||
你好,魔术师(上)
(1)在观众们的掌声中,魔术师登上了舞台。他做了个手势,示意大家安静,然后说道:“朋友们,在正式表演之前,我希望大家随着我做一套手部、头颈肩部的动作操,先放松一下,然后我们再一齐来见证奇迹”。
(2)第一步,我们来取一个球面波,好不好?球面波的函数表达式(通式)如下:
式中,B1是以(r-vt)为自变量的函数,等号右方第一项是沿r正方向传播的发散球面波;B2是以(r+vt)为自变量的函数,第二项表示沿r负方向传播的会聚球面波;因为物理上的原因,——在各项均匀介质中,点光源发出发散的球面波,可以舍去B2那一项。
取单色球面波,简谐波,初相位设为0,这样的波函数可以写成:
(3)第二步,把上式中代表位相的那个部分单独取出来,并且做变形:
(4)第三步,我们来跟踪位相为0的那个等相位面(波前),
这里,c自然是一个“相速度”,也就是真空中的光速。
(5)第四步,朋友们,我们取上式中最后一部分,并且令其为s2:
把这个s2叫做“时空间隔”吧,我们就这么叫了。对于真空中传播的光波来说,“时空间隔”总归是0吧。
(6)第五步,我亲爱的朋友们啊,尽管我们的出发点是波,是相速,但是我就是想把“波动”与普通物质体的机械运动混在一起;我事实上不想考虑“波动”只是运动形式的传播,而不是质点在坐标系中的移动;我也不愿意考虑“相速”和“速度”这两种概念之间的细致区别;让我们就认为物质体机械运动,也是一种波动好了,当然波速很难有光那么快了。
这样的话,我们就可以定义类光间隔(s2 = 0),类时间隔(s2 > 0),类空间隔(s2 < 0)啦;我们还可以搞个光锥;再搞些个“绝对过去”、“绝对未来”之类的新概念。
(7)还有啊,因为有了间隔,我曾看到有本教材,里面从间隔不变性出发,直接就得到了“运动时钟的延缓”,也就是“钟慢效应”,是不是很奇妙呢?
(8)观众们全体起立,鼓掌。
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-11-25 16:50
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社