duì)論則認(rèn)為這種那個(gè)長度縮短和時(shí)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(shí)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(duì)時(shí)間和絕對(duì)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，(www.chihim.cn)我認(rèn)為當(dāng)物體速度達(dá)到一定程度時(shí)會(huì)扭曲空間，這點(diǎn)后面會(huì)談到）。回過頭來我們?cè)倏础半p子悖論”，“雙子悖論”最初是作為反對(duì)相對(duì)論的一個(gè)證據(jù)提出的。一位太空旅行者，如果以地球?yàn)閰⒄障�，由于高速飛行其時(shí)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(duì)的。這主要是由于飛船返航時(shí)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(gè)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(huì)詳細(xì)提到）。然而當(dāng)我們把相對(duì)論拿出來時(shí)，“雙子悖論”這個(gè)推理本身就是錯(cuò)誤的。當(dāng)宇航員在高速飛行時(shí)，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(shí)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(gè)假象，就像電影中的慢動(dòng)作，我們看到演員做一個(gè)動(dòng)作需要五秒，感覺時(shí)間流逝很慢，事實(shí)上他只用了不到一秒或更少。這是從大眾直觀的認(rèn)識(shí)上來解釋，實(shí)際上這種認(rèn)識(shí)方法本身就不正確，往往偏離事實(shí)、真相。愛因斯坦在相對(duì)論中通過洛倫茲變換導(dǎo)出了速度——時(shí)間方程，排除了視覺等直觀感知上的錯(cuò)覺。然而正如愛因斯坦所說，時(shí)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(jì)時(shí)，但他所在的參照系中一分鐘在絕對(duì)時(shí)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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