检验相对论时间观念中的几个关系

志勰

在文中存在几种不同的处理方法,并在实验数值上存在不同。适用范围也存在不同。但在对物质世界的描述上具有等效性。(注:我所说的悖缪也源于此)


相对论时间观念在处理不同参照系中的时间时,和牛顿力学存在不同。可从如下几种关系入手:

1、相对论两个参照系独立的时间关系

    物质运动周期的关系:不论在任何一个参照系,物质运动周期间的关系都是相同的。比如:在两个参照系中,钟表所记录的一秒和心跳的关系。在本身的参照系中,心跳多少下,在另一个参照系中还是多少下。这是有相对性原理确定的。

2、相对论所赋予的两个参照系间的时间关系

    这个问题就存在分歧了,主要分两种:

    第一种是两个参照系中的钟表是同步的。

    当一个参照系中的钟表要开始运行的时候,另一个参照系中的钟表也开始运行,两个钟表的运行是同步的,但运动参照系的钟表所走的一秒比静止参照系的钟表的时间间隔要长,但没有实际观测数值差异,即没有可观测的时间膨胀现象。(我们不能采用试验的观测去验证)

    第二种是两个参照系的钟表运行的周期不同步。即流行的相对论的时间的看法。在网上和我讨论的几位朋友都是这样的看法。

    这种时间观念可以采用试验的方法进行验证。但是,相对论的理论只能合理处理两个参照系的钟表的读数情况,不能合理处理多于两个参照系的钟表计量读数。

    这种时间关系实际上是采用钟表走时的一个周期作为时间的计量单位——一秒。它的实际意义在于在任何一个参照系中,这种定义是绝对的。两个不同惯性参照系钟表的一个周期没有任何在时间上相等的依据,只是经验感觉的约定。

3、时间单位的引入

   检验相对论的时间关系主要在相对论所赋予的两个参照系的时间关系上。两个钟表的周期是进行经验约定的,两者之间没有任何直接的关系。我建议进入单位时间处理。方法是利用相对论所赋予的两个参照系之间的时间关系,归之到两个参照系钟表运行一个周期间的关系上。经过这样处理之后,就可以对两个惯性参照系中的时间进行比较了。即:建立一种统一的标准。

   对于第二个问题的第一种情况——两个参照系中的钟表是同步的,进行单位时间的处理后,两个惯性参照系钟表的同步虽然同样的都是一秒,但是两个参照系某一段时间总量仍然遵守相对论的时间关系。

   对于第二个问题的第二种情况——两个参照系的钟表运行的周期不同步,进行单位时间的处理后,两个惯性参照系钟表的一秒不同步,但是,两个钟表所表示的时间总量在两个参照系中是相等的。即:可以当作牛顿力学中的时间处理。

 

在文中存在几种不同的处理方法,并在实验数值上存在不同。适用范围也存在不同。但在对物质世界的描述上具有等效性。

  (注:我所说的悖缪也源于此)

2000.8.13