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谈爱因斯坦的火车思想实验

已有 196 次阅读 2019-9-16 14:49 |系统分类:观点评述

爱因斯坦原设计的思想实验结论正确吗?长期以来可能没有人提出异议。那个实验的结论是相对运动状态下的观测者,对同一事件的发生时间会有不同的观测结论。

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             1. 新设计的同时性思想实验


1. 是新设想的思想实验图。火车依然是相对道基以速度V,在由BA的方向运动。

图的上半部分是假设当M处的观测者看到AB方向同时来的光时,火车上的M’ 位置往B方向偏离了M位置一些。这时,处在M’ 处的观测者是先看到B方向来的光,后看到A方向来的光,他此刻会认为是B方向先发光,A 方向后发光的结论

图的下半部分是假设M’ 位置往A的方向偏离了M位置一些,那么观测者是先看到A来的光,后看到B来的光,他得到A方向先发光,B方向后发光的结论。

可见,对于将要同时到达M的光会因为观测者离开M位置的不同,得出了相反的观测结论。不难想象,随着M’ 位置和M位置偏离不断减少,直到重合时,M’ 观测者一定会得到A B是同时发光的结论,这和静止在M处观测者的结论一致。

这里思想实验和爱因斯坦的思想实验有一样的假设条件,却得到和爱因斯坦设想完全不同的结论----静止和运动的观测者,在同一地点对同一事件的发生时间其观测结论完全是一样的。应该说,这个新结论才是真正符合事实的。我们还能进一步看出,对有任意相对速度的观测者来说,都会是一样的观测结论。

现在再分析爱因斯坦原来的思想实验,正确的解答应当是:当M’ M 位置重合时,AB两方向的发光 也正好 同时到达M,不存在其它解释。这样看来,相对论的时、空变换前提不存在。运动和静止状态对同一时间的观测没有什么不同。运动座标系下的时间没有要变换的必要,当然时间和空间也不会有变慢和缩短的现实对应。




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1 杨正瓴

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