Это для класса по специальной теории относительности, который я должен дать некоторым школьникам.
Мо движется со скоростью 0,9с. В тот момент, когда он проходит мимо Джо, он испускает вспышку света. Через одну микросекунду Джо (в состоянии покоя) видит, что Мо проехал 270 м, а световая вспышка прошла 300 м. То есть расстояние между Моэ и световой вспышкой составляет 30 м. Пока все отлично.
Но Мо, который не знает, что движется, ждет одну микросекунду и замечает, что свет прошел 300 м перед ним. Тоже отлично.
Причина, по которой Мо видит, что свет прошел 300 м, а не 30 м, заключается в том, что его время растянулось, так что микросекунда Мо длиннее, чем микросекунда Джо. Кроме того, когда он измеряет, насколько впереди световая вспышка, он использует укороченную линейку.
Все очень хорошо. За исключением того, что если вы используете уравнения преобразования Лоренца, вы обнаружите, что его время увеличилось до 2,29 микросекунды, а его линейка короче на 1/2,29. Этого недостаточно, чтобы объяснить измерение 300 м для Мо: оно обеспечивает только то, что свет находится на 157 м вперед, а не на 300 м вперед!
Что мне здесь не хватает?
Как всегда, пространственно-временная диаграмма имеет решающее значение для понимания. Однако и без этого можно обойтись.
Что мне здесь не хватает?
Событие, которое показывают наручные часы Мо имеет координаты в системе координат Джо . Другими словами, по словам Джо, наручные часы Мо показывают когда часы Джо показывают .
По словам Джо, Мо путешествовал и свет путешествовал так что, согласно Джо, существует расстояние разделяя Мо и световой импульс в то время, а не .
Далее два события - показания наручных часов Мо и световой импульс опережают Мо, согласно правителям Мо, хотя и одновременны, согласно Мо, но не одновременны, согласно Джо .
Таким образом, число не является осмысленным расчетом.
Согласно преобразованиям Лоренца, события в кадре Мо имеют координаты в кадре Джо (это события, которые показывают наручные часы Мо и световой импульс далекий по Мо).
Пространственное разделение этих двух событий, по мнению Джо, составляет примерно что так и должно быть .
Согласно Мо, пространственное разделение между событиями и, согласно Мо, линейки Джо короче примерно в 2,294 раза, и, таким образом, Джо должен измерить расстояние примерно
dmckee --- котенок экс-модератор
Дэвид З.