姜让荣__时间同步问题

 

时间同步问题

姜让荣 

长期以来，关于爱因斯坦相对论的争议一直持续，无论在理论上还是在实验结果上也确实存在值得深究的问题。一个科学工作者，应该用客观的、冷静的实事求是态度与各种观点进行深入合理的交流和探讨，共同寻求真理，而不是简单地为了谁胜谁负。基于这样的目的和态度，将对相对论的一些问题陆续提出个人意见;第一个意见就是时间同步问题。

在一个惯性系中，调节时间同步的简单方法，就是用一个作为其标准时间的时钟缓慢地移动到坐标各点，对各点的时钟进行校准;并在理论上认为，所有的时钟不存在自身的运行误差。对于其它的惯性系当然也能用相同的方法建立各自的时间同步。

在相对论中，设有两个惯性参考系K和K’，K’相对于K系沿X轴以速度v作匀速直线运动，且在两惯性系的坐标原点重合时该两原点o和o’的时间都调整为0(如图所示)，则它们各对应点位的时间变换关系为

t’ = ( t-v x/c²)/ √       (1)

t = ( t’ + v x’c² ) / √       (2)

其中， x和t为惯性系K中点位x的坐标和时间，t’为惯性系K’中与x点对应的点位x’的时钟所显示的时间，c为真空中的光速，0< β² = v²/c² <1。

由上述的时间变换关系式不难看出，当惯性系K的所有时钟假定为同步，即K系中同一时刻各点位的时间都相同，K’系中对应的右面坐标点的时间就会小于左面坐标点的时间;惯性系K’的时钟就不可能是同步的。同样，当惯性系K’的所有时钟假定为同步时，K系中对应的右面坐标点的时间就会大于左面坐标点的时间;惯性系K的时钟也不可能是同步的。因此，在两个惯性系中最多只能有一个惯性系的坐标时间是可以同步的。显然，对于在考虑范围内的所有惯性系，只要设定一个惯性系的时间是同步的，其它系的时间就不可能是同步的，且它们各点位的时间完全被同步惯性系的时间及相对运动速度所决定。这就是时间变换关系得到的必然结果。

对于这样的理论结果，可以有两种不同的解释。第一种解释可以认为，其它惯性系的时间不同步只是同步惯性系的观察结果，并不是其它惯性系真正意义上的时间不同步，其实它们是可以同步，也应该是同步的。另一种解释则认为，其它惯性系的时间不同步是真实存在的，它们各点位的时间确实可以由同步惯性系的时间来决定。很显然，针对这两种不同的解释，它们所包含的物理意义和学术影响是截然不同的。

 

 

惯性系K

     o             x

---°-------°----→X

---°-------°----→X’

o’            x’

惯性系K’     V →

 

图1两惯性系示意图

 

 

2014-01-08   p.25766-25718