 |
用简单而有效的理想实验来分析问题吧。 |
假设：a和b位于两个相互匀直运动的惯性系中，相对速度是v。俩人手中有两个完全相同的钟摆。
a定义自己手中的钟摆摆动周期时间为1秒，却看到b手中钟摆的摆动周期时间为0.1秒。
这时候，a看到b的一切运动都“缓慢”起来了，包括b的心跳、思维速度。由于缓慢的程度是同步的，用缓慢的心思去考察缓慢的周期运动，所以a可以推测到b眼中的钟摆b，其摆动周期还是自己（就是a）感受的1秒。这个推测和b的定义不约而同地吻合：b定义钟摆b的摆动周期时间就是1秒。看，这两个“1秒”的物理图像完全相同。这两个完全相同的“1秒”，就是本征时间1秒，也就是实际上的局部时间单位。同样的推理过程完全可以运用到b的身上，而得出相同的结论。
如果定义一个绝对标准的时间单位的话，所有的一切就会出现混乱：假设把地球上的钟摆摆动周期定义为标准时间单位1秒，那么相对于地球作运动的其他钟摆，它们的摆动周期都不是时间单位，但是都可以通过数学变换（校验）来校正，也可以代表一个数量变动了的时间单位。比如一个运动钟摆，地球上看它的摆动周期是0.1秒，那么地球上的人就会说：“那个钟摆连续10次摆动，是一个时间单位。所以那个钟摆应该用连续10次摆动来作为一个整体时间单位1秒”。可是那个钟摆的主人却看到，地球上的标准钟摆，在自己的钟摆摆动10周期的时候，才摆动了1周期。他也可以断言：“地球上的钟摆连续摆动10次，我的钟摆才摆动了1次，所以应该把我的钟摆摆动0.1周期的时间，作为一个时间单位”。两种描述完全不同，更不用说统一了，这是怎么回事呢？希望志勰兄解释，更希望不是泛泛而谈，最好能够用具体的数字和概念来澄清。其实这个问题就是如下愚蠢的问题：根据公式t=t'/sqrt(1-vv/cc)，那么逆变换t'=t*sqrt(1-vv/cc)，前者是“时间膨胀”，后者是“时间收缩”，不就混乱了吗？就是这个联系我才提出带/不带撇的量的概念。如果用绝对时空观去考察相对论时间观，那么这个简单的逻辑矛盾必然会出现。对带/不带撇的量，我认为我原先的认识是没有错误的，但是还存在另外一套定义（经典意义），也是完全正确的，两者之间必然有联系，却不是等同的关系。
不必使用同时的相对性来对待那个“a观察b--时间膨胀，和b观察a--时间收缩”问题。这个问题没有“必须同时拿出结论”的前提，任何时候都可以得到相同的结论。
关于解析几何中线段-点数问题这块石头，我差点把自己的腿给砸断了：不同长度的线段具有相同个数的点，但是其宏观度量--长度是有区别的。于是，用一个统一的长度单位来精确定义线段的空间度量，就可以准确地描述每一个线段的度量了。可以把线段a、b看作两个不同状态的惯性系中的钟摆周期运动时间，可以一眼看出两种周期时间之间的间隔长度关系哪个长，哪个短。可是问题就是在：在a状态看到的a、b线段是a长b短，可是在b状态看到的却是a短b长。这就是线段长度--点数问题和惯性系之间时间问题的根本区别，不能等同看待。所以不能够简单地使用线段长度概念来比拟时间长度概念。在这个意义上，线段点数的概念更接近于时间单位概念。
其实正是由于无法用先验的观念来定义时间单位，所以爱因斯坦使用了实际物体的周期运动来定义时间单位。把一系列完全相同的钟摆的周期运动作为1个时间单位，那么无论这些钟摆的运动状态如何，其一个周期就一定代表了一个当地局部的时间单位（因为惯性系内所有的时间膨胀率都是同步的）。时间单位只有局部的含义，而没有全局的含义。本征时间，就是当地局部的真正的时间单位的堆积。
guojia
返回顶部
