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词条 相对时空观
释义

简介

在爱因斯坦的相对论中,否定了牛顿的绝对时空观,提出了相对时空观。在相对时空观中,时间和空间被联系在一起,它们互相联系又互相制约,物质的运动对时间和空间有一定的影响。爱因斯坦还把时间看作第四维,与三维的空间一起组成了四维时空。

相对时空产生的现象

同时性的相对性

同时性的相对性,是爱因斯坦论述相对论的一个重要依据,也是体现相对时空观的重要现象。然而很多人并未彻底理解这个问题。

同时性的相对性,产生的根源是测量速度慢而引起的,而并非经典理论不能解决的问题。

我们通常所说的同时,是指绝对的同时,是假设测量信号无穷大的结果,或者是处于距离两个事件的位置,信号传递的时间相同。相对同时,是和测量速度和位置相关的,是主观同时,而不是客观同时。例如:AB两处发生爆炸,空气静止,在AB中间的人同一时间听到AB两处爆炸,而靠近A处的人,先听到A处的爆炸,后听到B处的爆炸声,他听到的结果不在一个时间点上,就是不同时的。

在智者想来,这两个结果,完全是统一的,每个人测得的物理现象都没有错,错的是他们都认为自己的结论,是可以得到“公认”的唯一结论。只要每个人都由测量现象,扣除信号传递需要的时间,都可得到,两个事件“同时”发生这个结论;或者都用无穷大速度测量,也会得到同时这个结论,所以同时性,是可以公认的结论,物理本质本身,不存在同时的相对性,是客观的规律,具有绝对性。用绝对时空观思考问题,没有什么不对,而采用相对时空观,则会导致不同的人对AB爆炸事件的描述可以不同,而不必将其统一起来,其结论,也变成了主观结论,随着测量者的位置而变化,而不是客观的结论。

长度的收缩

长度收缩效应,又称尺缩效应,是物理学理论。在某一个运动的参考系中,对一根沿运动方向放置且相对于此参考系静止的棒的长度要比在一个静止的参考系中测得的此棒的长度短一些。这种情况被叫做长度收缩效应,或尺缩效应。这个效应显示了空间的相对性。对于同一个物体,在相对于该物体运动的参考系中,沿运动方向测量它的长度,所得的结果要比在相对于该物体静止的参考系中测得的同方向长度短一些。这种情况被叫做长度收缩效应。

由坐标的洛伦兹变换可知,物体的长度只在物体运动方向上收缩。在与物体运动垂直的方向上,长度并不收缩。运动时长度收缩为静止时长度的√1-(v^2/c^2)。上述比值称为洛伦兹收缩因子,其中v表示物体相对速度,c表示光速。

时间的延缓

时间也延缓也就是“时间膨胀”,时间膨胀是说时间并不是永远以人们感受到的现在的这种速度进行的,它也会发生变化。它一般是和速度有关的.速度越快,越接近于极限速度,时间就会越慢(这里有个名词:极限速度,人们所处宇宙的极限速度是光速,但并不是所有的宇宙其极限速度都是光速,可能更快。也可能更慢。举个设想的例子说吧,假如有一个人一分钟的心跳是60下,当他高速运动时,如果速度足够大,他的心跳可能会变成40下,20下,甚至更慢.因为随速度的增加,他的时间变慢了。他自身的新陈代谢也随之变慢。这样,相对于他的时间就发生了膨胀。

相对时空观的总结

1、时间、空间有着密切的联系,时间、空间与物质的运动是不可分割的。

2、不同惯性系各有自己的时间坐标,并互相发现对方的钟走慢了。

3、不同惯性系各有自己的空间坐标,并相互发现对方的“尺”缩短了。

4、作相对运动的两个惯性坐标系中测得的物体运动的速度,不仅在相对运动的方向上的分量不同,而且在垂直于相对运动方向上的分量也不同。

5、光在任何惯性坐标系中传播的速度都等于C,并且是任何物体运动速度的最高极限。

6、在一个惯性系中同时发生的两事件,在另一惯性系中可能是不同时的。

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更新时间:2024/12/25 1:47:34