光速在任意惯性参照系恒定为C在相对论中所引起的矛盾是什么?
来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/14 01:10:18
光速在任意惯性参照系恒定为C在相对论中所引起的矛盾是什么?
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不论是从试验中我们得到的光速为一常数,还是从电磁理论中所得到的电磁波为一常数.只要将这样一个关系应用于所有的惯性参照系中,那么在理论和客观实践的测量上,都会存在一个不与寻常的结论,就是处理光速的方法是超越常规的.在一个惯性参照系中存在v1、v2两个运动物体,当一个相对于惯性参照系静止的物体发出一束光,相对于惯性参照系的速度为C时,在v1、v2惯性参照系中,光的运动速度同样也为C.光速C在选定的惯性参照系、v1惯性参照系、v2惯性参照系的速值存在明显的不同,采用牛顿力学来描述分别为C、C+v1、C+v2 .那么牛顿力学中三种不同的相对运动速度在相对论中确是都为相对运动速度C.看作是相同的速值.我们知道,这束光掠过三个惯性参照系以及三个惯性参照系都是独立的并且是确定的.牛顿力学中的C、C+v1、C+v2 和相对论中的C,在物质的客观存在上存在区别么?描述的对象上存在区别么?没有,我想任何人在直觉的判断上都会这样的判定.但是,速值的不同只能看作不同的描述方法和模式,我们应该将它们作为独立的两种描述系统.这很自然的将相对论和牛顿力学作为两种描述系统分立开来.
在时间和空间的逻辑结构之六 ——时间、空间与物质的运动(下)——3中,曾探讨了速率和速度在相对论和牛顿力学中的联系,速率在相对论中两体的问题上是没有区别的.但不能应用于三体或者三体以上的问题(在光速的问题上也不能适用,仅是用于速值小于光速的相对运动物体).牛顿力学来描述的C、C+v1、C+v2和相对论中的不同惯性参照系中的C是没有区别的.这种没有区别在客观事实上是适用的.这决定了狭义相对论和牛顿力学描述在数值上等效的范围.同时,也暴露了一个问题,相对论中的任何一个速值,它所表明物体运动速度的大小必须指明是相对于哪一个惯性参照系才可以,否则是没有意义的.物体a与物体c分别以0.8倍和0.6倍的光速远离物体b时,a、c两物体间的相对速度是0.948倍的光速.那么我们说相对于物体a以0.948C运动的物体在相对论中就没有意义.我们必须指明三个物体的关系.我们从物体a观测到的0.948C运动的物体,和这个三体问题的0.948C其速率必然是不同的.这样,光速恒定和爱因斯坦速度相加原理则存在这种不能确定性的矛盾.这对于一个定量描述系统来说是无益的.
在时间和空间的逻辑结构之六 ——时间、空间与物质的运动(下)——3中,曾探讨了速率和速度在相对论和牛顿力学中的联系,速率在相对论中两体的问题上是没有区别的.但不能应用于三体或者三体以上的问题(在光速的问题上也不能适用,仅是用于速值小于光速的相对运动物体).牛顿力学来描述的C、C+v1、C+v2和相对论中的不同惯性参照系中的C是没有区别的.这种没有区别在客观事实上是适用的.这决定了狭义相对论和牛顿力学描述在数值上等效的范围.同时,也暴露了一个问题,相对论中的任何一个速值,它所表明物体运动速度的大小必须指明是相对于哪一个惯性参照系才可以,否则是没有意义的.物体a与物体c分别以0.8倍和0.6倍的光速远离物体b时,a、c两物体间的相对速度是0.948倍的光速.那么我们说相对于物体a以0.948C运动的物体在相对论中就没有意义.我们必须指明三个物体的关系.我们从物体a观测到的0.948C运动的物体,和这个三体问题的0.948C其速率必然是不同的.这样,光速恒定和爱因斯坦速度相加原理则存在这种不能确定性的矛盾.这对于一个定量描述系统来说是无益的.
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