相對論中運動的物體長度沿運動方向縮短了,為什麼一定是「沿運動方向」

2022-12-26 02:26:22 字數 2458 閱讀 8148

1樓:

這裡面有一個常常被人忽略的問題。

我們平時總是說相對運動,但是從來沒人好好的想一想如何相對運動?

比如我們說一列火車相對地面勻速運動,相對的是哪一塊地面呢?

勻速直線運動的概念是:距離/時間=常數。

如果是相對側面的一塊地面,想想,會是勻速直線運動嗎?相對側面的地面會是距離/時間=常數嗎?

所以,所謂的相對運動的兩個慣性系,只能是處於沿運動方向的同一直線上。在參照系看來,運動系只有勻速遠離或接近兩種可能。不可能有橫向的運動,因此,距離的縮短也只能是沿運動方向的,不可能有橫向的。

因為橫向速度是0。

洛倫茲變換的限定條件就是,只有一個與參照系重合的x軸方向的速度,沒有其他方向的分量。如果有其他方向的速度分量,則不符合慣性系的定義。不能套用洛倫茲變換。

2樓:遊婷蘭

因為光速不變原理推出了洛倫茲變換。假設運動方向沿x軸,洛倫茲變換中兩個參考系的y,z是相同的。y=y',z=z'。所以y和z方向不變。

你也可以反過來想,假設如果y方向縮短了,一輛運動的火車就變得更細了,它可以穿過一個山洞。而對於火車山洞是運動的,山洞變得更小了,火車太粗進不去。這就出現了矛盾。

3樓:匿名使用者

記住就可以了,這是光速很小世界的奇觀,

我們這個光速很大的世界,誰也見不到相對論效應,

如果想追根刨底追隨愛因斯坦去問吧。

如何理解相對論中光速運動物體沿運動方向長度為零

4樓:命運終點

光速運動的物體其世界線為類光世界線,而類光世界線的線長恆為0。推導如下:

線元ds^2=-v^2dt^2+c^2dt^2,對於類光線而言v=c。帶入上式得ds^2=0,所以類光世界線的線長|ds^2|=0,即光速物體沿運動方向長度為零。

縮短的問題為什麼物體以光速運動是,會縮短

5樓:匿名使用者

根據愛因斯坦相對論,長度和速度的關係l=l0(1-v^2/c^2)^1/2  。

從阿爾伯特·愛因斯坦狹義相對論的「相對性原理」和「光速不變原理」可推匯出長度收縮效應,它顯示了空間性的相對性。長度收縮效應不但導致物體之間位置和方向的非確定性,還導致物體體積和密度等物理量的可變性。物體在其運動方向上發生長度收縮是相對論時空觀的必然結果,與物體的內部結構無關。

所有相對於觀察者運動的物體,在其運動方向上都要發生同等程度的收縮。

參考網頁連結

相對論中為什麼運動的物體長度縮短我主要想問,為什麼

6樓:匿名使用者

從「測量」這個概念來說,長度的測量必須要求某個長度的兩端要在同時完成,但是由於「同時」這個概念在不同的參考系中存在差異。這個過程可以藉助光速不變原理來考慮,在不同的參考系看來,由於「看」這個動作的速度都是光速,而「距離」不同,則必然是看到「朝向」自己的一端先測量,落後一端後測量,所以必然測得的長度要短一些。

簡單一些的類比就像是拿尺子刻度去量某個長度,視線必須垂直於尺面,否則必然出錯;在不同的參考系就像是側著視線去量,不同的側視角度就有不同的長度。這個類比的差別就在於斜視測距總是長於實際值,不同參考系測距總是短於實際值。

如果從數學角度,結合洛倫茲變換來理解,實際上時間和空間結合為統一的時空座標,洛倫茲變換遵守c²t²-x²-y²-z²不變,不同速度的參考系就相當於偏轉x和t軸(假定速度在x方向),測量的長度是四維時空中的一個不變數c²t²-x²,在靜止參考系中這個不變數在x軸的投影(也就是我們通常所言的長度)最大,在運動參考系中由於座標系旋轉,這個量在x`軸的投影必然要短於原值。

相對論中運動方向上長度變短與運動時時鐘變慢的解釋??????、

7樓:匿名使用者

邏輯推導中使用洛倫茲變換來得出的

在不同慣性系中所觀察到同一事物的長度不同

時間流逝的速度也不同

8樓:匿名使用者

所有事件的相對而論的。一個物體在運動上與靜止時相對來說是變短了,運動上的時間相對靜止的時間來說是變慢的!

9樓:

長度問題主要是因為測量長度的本質,先確定一點再用一點去和參考系比較帶來的。時間問題是因為時間的定義是銫原子的衰變週期的多少分之一,它是和質量有關係的,是質量變化的產物,看看相對論和時間簡史吧

相對論中為什麼運動的物體長度縮短

10樓:

測量一個運動物體的長度,方法是用兩端的座標相減,但是必須要「同時」記錄兩端的座標,不然兩端座標之差就沒有任何意義了,所以要求t1』和t2'要相等。

11樓:

當運動速度不確定的時候,如果t1和t2不同,那就無法計算準確的長度。比如你先測車頭的x座標為0,然後一段時間後才測車尾座標為1,其實他已經運動了一段距離,所以這個測量並不準確。必須相同才行。

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