《关于相对论解释生活中现象的论文》
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《关于相对论解释生活中现象的论文》
序:本文章灵感来自于我观看了北京师范大物理学系赵峥教授《现代物理学》且只是个人观点。
常言道:“世界是最公平的是时间,它对于每一个人都是同等的价值”但是经过我的思考时间或许也不是绝对公平的。所以在这里我谈一下我自己对这个问题的看法。
时间是否是相等的?要解决这个问题我们必须先搞懂几个概念:狭义相对论、广义相对论、欧氏几何、伪欧几何。
爱因斯坦在考虑相对论时,难以决断牛顿参考系的存在问题于是他假设参考系存在和不存在提出了两条相对论:广义相对论和狭义相对论。
广义相对论其实就是不使用牛顿的绝对参考系,统合了狭义相对论和牛顿的万有引力定律,将引力认为是因为空间的弯曲产生的作用,以取代传统对于引力是一种力的看法。
狭义相对论就是采用了牛顿的绝对参考系,且认为光在“静止的”坐标系中都是以速度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。”(即在绝对参考系光速不变)
欧氏几何即我们常用的平面几何,以及基于非平面的几何问题衍生出非欧几何特别是其中的伪欧空间。
正文:
首先我们进行一次时光旅行,对于相对论有一个总所周知的故事。
双子实验:有一对孪生的兄弟,将其中哥哥送上宇宙飞船进行太空旅行。一段时间后哥哥回到地球,结果弟弟已经老了,而哥哥正直壮年。
这是为什么呢?我们开始分析问题,目前大家认同的空间理论是我们生活在三维空间里,时间是第四维。由此我们建立如下坐标系,纵轴表示宇宙的绝对时间T,横轴表示空间坐标L(由X,Y,Z坐标构成)。
我们假设那么我们呆在地球上的人们在S点等待了T1绝对时间(图上红色线段),与
此同时我们的飞船从S点出发到达S‘点然后返航,同样在T1绝对时间回到地球(图上蓝色线段)。
从空间几何学中我们可以得出,图上的两条线段(红色、蓝色)就代表了各自经历的时间,我们记作t、t’。表面上看似乎蓝色的线段(t’)似乎更久,其实这里有个小问题,我们人类直接感官的图画是基于平面的欧式几何,但是我们生活的现实世界是空间。所以这里应该是伪欧几何来解决问题,在伪欧几何里长的更短,短的更长。所以得出结论:t>t’.处于空间运动的对象就会相对于静止对象产生时间差异。
既然我们解释了双子实验的原理,那么我们由此可以引导出。如果我们每个人自己都有一个参考于自己的时钟,且自身处于运动状态,那么相对与我们自身周围的人,你的时间就会变慢,只不过变慢的程度视你运动状况而定。
如果这之前的叙述你都看懂了的话,那么以下问题的答案你自己也能想出来了:1,小时候父母叫我们出去打酱油,回去以后结果被训斥花的时间太久,自己也
明明没有贪玩,感到委屈。(不是我们动作慢,是父母的时间变慢了)
2,为什么所有电影动画描写高手时,当高手出招快速移动的时候,对手的动作
就像乌龟一样慢。(不是反派不给力,是相对论在起作用)
3,为什么赛车手在高速赛车时观测到的路面情况会变慢(杰伦版头文字D)
4,为什么武学上说“天下武功为快不破”(当你的运动越快,别人动作慢了自
然就挨打了)。
现实生活中更多的现象,大家来找吧。