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既然聊相对论，索性聊清楚

黄药师

加入时间: 2004/02/14
文章: 999

经验值: 116

标题: 既然聊相对论，索性聊清楚 (434 reads) 时间: 2005-6-05 周日, 下午1:50

作者：黄药师 在寒山小径发贴, 来自 http://www.hjclub.org

王麻子的相对论文章错误不少，给不清楚相对论的人看了，只会增加混乱。既然聊相对论，有些问题就不能不澄清。
1. 先看你举的一个例子：
假如一个年轻人站立在一辆速度为每小时８公里的车上以时速２４公里的速度迎面抛出一个球飞向立交桥的墙面，这只球对那立交桥墙面的冲击速度应该是多少？再，当车从立交桥下穿过之后，那年轻人转过身来又以每小时２４公里的速度向背后的立交桥抛出球来冲击墙面，当然车的时速依然是８公里，那么这只球对墙面的的冲击速度又是多少？
正确的答案是，对于地面（地球）来说，在前者的情况下，球对墙面的冲击速度是车速加上球速即２４＋８＝３２公里，在后者的情况下，球对墙面的冲击速度应该是球速减去车速即２４－８＝１６公里。这大概是连小学生都能明白的道理和常识。爱因斯坦之前的物理学家们也正是用这个最基本的常识来推算光速和寻找以太的。
但是，爱因斯坦就是爱因斯坦，他没有跟在常识的屁股后面走，而是反其道而行之，他认为假如从一个遥远的星球上射出来的光以每秒３０００００公里的速度象球那样投射到达地球的话，无论那星球的速度是多么快或者多么慢，是向着地球还是背向着地球运动，光速是不可改变的。换句话说，上面我们说过的那位青年在车上抛出的球和车的运行速度毫无关系，他扔出来的球的速度永远是２４公里！
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这是一个经常被用来解释光速不变的例子。可惜这个例子用来说明“光速不变”原理完全无用。我们设想，一个人在同样的一辆速度为每小时８公里的车上大喊一声，他的声音的传播速度跟他站在地上不动喊叫的声音的传播速度也是一样的（大约340m/s）。那么我们是不是也可以说声速也具有光速一样的性质呢？光速不变的特殊性何在？
问题在于仅仅说明光速与光源运动速度无关并不能揭露问题的实质。相对论原理的实质是“光速对以不同运动速度相对运动的惯性系保持不变”，这才是使光速区别于其他物理运动速度的关键。

2 关于“相对运动的物体长度随着速度的快慢而变化”
这个错误一望便知，相对论的“尺缩”现象说的是运动物体在其运动方向上的长度会缩短。注意这里的“在其运动方向上”的长度会缩短，而其他方向的长度是不变的。也就是说，一个人面向前方站在一列以1/2光速运行的火车上，我们会发现他的鼻子会变低，身体变薄，但他的身高却不会变化，肩膀也不会变窄。有趣的是，如果他的阴茎处于松弛状态，阴茎的长短也不会变化。如果他勃起了，阴茎反而会变短一点，呵呵。

作者：黄药师 在寒山小径发贴, 来自 http://www.hjclub.org

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