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特殊相对论如何运作

经过:约翰·扎维萨(John Zavisa)

双胞胎悖论

现在让我们再次看一下双胞胎,但是这次猎人每小时都会每小时发出信号。约翰会看到什么?当亨特看到约翰旅行的即将到来时,他的时钟读了15个小时,他发送了15个信号。但是,约翰会说,他收到了6个信号,分别为2小时(相对论多普勒班次),总共12小时。其他9个信号发生了什么?他们仍在约翰过境。因此,当约翰更改回腿时,他现在将遇到缺少的9个信号,以及15个信号猎人在他的回程时录制的15个小时发送的猎人。因此,约翰收到24个相距30分钟的信号,总共12小时。像上一个示例一样,这24个信号都是多普勒转移到更高频率的,因为约翰现在正在接近它们。现在,如果我们整个旅行总共旅行,亨特每小时发出一个信号,持续30个小时,但是约翰收到了6个相隔2个小时的信号,相距30分钟,则收到了24个信号。 Hunter sent 30 signals in 30 hours; John received 30 signals in 24 hours. The result is the same as before, but the twins do not agree on when the first leg ended and the last leg began. So from this we can conclude that the change of frame for John (from outgoing to return) is what distinguishes him from Hunter. For Hunter, nothing changes at all. Anyway you look at it; he waits 30 hours without a change. John, however, does change. He changes from a frame in which he is moving away to a frame in which he is moving back. It is this change that breaks the symmetry between John and Hunter, thus removing the paradox as well.

在继续下一个概念之前,我想确保对SR和光速的几件事正确理解。首先,SR可以预测任何质量的厄运,因为由于收缩时间长度和时间扩张,质量都可以接近较慢的速度,但它确实允许大于光速的速度。将光速视为障碍。SR允许在障碍物的两侧存在,但两侧都无法交叉到另一侧。到目前为止,在比灯更快的一侧没有发现任何东西,而我们所拥有的只是粒子(tachyons)的理论,它们可能具有在那里存在的能力。也许有一天有人会发现他们的存在。

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其次,无法总结来自不同参考框架的速度。例如,如果我跑5英里/小时,同时扔一块5英里/小时的岩石,您(站立)可以说岩石行驶10英里/小时的唯一原因是因为速度太小尊重光速。我们使用Lorentz转换使用框架的相对速度从一个框架转换为另一帧。这些转换从数学上告诉我们,虽然在慢速下,直接添加中的错误对于我们无法以非常快速的速度检测到的误差太小,但错误将变得很大。因此,教会我们总结这些速度的古典力学实际上是不正确的。我们可以做到这一点,但这是出于错误原因获得正确答案的情况。

我们将在下一部分中查看双胞胎悖论和同时性。

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