狭义相对论钟慢效应公式是怎么推导的??

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2024-11-23 11:47:50
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回答1:

设s系为本征参考系。在s系中有一段时间差δt,即A(x1,ict1),B(x2,ict2)。在s'系中,时间差即为坐标在ict'分量上的差,即
钟慢。

在坐标上看,时间轴与空间轴的情况十分类似,但“尺”是本征系最长,“钟”是本征系最快,初学者往往难以理解。这涉及时间差与长度的测量。
测量时间差时,只需在同一系中记录两点(四维点)的时间坐标再求差即可,与其空间位置完全无关。
而测量长度时,要求在测量系中必须同时测头尾坐标,再求空间坐标之差,这两点在测量时本征参考系的时间坐标可以不同。但由于在本征参考系空间位置不变,故要算而非(在s系可以看出,B在任何时刻都不在B*)。
事实上,也可以测量不同时的空间坐标差,但这就不是长度了,也不具有明显的几何意义。

回答2:

这个“具体的说”不对
在火车里的观者,的钟“滴答”两下,这两个事件在火车里是发生在同一地点的。而在地面上观测,两个事件发生在异地。地面上的观者间都校对好时钟(用雷达法校对,这里不解释)。那么第一下滴答发生在地面的a处,第二下在b处,a、b处比对这两个事件记录下来的时刻差。会发现比地面上的钟的两下“滴答”间要短。
反之,如果地面上的一个钟滴答一下,由火车上校对好时钟的观者比对,同样发现那两下“滴答”短于自己携带的钟得“滴答”。这里“原时”是地面上的钟的两个“滴答”。

回答3:

x'=γ(x-vt)
y'=y
z'=z
t'=γ(t-vx/c^2)
其中γ=(1-(v/c)^2)^(-1/2)

K参考系里t1到t2,k'参考系里t1'到t2'
t1'=γ(t1-vx/c^2)
t2'=γ(t2-vx/c^2)

得△t=γ△t'
就是钟慢效应公式,在K参考系里认为是1秒,k'参考系里是1/γ(>1),等式才对