“双生子佯谬”的狭义相对论解释

“双生子佯谬”或“时钟佯谬”(以下简称“佯谬”)是狭义相对论中最复杂的佯谬之一,历史上曾有过激烈的争论。以爱因斯坦为代表的一些物理学家认为佯谬超出了狭义相对论范围,要用广义相对论才能解决;有些人则认为这是狭义相对论提出的问题,应该能在自己的理论框架内解决;至今仍是众说不一。本文将通过简明易懂的计算证明,佯谬问题仅仅在狭义相对论的框架内就可以完美     

时钟佯谬及长度收缩佯谬

本文对相对论中最著名的两个佯谬——时钟佯谬及长度收缩佯谬加以综述和讨论。着重讨论了如何根据狭义相对论和广义相对论的基本原理从理论上消除时钟佯谬及长度收缩佯谬的问题。并强调指出,时空的统一性是解决这两个佯谬的关键。     

时钟佯谬与马赫原理

本文论证几种使用狭义相对论解决时钟佯谬问题的方法与文中所用的坐标变换方法等效。但是,这种方法不能避开加速参考系,企图在狭义相对论领域里消除佯谬是不可能的,必须应用广义相对论。面在应用广义相对论时要涉及加速度的相对性问题,这就要求我们继续深入研究马赫原理。     

时钟延缓效应的理论解释与实验检验

利用狭义相对论关于运动时钟变慢的理论和广义相对论的等效原理可以解释时钟佯谬问题，而且这种时钟延缓效应已经取得了实验很好的验证。     

用时空柱坐标变换解释双生子佯谬

双生子佯谬又称时钟佯谬,是一个很有趣的问题。这个问题告诉我们,狭义相对论有它的局限性,对两个不同的参照系,用狭义相对论的观点讨论时钟延迟效应会得出两个截然不同的结果。但是,用广义相对论的概念可以很简明地得出完全相同的正确结论。本文以旋转坐标这一特殊加速系为例,运用柱坐标变换,能简单明确地解释双生子佯谬。1 佯谬的提出和出现的原因 设双生子甲和乙出生在惯性参照系S上,乙乘坐一艘宇宙飞船以0.6C的速度驶向15光年远处     

时钟佯谬的理论处理

本文首先简要地介绍了狭义相对论中出现的“时钟佯谬”,然后在纯狭义相对论范围进行了讨论。最后在通过飞行时钟参考系中利用广义相对论的理论,解爱因斯坦场方程和自由质点运动的测地线方程,得到在飞行时钟被加速的期间地球上时钟所走的时间,其结果与地球时钟参考系(惯性系)上利用狭义相对论计算出的结果完全一致,从而在理论上较为满意地消除了“时钟佯谬”。     

双生子佯谬的狭义相对论观点

给出双生子佯谬的3种狭义相对论解释.结果表明在狭义相对论范畴,双生子佯谬仍然可以得到合理解释.     

相对论中的佯谬

在分析佯谬(悖论)的本质和意义的基础上,具体讨论了狭义和广义相对论中著名的双生子佯谬、长度收缩佯谬和奥尔伯斯佯谬、纽曼一泽利格尔佯谬、超光速佯谬.说明佯谬的出现和解决推动着科学向更高层次发展.     

孪生子佯谬及实验研究方法

孪生子佯谬是法国科学家郎之万提出的.爱因斯坦认为该问题不能在狭义相对论中解决,必须用广义相对论,但他本人没有给出完整的答案.在国内王永久教授的解答是目前该问题的最优解答之一.但王教授的解答要有一个前提:假设地球是惯性系.本文对这个假设进行了分析,认为如果飞船和太阳同步,则王教授假设同样可用到飞船上,这样孪生子佯谬还是没有彻底解决.本文根据对相对论中悖论产生原因的分析,得到了一个相对论的适用条件,用这个条件可以消除相对论中所有由"相对性对称比较"引起的悖论,并提出检验理论的实验方法,该实验方法是在目前技术条件下可实现的,这样通过实验可以彻底解决孪生子问题.     

双生子佯谬的狭义相对论观点

给出双生子佯谬的3种狭义相对论解释．结果表明：在狭义相对论范畴，双生子佯谬仍然可以得到合理解释．     

对相对论“长度变化”的深度分析

本文以相对论长度收缩效应为基础,分析计算了＂特种杆＂从静止加速到匀速运动状态时的长度变化,得出了静止长度变长的结论。再以相对论效应的普适性为由,将此结论推广到普通物体。文章进一步解释了历史上的贝尔飞船悖论,分析论证了相对论长度变化对长度测量的影响,通过设计思想实验,对相对论提出了质疑。     

在800MeV电子储存环上探测到38GeV异常电子出射的迹象

根据一个完备的质量-速度关系式(其最可几的极大值形式就是Lorentz-Einstein质量公式),预计加速器束流电子在电场作用下将以确定的微小几率产生能量远大于正常值的超高能电子.在NSRL800MeV电子储存环上进行了初步实验,探测到从7.0GeV到38.4GeV的异常电子出射迹象,与理论预期的结果一致.     

对双生子佯谬问题的几种解释

给出备受物理学界关注的双生子佯谬问题的几种探讨。首先给出最一般的讨论,即完全利用狭义相对论中的洛仑兹变换,计算出具体实例中留守者和旅行者各自所经历的时间,并进行比较。计算中,旅行者发现留守者的时间突增是解决问题的关键所在。其次,利用几何方法对双生子佯谬进行解释,即利用闵氏时空图对其进行解释,这里包含了一个重要结论:闵氏时空中的类时测地线为最长类时线。文中最后将深入地分析双生子佯谬的物理机制。看似对称的双生子运动实则并不对称,旅行者是有加速过程的,其加速度大小和加速期长短对其时间延缓是有影响的。这也是对前面提到的产生时间突增的原因的补充说明。讨论结果表明:双生子佯谬实质上并不是佯谬,而是一个绝对效应。     

狭义相对性原理的实验证据研究

狭义相对论是近代物理学的基础理论之一,它的基本假设和各种相对论效应,已被许多实验检验和证实.狭义相对性原理是伽利略相对性原理的推广.通过对4个典型实验的原理及零结果的分析,阐述了狭义相对性原理的实验证据,展示了狭义相对性原理被实验检验的过程.     

狭义相对论变换式修正结果的验证

主要应用电磁理论对重新推导出的"尺度变换式"、"场变换式"、"力变换式"进行举例和自恰性验证。对于同一个事例,分别由修正后狭义相对论和经典电磁理论加以验证,得出了完全相同的结果。将狭义相对论中"尺缩效应"的产生原因,与经典理论中的力、场作用规律无缝地结合在一起。从中看到,经典理论中一些物理概念的提出,导致了这种殊途同归的结果。修正前的狭义相对论是不能做到这些的。修正后的洛仑兹变换式,不但可直接推导出两运动电荷间的洛仑兹力公式,还预言了"额外纵向力"的存在,是对电磁理论的进一步完善。并举出了示例。在狭义相对论范围内,重新肯定了作用力--反作用力定律。最终,牛顿定律在抛弃"低速特例"的称谓下,与修正后狭义相对论达到了完美统一。     

受恒力作用的相对论粒子的动力学方程的解(英文)

用一种简洁的数学形式给出了受恒力作用的粒子的相对论动力学方程的解,解决了相对论中的抛体运动问题,详细讨论了相对论粒子的加速度、速度和运动方程与牛顿力学中对应物理量的区别和联系.     

狭义相对论运动学的举例教学

文章以狭义相对论运动学的教学内容为主线,对包含狭义相对论思想的例子进行了总结和介绍,以期对其教学提供一定的参考价值,并尝试将课改思想引入高校物理课堂教学。     

通过一题多解对狭义相对论几个概念的讨论

本文给出一道狭义相对论习题的多种解法，并从不同解法中指出易于出错的地方，从而达到使初学者对狭义相对论诸多概念有一个深刻的理解。