如何理解狭义相对论中长度的相对性

2024-11-19 23:17:41
推荐回答(4个)
回答1:

  长度收缩效应,又称尺缩效应,是物理学理论。在某一个运动的参考系中,对一根沿运动方向放置且相对于此参考系静止的棒的长度要比在一个静止的参考系中测得的此棒的长度短一些。这种情况被叫做长度收缩效应,或尺缩效应。这个效应显示了空间的相对性。对于同一个物体,在相对于该物体运动的参考系中,沿运动方向测量它的长度,所得的结果要比在相对于该物体静止的参考系中测得的同方向长度短一些。这种情况被叫做长度收缩效应。
  从阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对论的“相对性原理”和“光速不变原理”可推导出长度收缩效应,它显示了空间性的相对性。长度收缩效应不但导致物体之间位置和方向的非确定性,还导致物体体积和密度等物理量的可变性。物体在其运动方向上发生长度收缩是相对论时空观的必然结果,与物体的内部结构无关。所有相对于观察者运动的物体,在其运动方向上都要发生同等程度的收缩。
  由此,我们得出结论:当一个物体对于某参照系是静止的时候,就这个参照系来看,物体长度最大。沿垂直于运动方向时,长度则不发生变化。
  这种长度收缩的现象是真实的吗?这是不容怀疑的。不但运动的物体沿运动的方向产生收缩,而且收缩遵循着一定规律。这些都已从实际现象中得到证实。我们平时看不到这种收缩现象,是由于在低速缓慢的运动中,这种现象是不显著的。例如,即使物体运动速度达到每秒3 万公里,长度的收缩也不过是千分之五。
  但是当物体运动速度接近光速时,情况就不同了,这时候长度的收缩非常显著。静止的时候,一米长的尺,沿相对运动方向的长度就会收缩成几厘米。如果物体速度变得就等于光速,那么长度就会缩减成零。然而,这是不可能的。这一点也说明了光速是速度的最高限。一般物体的速度,无论如何也不会达到光速的。
  洛伦兹收缩就是指当物体在运动时,在运动的那个轴向,会产生收缩。其收缩率,就是洛伦兹因子。其它轴向的长度,并不会有影响.
  迈克耳孙-莫雷实验那种实验,就是洛伦兹收缩的最佳证明.
  当然,被洛伦兹收缩的人事物本身,并不会察觉到被收缩了;从静系看来,动系上的观测者,就像拿着一根被收缩的尺,去测量被收缩的物体.
  但是,因为绝对静止系不可得,所以我们仅能测得相对短缩。因为我们不知道自己设定的静止参考系,是否真的比我们要测的运动物体还要静止。
  假如运动物体上面有个观测者,他又设定他的惯性系才是静止的,那我们就变成他的动系了。当他观测我们时,我们才是被收缩一方的,而他是正常的一方。
  另外,洛伦兹收缩率,从移动电荷所产生的电场推迟的效应,也就可以推出来。
  高速运动电荷产生的电场形变之等势面,因为电场传播不是无限快,所以必定会产生推迟,所以它向四周散发出的电场之等势面,就不再是正球面对称了。

回答2:

首先 要明确我们是怎么测量长度的。
我们要测量一条马路的宽度,首先就需要找到马路的两端,用尺子的0刻度,靠在马路一端,而在马路另一端读出刻度。
现在 这条马路因为讨厌你去量他,自己走了,你现在去测量的话,当你的0刻度对准了马路一端,你又去看另外一端,但此刻另一端已经移动了一点,所以这时你量到的长度就会长一点。这样理解比较简单

我无语··· 算了 推荐一部视频http://v.ku6.com/playlist/index_3697793.html
狭义相对论教学,这个教程比较通俗,老师也比较幽默,强烈推荐,我学狭义相对论也是看这视频入的门

回答3:

首先 要明确我们是怎么测量长度的。
我们要测量一条马路的宽度,首先就需要找到马路的两端,用尺子的0刻度,靠在马路一端,而在马路另一端读出刻度。
现在 这条马路因为讨厌你去量他,自己走了,你现在去测量的话,当你的0刻度对准了马路一端,你又去看另外一端,但此刻另一端已经移动了一点,所以这时你量到的长度就会长一点。这样理解比较简单
我无语··· 算了 推荐一部视频http://v.ku6.com/playlist/index_3697793.html
狭义相对论教学,这个教程比较通俗,老师也比较幽默,强烈推荐,我学狭义相对论也是看这视频入的门

回答4:

首先 要明确我们是怎么测量长度的。
我们要测量一条马路的宽度,首先就需要找到马路的两端,用尺子的0刻度,靠在马路一端,而在马路另一端读出刻度。
现在 这条马路因为讨厌你去量他,自己走了,你现在去测量的话,当你的0刻度对准了马路一端,你又去看另外一端,但此刻另一端已经移动了一点,所以这时你量到的长度就会长一点。