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”。     

基于相对性原理的洛伦兹变换

阐述了相对性原理的物理含义,从真空无源区麦克斯韦方程组基本形式的惯性系选择无关性和惯性系之间坐标变换的对称性出发,推导了洛伦兹变换,从而验证了爱因斯坦相对论中两条基本假定的相容性。讨论了洛伦兹变换的几个重要结论,证明相对性原理和光速不变原理是等价的。     

相对论中的时空

<正>相对论是狭义相对论和广义相对论的统称。狭义相对论描写的是真空中的《平直)时空结构。狭义相对论的核心方程式是不同惯性系的时空坐标之间的洛伦兹变换;它的一切(运动学)结果和预言都来自洛伦兹变换。狭义相对论中的惯性系同牛顿物理中的惯性系比较,空间坐标的定义没有区别,时间坐标的定义则有原则的区别;牛顿惯性系的时间坐标是绝对不变的,爱因斯坦惯性系的时间坐标是由光速不变原理定义的(也就是用不变的光速同步惯性系中所有空间坐标位置的时钟)。狭义相对论的运算只能在惯性系中进行。     

洛伦兹变换式的一种推导

基于传统文献利用线性变换和间隔不变性导出相对论时空坐标变换关系 ,但对变换式y′ =y ,z′ =z均未加证明 ,提出了另一种洛伦兹变换式的推导方法 ,从两个不同惯性系Σ和Σ′同时观测同一事件P ,利用光速不变原理 ,导出了在不同惯性系中的特殊洛伦兹变换式和一般情况下的洛伦兹变换式 ,并说明了一般情况下的洛伦兹变换式转换为特殊洛伦兹变换式的条件     

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     

运动时钟变快的佯谬

本文提出了一种运动时钟变快的佯谬及消除这种佯谬的方法.     

狭义相对论的复平面表示

本文根据X—O—ict复平面上坐标系旋转和洛伦兹变换的等价性,提出和利用坐标系旋转下的“投影关系”,对狭义相对论的时空理论作出较为直观的表述,进而对著名的时钟佯谬问题给出一种简明的解释。     

孪生子佯谬的讨论与计算

依据狭义相对论的时间膨胀效应和速度变换公式,从单一惯性系出发,对相对论中的孪生子佯谬问题作出计算与讨论,结果证明了狭义相对论的理论是自洽的;一切惯性系都是等价的;运动的生物钟寿命将延长.     

洛仑兹变换及其应用

洛仑兹变换是同一事件的时空坐标在不同惯性参考系的变换关系,是相对论时空观的集中体现。设K,K'是惯性参考系,K'系以v=Vex相对K系作匀速直线运动,并且设两系的坐标原点相遇时,t0=t'0＝0,则洛仑兹变换为公式看起来很简单,但不少函授学员刚开始运用它来处理实际问题并不容易,本文通过一些实例说明运用洛仑兹变换时应特别注意的几个问题。1抓住"事件"在相对论的时空理论中常常要计算两事件的时间间隔或它们之间的距离,因此首先要把这一物理过程中的几个事件及其在不同参考系的时空坐标理清楚,请看下例：例1设宇宙飞船（K"系）以v…     

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。     

“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     

洛伦兹变换的地位、作用及其物理意义

洛伦兹变换是一物理事件相对两个不同惯性系之间的时空坐标变换方程。它以严谨的数学语言反映了狭义相对论新的时空观。由此统一了物理学中的宏观低速领域与微观高速领域。并为现代物理学的发展提供了广阔的空间。本用定性的物理分析和定量的数学推导相结合。着重阐述了洛伦兹变换在狭义相对论中的地位、作用及其物理意义。     

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。     

评时钟佯谬的现代解

将时钟佯谬的现代解与传统的爱因斯坦解加以比较。结论是前者还是比不上后者,特别是,它妨碍深入地理解相对论。     

再评时钟佯谬的现代解

详细地讨论了文献[1]中的结论:时钟记录的并不是自己的世界线长度,而是自己与原点之间的间隔,τ_B=τ_A。澄清时钟佯谬现代解中的两处错误,导出适用于任意运动时钟的公式■。     

超光速佯谬和中微子

爱因斯坦的狭义相对论和因果原理意味着任何运动物体的速度不能超过光在真空中的速度。然而，有许多讨论超光速运动粒子的尝试，这些讨论或者是在狭义相对论的框架下进行的，或者是超越了狭义相对论。这些讨论都遇到一系列难以克服的困难，即“超光速佯谬”。文中详细分析了这种佯谬，并证明它在与狭义相对论兼容的量子理论中显然是不出现的。在实在世界中，中微子最可能是一种超光速粒子。     

惯性系中电磁场变换关系的初等推导方法

从麦克斯韦方程组和洛伦兹变换出发,依据相对性原理,用初等方法导出了在惯性系中电磁场的变换关系.     

相对论的双生子佯谬

相对论的运动时钟变慢所引起的表观矛盾称之为“时钟佯谬”或“双生子佯谬”,是电动力学课程中狭义相对论部分的教学难点之一。在讲授时若以明确的物理概念辅之以具体的数学计算,就能收到很好的效果。双生子佯谬是说双生子之一,坐火箭离开地球做宇宙航行,然后再返回地球,在他看来,地球上的另一个双生子绕着他做反方向的宇宙航行。他们二人的年令会是相同的吗?由于相对论的时间延迟,他们二人会各自宣布说,另二个的年令比较小吗?或是其中一个的年令比另一个小吗?     

狭义相对论佯谬另解

爱因斯坦狭义相对论从1905年创立到现在有一百多年历史，它使物理学发生了重大飞跃。，并被许多实验所证实。然而它有个不尽之处就是佯谬绳结。此问题可以在广义相对论中有加速度或有引力场情形下得到解决。但是物质周围并不是都存在着加速或引力，在无加速、无引力和加速微弱、引力忽略不计的系统r喷性系）即狭义相对论定义范围的前提下，一些文章对佯谬进行了解答，虽有其合理性．但不够完善。对某些特殊的情形．还无法解答，佯谬问题依然存在。本人另寻别径，利用等价原理代替相对性原理来解决这个问题，不仅完整解决了佯谬，还拓宽了该理论．扩展了的理论还可解释近期报道的中微子超光速现象。     

质速关系式的一种简单推导方法

在普通的物理的力学教程中,当讲授狭义相对论时,质速关系式m=m_o/(1-v~2/c~2)~(1/2),通常都是用分析小球在作相对运动的两个不同惯性系中的完全弹性碰撞或完全非弹性碰撞来推导的,推导过程比较繁琐。若直接利用动量定理F=dp/dt=d(mv)/dt以及时空和速度的洛伦兹变换,考查一个受恒力F作用的物体在两个惯性系中的运动,则质速关系式的推导