相对论很烧脑?不存在的!

作者: 宇宙壹号分类: 科学科普 发布时间: 2024-01-21 22:43:31 浏览:6445695 次

相对论很烧脑?不存在的!

石油战争:
物理最牛批的一点就是,无论场景多复杂多奇怪,定律依然是严格成立的。

【回复】回复 @尤瑟潘德雷根 :如果你发现定律错了,说明要有新的定律来推翻它了
【回复】因为宇宙一直在遵套的规律运转,如果破坏了规律,宇宙即将不复存在。
鳥槍:
似懂非懂了,对于火车上的人来说右侧栅栏先落下,然后是左侧,外面的人来说是同时,是因为左右的时空是不一样的导致的吗

【回复】是的,时空转化了,空间的差异导致同时的事件变得有间隔
【回复】绝对同时性在相对论是没有必要的,因为光速是恒定的。所以引入“参考系时间”
【回复】准确来说,对于火车上的人而言左侧栅栏下落这一事件与右侧栅栏下落这一事件并不是“同时”发生的,即“同时”这一概念在相对论时空观中失去了意义(除非两事件的位置相同)
PatientSolitary:
视频里的开关只是为了帮助理解而引入的,实际中可以去除。 也就是说,现实中我们看到了这样的事件顺序:火车前端进入隧道→火车后端进入隧道→两个闸门同时关闭→两个闸门同时开启→火车前端离开隧道→火车后端离开隧道 而当我们换了一个参考系之后,在地面系看来“同时发生的”两个闸门开启或关闭的事件,由于其在火车行进方向上具有不同的空间位置,导致在近光速运动的火车看来两个事件发生的顺序是不同的。简单而言,就是自己前方的事件发生得“早”,自己后方的事件发生得“晚”。也就是说,火车上看到的事件顺序是这样的:火车前端进入隧道→隧道末端闸门关闭→隧道末端闸门开启→火车前端离开隧道→火车后端进入隧道→隧道始端闸门关闭→隧道始端闸门开启→隧道后端离开隧道。 所以这个案例可以帮我们建立两个认知: 1.狭义相对论不会扭曲因果,更不会修改结果。它只会让事件发生的顺序有所变化,但不会倒果为因(即让结果发生在原因之前)。 2.狭义相对论的视角下,在某一参考系下同时发生的事件在另一相对运动的参考系看来会变得“不同时”,即“同时的相对性”。视频中用类似于相对论多普勒效应的方式形象展示了这一结论。

【回复】这种“顺序”的变化,也就像各种影视作品里的那种符合相对论情况下时间的变化的体现吧,在旁人眼中同时发生的事,在高速运动的目标眼中却有快有慢
【回复】回复 @ssyld12138 :很好的问题。你设想的情况下,火车视角下,发生事件的顺序是这样的: 火车头部进入隧道→火车头部离开隧道,同时隧道末端闸门开闭一次→火车尾部进入隧道,同时隧道始端闸门开闭一次→火车尾部离开隧道 地面参考系下,发生事件的顺序是这样的: 火车头部进入隧道→火车尾部进入隧道,同时隧道始端闸门开启一次→火车头部离开隧道,同时隧道末端闸门开闭一次→火车尾部离开隧道 也就是说,在近光速的相对论条件下,某些事件的发生调换了顺序。可能你会觉得这有点难理解,反直觉。其实我也是。我也是在草纸上画了图才确定的。
【回复】回复 @昵称都改不成功 :首先,这个问题里默认火车前后同速,闸门的开关都默认是一瞬间的事儿,因此你无论坐在火车的哪里看到的结果都是几乎相同的。其次,这里的火车不是光速行驶,而且在考虑相对论效应下的近光速行驶,所以实际上是可以观测到事件的先后的。而且,根据视频中的开关模型,当火车以极限的光速行驶时,隧道前端的闸门会很快关闭再开启,而后方闸门关闭的时间却是遥遥无期(本质上是一个追及问题)。
法外の狂徒눈:
简单来说就是:慢就多跑,砸不到就别砸,车头是车头,车尾是车尾,你这么喜欢把车头车尾放一块,哥们你怎么不提一下光速呢

【回复】都没多友善,不是所有人都知道这个梗[喜极而泣]
【回复】回覆 @我的世界只有你呃呃 :這是在玩梗
【回复】回复 @我的世界只有你呃呃 :🤣👉
总算没重名的了:
很喜欢看B站有关相对论的视频,每每看到弹幕就觉得我国物理发展前途一片光明,所有人说的观点都不一样[微笑]

【回复】不包括我,一点也看不懂
【回复】本来就是前言科学,大学不学物理基本没地方会教,大家不懂不是很正常
酸翔:
我去,为什么弹幕都在纠结“为什么火车速度必须接近光速”的问题啊,这不就是个前提假设的吗?要是火车没那么快,相对论造成的影响都可以忽略不计,这种事还用得着拿出来在弹幕里发一下?

【回复】因为在他们看来,“火车”就是火车。
【回复】每个科普视频都有这种人,搞不懂到底在想什么,知道个光速就拿出来卖弄?
【回复】回复 @晋元帝忙死了 : 哪怕是在慢速情况下,相对论依然有效,只是由于速度很慢,所产生的尺缩效应也很小。
念风萧索:
这么说吧,在火车里的人眼里栅栏不是同时落下的

【回复】回复 @小小罗丝钉 :人家只是在讨论的过程中犯了个小迷糊罢了[热]又不是死不认错,自己看不懂怎么还鄙视起专业术语了
【回复】回复 @让晨曦点亮信仰 :别人说的是对的兄弟
【回复】回复 @小小罗丝钉 :你看不懂就是人家胡乱讲吗。。洛伦兹变换是相对论的基础,尺缩效应与双生子佯谬都是相对论的重要事例。他犯迷糊了,但人家是真懂好吧。
让我取个昵称qaq:
等一下,我有些笨。如果说从宏观角度看待同一时刻落下的栅栏,对于火车上的乘客来说则是先落下了右侧也就是前进方向上的的栅栏,这是否意味着,对于乘客而言,我们(旁观者)视角下,也就是宏观角度下的,栅栏落下 这一时刻对乘客而言可以观测到两次。乘客把自己想象成长长的东西,他就像是先到达了这一时刻,又看见了过去的自己也经历了这一时刻…… 等等头好痒…这是什么…总之,这会不会和时空有对应的关联?

【回复】没有“观测到两次”这一说。你只需要记住一点,在近光速的相对论视角下,一个人眼里两件同时发生的事情,在另一个相对于他运动的人的眼里看来不是同时发生的。
【回复】参考系不同。上帝视角是同事发生的事,但是在火车上的人感觉不是同时发生的。比如距离地球10光年和20光年的地方现在同时两颗恒星爆炸,我们看到的是十年后一颗恒星爆炸,再过十年又一颗爆炸
【回复】对,目前来看高速宏观状态是和时空有关联的,许多空间时间理论都是由此衍生的
人质一败涂地:
平常人不一定要听个乐呵,想深入了解就深入。别听别人瞎几儿劝退,兴趣并不违法[辣眼睛]

【回复】确实不违法,想深入就认真思考,但别老KY纠结这个火车那个栅栏的,完全无意义
【回复】说得好!上边那个评论恶心死我了
【回复】感兴趣的小伙伴给你们指条路BV1pp4y1z77E[星星眼][星星眼][星星眼]
IplutoIcxr:
我去,为什么弹幕都在纠结“为什么火车速度必须接近光速”的问题啊,这不就是个前提假设的吗?要是火车没那么快,相对论造成的影响都可以忽略不计,这种事还用得着拿出来在弹幕里发一下?

【回复】纠结光速这个问题就好像我给班里成绩倒数的人讲题时,他们会问出来的问题
【回复】智商不够,无法透过现象看本质,这种人做小学数学题的时候估计还要问一下为什么水池会一边加水一边放水[保卫萝卜_白眼]
【回复】回复 @Equality_Physics :没有没有,我不高人一等,你有这种感觉可能是因为你低人一等[笑哭]
clearskia:
理解这个东西的最关键点就在于,不要把时间看作是一个恒定的东西,而只是一种主观感受; 就比如有人绞尽脑汁想不明白,为什么在旁观者看来两个同时关闭的栅栏,在火车上的游客看来就有先后顺序,这是“不合逻辑”的 事实上,正是这种在低速世界中先入为主的概念干扰了正常的思考,爱因斯坦提出时间从来就不是什么客观的东西,而是主观判断,唯一客观的东西只有光速,这也是相对论最核心的观点; 当然如果实在理解不了也无所谓,智人几万年的历史也就出了一个爱因斯坦,爱因斯坦琢磨了一辈子也没琢磨清楚的东西我们理解不了也正常

【回复】只是有些人不理解时间代表着什么,时间真正代表事件和事物在发生变化,这就是人的主观感受,而事件和事物的变化需要有个信息传播流才能发生改变,而信息目前已知最大的传播速度就是光速,也就是说时间和事物的变化,无论如何改变速度是不能超过光速的,而物体速度概念除了光速以外,全都是相对值,只要你速度越快,那么世界变化的信息流就越来越难追上你,从你自身的感受角度看,就是自己身后的事件时间速度变慢了,这也是为什么火车上的人会看到,后面的栅栏比前面的栅栏关闭的慢,因为从火车上的人主观感受来看,身后的事件变化时间流速也变慢了……
爱迪奥斯坦:
如果栅栏碰到地面,栅栏就停止不穿进地面,是不是可以到达短隧道关长火车的效果?隧道视角:车尾由于膨胀会撞向左侧栅栏。火车视角:车被右门撞时,隧道左侧向左膨胀速度等于光速,膨胀结束后,中间传感器信号才传到左栅栏,后栅栏落下,过程中,车头停下时,车尾由于(力的还是事件的?)传播速度,未能停下,车被向右压缩,左门可以把车关进右边。请问这样解释隧道关车对吗?

【回复】火车撞右门之后速度会变0吧,速度变0之后尺缩应该就不存在了,。。吧
【回复】回复 @丿凉丶 :力的传播有速度的[笑哭]车不是绝对刚体是不能瞬间速度降为0的
【回复】力的传播也不能超光速,前面碰撞产生的力也会以光速向后方传递。
今天吸猪了嘛:
参考系不同。上帝视角是同事发生的事,但是在火车上的人感觉不是同时发生的。比如距离地球10光年和20光年的地方现在同时两颗恒星爆炸,我们看到的是十年后一颗恒星爆炸,再过十年又一颗爆炸

【回复】哥们你把事件和观测混淆了。不是火车上的人看到前门先落后门后落,而是火车参考系在上帝视角下本身就是前门先落后门后落。
【回复】哥们相对论学的不是很好啊[脱单doge]把观测和事件搞混了
自为一体:
有几个前提条件没有提到,栅栏落下的速度也应该是光速,否则火车速度超过栅栏落下的速度,总会撞上去。最主要的还是参考系变了,以静止状态的观察运动状态的火车,光信号仍然是正常同时到达两侧。运动状态观测前方光信号,是以自己为参考系,在尺缩效应下,前方的空间尺度会缩小,后方会增大,虽然在外界静止状态看起来是没有变化的,但是自己肯定会先观测到相对距离下最近的栅栏,模型动画其实没怎么表现出来运动状态下的主观感受[doge]

【回复】栅栏下降速度根本无所谓 毕竟可以假设隧道高度远小于隧道长度。前方收缩后方膨胀也是错误,多学学
【回复】不用光速,理论上火车和隧道不是相对静止就行
【回复】这个模型是把栅栏抽象成了质点吧[脱单doge]栅栏是否落下是质点的两种状态,相应的,火车也抽象成了一个线段
盛科西嘉岛:
@雨旸时若_ @杨师傅ysf @77哥哥的66妹妹 来学物理[滑稽]

【回复】牡牡牡……牡蛎得死(摇头)[脱单doge]
【回复】我开着光速火车创死你[傲娇]
随心2567:
我大抵懂了,把快速理解为接近光速,虽然栅栏是同时落下的,但由于火车向右开,所以右侧栅栏的光信号提前到达乘客眼中,而火车在行驶过程中是离左侧栅栏越来越远的,所以左侧栅栏的光信号需要一些时间追上接近光速的火车,这样乘客才认为右侧栅栏先落下,左侧栅栏再落下。至于为什么偏要把快速说成接近光速,我想应该是这种现象在高速世界里能够更明显地体现出来吧。

【回复】并没有 从火车的参考系里俩栅栏根本就不是同时落下 不需要考虑被观测到的时间
【回复】不只是如此。而是以火车为参考系,两个栅栏落下就不是同时发生的事。不管你怎么算,都是不同时的。只有当以隧道为参考系它们才是同时。
【回复】相对论针对的物理情景就是高速啊[脱单doge]
闪电当然是扔:
我来理解一下大家看下对不对,先从外人视角看两个栅栏是同时下降的不会砸到火车, 在火车里面的人视角中,因为火车再往前动,前面栅栏下路的光会更快到达乘客眼中,而后面的光会过段时间才能传播到乘客眼中,所以同时下落的栅栏在乘客眼中,变成了前面先下落,后面后下落,实际上他们是同时下落的,只是光传播需要速度,后面的光需要时间追上火车上的人罢了

【回复】理解了表面,实际上相对论中“同时”具有相对性。栅栏只在地面参考系中“同时落下”,在其他参考系中可不一定,得通过洛伦兹变换计算。不存在绝对时间,也就不存在绝对同时。
【回复】回复 @你国有人忧天地崩坠 :错啦,相对论最大的一个观点不就是时间是一种错觉吗。相对论不仅是空间的相对,不同坐标系下的时间也是不一样的。A坐标系下同时发生的两件事,在b坐标系下可能相隔了很长的时间。视频上就是地面坐标系下栅栏是同时落下,但是固连于火车的坐标系他俩就不是同时落下的
【回复】回复 @你国有人忧天地崩坠 :不是,变的是时间…光才是那个永恒不变的…
有缘再见再说吧:
相对论居然是先有理论后实践的,爱因斯坦天才

【回复】爱因斯坦这种伟人,就是脑子里好像有一台演变计算机,他能站在每一个原子角度,每一个客观事件上去推测,物理该怎么变化,然后用实践论证他的猜想
【回复】回复 @洛叶繁 :宇称不守恒是先发现theta粒子和tau粒子除了衰变道不一样其他性质基本一样,然后Lee-Yang才猜测它们两个其实是同一种粒子,但是这种衰变道预示着奇偶宇称的这种粒子的弱相互作用有本质区别,从而猜测弱相互作用中宇称不守恒,Wu在后来设计了Co60的衰变证明了弱相互作用中宇称不守恒
【回复】这种理论能想到,难怪大脑要被切片

宇宙 科普 科学 万物研究所 万物研究所·冬日健康季

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