1、時(shí)間延緩和雙生子佯謬時(shí)間延緩和雙生子佯謬一、時(shí)間的延緩運(yùn) 動(dòng) 的 鐘 走 得 慢B固有時(shí)間 ：相對(duì)于過(guò)程發(fā)生地點(diǎn)為靜止的參考系中測(cè)得的時(shí)間間隔(在同一個(gè)地點(diǎn)發(fā)生)，固有時(shí)間最短時(shí)間延緩 ：在運(yùn)動(dòng)的參考系中觀測(cè)，事物變化過(guò)程的時(shí)間間隔變大了( 動(dòng)鐘變慢）時(shí)間延緩效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)證明接近光速不考慮相對(duì)論效應(yīng)歐洲核子研究中心壽命考慮相對(duì)論效應(yīng)與實(shí)際觀察結(jié)果吻合例題 100km/h速率下的時(shí)間延緩效應(yīng) 100km/h的速率行駛的小車上的司機(jī)測(cè)得小車在10.00s內(nèi)行進(jìn)了一段路程。相對(duì)于地面靜止的觀察者測(cè)得的時(shí)間間隔為多少？固有時(shí)間：小車司機(jī)測(cè)得的時(shí)間相對(duì)于地面靜止的觀察者測(cè)得的時(shí)間應(yīng)比司機(jī)測(cè)得的時(shí)間長(zhǎng)100

2、km/h=(1.00105m)/(3600s)=27.8m/s 日常生活中的低速運(yùn)動(dòng)并不能顯示出相對(duì)論效應(yīng)例 在宇宙飛船上閱讀雜志 宇宙飛船以恒定0.75c的速率從地球飛向木星，一位乘客在飛船里閱讀雜志，她的手表指示閱讀時(shí)間為10.0分鐘。(a) 地球上的鐘指示她的閱讀時(shí)間為多長(zhǎng)？（b）閱讀過(guò)程結(jié)束時(shí)，宇宙飛船離開地球的距離為多少 ？固有時(shí)間：宇宙飛船中測(cè)得的從閱讀開始到閱讀結(jié)束所用的時(shí)間 10.0分鐘地球上的鐘指示的時(shí)間應(yīng)比固有時(shí)間長(zhǎng)在地球參考系中測(cè)得飛船飛行的距離若在飛船參考系中觀察，測(cè)得的飛行距離為多少？從飛船參考系中觀察，地球以0.75c的速率遠(yuǎn)離飛船運(yùn)動(dòng)，但時(shí)間僅有10.0分鐘 在地

3、球參考系中測(cè)得飛船飛行的距離除了在時(shí)間上會(huì)體現(xiàn)相對(duì)論效應(yīng)，空間上也會(huì)體現(xiàn)相對(duì)論效應(yīng)，時(shí)空是不可分割的二、雙生子佯謬佯謬：一個(gè)命題看上去是一個(gè)錯(cuò)誤，但實(shí)際上不是 問(wèn)題的提出：甲和乙是一對(duì)20歲的孿生兄弟，甲留在地球上，乙乘高速運(yùn)動(dòng)的飛船去太空旅行。當(dāng)乙返回地球，與甲相見(jiàn) 。甲乙A的觀點(diǎn)：飛船以高速離開地球，根據(jù)時(shí)間延緩效應(yīng)，地球上時(shí)間已過(guò)去20年，甲已40；飛船上才過(guò)去1年，乙才21。B的觀點(diǎn)：地球以高速離開飛船，根據(jù)時(shí)間延緩效應(yīng)，飛船上時(shí)間已過(guò)去20年，乙已40；地球上才過(guò)去1年，甲才21。相反的結(jié)論 誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)？甲乙兩者的觀點(diǎn)不可能都正確兩者都考慮了狹義相對(duì)論的解釋狹義相對(duì)論是否對(duì)兩者均適用？

4、狹義相對(duì)論僅適用于慣性系甲在地球上，地球?yàn)閼T性系乙飛船上經(jīng)歷了起飛、降落、轉(zhuǎn)彎等過(guò)程，飛船為非慣性系甲的觀點(diǎn)正確，即甲比乙年老！36-5 長(zhǎng)度收縮時(shí)間的量度與參考系有關(guān)，長(zhǎng)度的量度是否也與參考系有關(guān)？地球參考系中觀測(cè)飛船參考系中觀測(cè) 固有時(shí)間飛船參考系中觀測(cè) 飛行距離飛船參考系中觀測(cè)地球參考系中觀測(cè)從對(duì)物體有相對(duì)速度的坐標(biāo)系中測(cè)得的沿速度方向的物體長(zhǎng)度總比與物體相對(duì)靜止的坐標(biāo)系中測(cè)得的長(zhǎng)度短。這就是長(zhǎng)度收縮效應(yīng) 如果物體相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)，觀察者對(duì)物體兩個(gè)端點(diǎn)坐標(biāo)的測(cè)量就必須同時(shí)進(jìn)行 。原長(zhǎng)：物體相對(duì)于觀察者靜止時(shí)測(cè)得的長(zhǎng)度長(zhǎng)度收縮公式（2）尺縮效應(yīng)只在相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向上發(fā)生固有長(zhǎng)度最長(zhǎng)（1）討論在 中的觀察者在K中的觀察者 （3）相對(duì)效應(yīng) 例題 油畫的收縮一長(zhǎng)方形的油畫，高1.00m, 寬1.50m, 掛在宇宙飛船的墻上，飛船以0.90c的速度離開地球。 （a）從宇宙飛船上看，這幅畫的面積是多少？（b）從地球上觀察，油畫的面積為多少？ （a）對(duì)飛船上的觀察者，油畫靜止無(wú)長(zhǎng)度收縮效應(yīng) （b）對(duì)地球上的觀察者，油畫作高速運(yùn)動(dòng)，觀察到運(yùn)動(dòng)方向上長(zhǎng)度的收縮尺寸：1.00m0.65m 例題 幻想的超級(jí)火車一列原長(zhǎng)為500m的列車高速行駛，通過(guò)長(zhǎng)200m的隧道。讓我們想象火車的速率極大，從而對(duì)地面上的觀察者來(lái)說(shuō)，火車恰好與隧道一樣長(zhǎng)，即火車頭從隧道一端出現(xiàn)時(shí)最后一