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爱因斯坦的生命周期公式到底是什么意思呢?

生命周期变化公式:T1=T/√[1-(v/c)^2]

大意是说:速度V越大,时间T1(测到的时间)越短

注:V可以无限接近光速C,但永远达不到C。

亲,记得点赞(。ò ∀ ó。)哦!


一、狭义相对论时空观

狭义相对论为人们提出了一个不同于经典力学的时空观.按照经典力学,相对于一个惯性系来说,在不同的地点、同时发生的两个事件,相对于另一个与之作相对运动的惯性系来说,也是同时发生的.但相对论指出,同时性问题是相对的,不是绝对的.在某个惯性系中在不同地点同时发生的两个事件,到了另一个惯性系中,就不一定是同时的了.经典力学认为时空的量度不因惯性系的选择而变,也就是说,时空的量度是绝对的.相对论认为时空的量度也是相对的,不是绝对的,它们将因惯性系的选择而有所不同.所有这一切都是狭义相对论时空观的具体反映.
同时的相对性
现举一个假想实验,一列匀速运动的火车,车头和车尾分别装有两个标记A1、B1当他们分别与地面上的两个标记A、B重合时,各自发出一个闪光.在A、B的中点C和A1、B1的中点C1,各装一个接受器,C点将同时接收到两端的信号,而信号传递需要时间,在这段时间内火车向前运动了,所以C1先收到车头的信号,后收到车尾的信号.也就是说,不同的参照系没有认为两个事件都是同时发生的.“同时”有相对性.

二、洛伦兹坐标变换
洛伦兹公式是洛伦兹为弥补经典理论中所暴露的缺陷而建立起来的.洛伦兹是一位理论物理学家,是经典电子论的创始人.
坐标系K1(O1,X1,Y1,Z1)以速度V相对于坐标系K(O,X,Y,Z)作匀速直线运动;三对坐标分别平行,V沿X轴正方向,并设X轴与X1轴重合,且当T1=T=0时原点O1与O重合.设P为被“观察”的某一事件,在K系中观察者“看”来.它是在T时刻发生在(X,Y,Z)处的,而在K1系中的观察者看来,它是在T1时刻发生在(X1,Y1,Z1)处的.这样的两个坐标系间的变换,我们叫洛伦兹坐标变换.
在推导洛伦兹变换之前,作为一条公设,我们必须假设时间和空间都是均匀的,因此它们之间的变换关系必须是线性关系.如果方程式不是线性的,那么,对两个特定事件的空间间隔与时间间隔的测量结果就会与该间隔在坐标系中的位置与时间发生关系,从而破坏了时空的均匀性.例如,设X1与X的平方有关,即X1=AX^2,于是两个K1系中的距离和它们在K系中的坐标之间的关系将由X1a-X1b=A(Xa^2-Xb^2)表示.现在我们设K系中有一单位长度的棒,其端点落在Xa=2m和Xb=1m处,则X1a-X1b=3Am.这同一根棒,其端点在Xa=5m和Xb=4m处,则我们得到X1a-X1b=9Am.这样,对同一根棒的测量结果将随棒在空间的位置的不同而不同.为了不使我们的时空坐标系原点的选择与其他点相比较有某种物理上的特殊性,变换式必须是线性的.

先写出伽利略变换:X=X1+VT1; X1=X-VT

增加系数k,X=k(X1+VT1); X1=k1(X-VT)

根据狭义相对论的相对性原理,K和K1是等价的,上面两个等式的形式就应该相同(除正负号外),所以两式中的比例常数k和k1应该相等,即有k=k1.

这样, X1=k(X-VT)

为了获得确定的变换法则,必须求出常数k,根据光速不变原理,假设光信号在O与O1重合时(T=T1=0)就由重合点沿OX轴前进,那么任一瞬时T(由坐标系K1量度则是T1),光信号到达点的坐标对两个坐标系来说,分别是 X=CT; X1=CT1

XX1=k^2 (X-VT)(X1+VT1)

C^2 TT1=k^2 TT1(C-V)(C+V)

由此得

k= 1/ (1-V^2/C^2)^(1/2)

于是

T1=(T-VX/C^2) / (1-V^2/C^2)^(1/2)

T= (T1+VX/C^2)/ (1-V^2/C^2)^(1/2)


爱因斯坦假设:

1.物理体系的状态据以变化的定律,同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是用两个在互相匀速移动着的坐标系中的哪一个并无关系.

2.任何光线在“静止的”坐标系中都是以确定的速度c运动着,不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的.”

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