有烧狭义相对论的吗？

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iamanewbee5

泡菜

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2021-12-12 14:25

醉空行发表于 2021-12-12 13:40
是的。可是还是没有问题啊。

闲着也是闲着，索性推演一遍双生子佯谬吧。这事情不能简单一句“俩人都看对方时间慢”概括的，从头到尾推演一遍，你会发现俩人的情况不是对称的。

双生子问题：有一对双胞胎A和B，A在地球，B坐飞船。咱来个具体的，B坐飞船，以80%光速飞往距离地球8光年的恒星，然后立刻折返回地球。问，当B回到地球的时候，A和B谁更年轻、或者一样年轻？

（这里我们假定飞船极其先进，0秒之内就达到80%光速，0秒折返，全程恒速，全程惯性系。不考虑广义相对论效应，只考虑狭义相对论。）

佯谬：以A作参照系，A静止B运动，B会钟慢，所以B年轻；以B作参照系，B静止A运动，A会钟慢，所以A年轻。但是两人最后碰面了，不可能都比对方年轻。所以，狭义相对论错了。

正确答案：坐飞船的B比地球上的A年轻8岁。

具体推演我会一步步贴。到此为止，题目是不是明确？有没有不清楚的地方？有问题可以讨论，没有问题我就继续。

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第 124 帖

醉空行

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2021-12-12 13:54

artist 发表于 2021-12-12 13:31

不用关注以太。那个著名的实验叫什么名字来着？证明了光速并不随着以太（或者说别的东西）的运动，而发生速度上的改变，这就足够了。
忽略（或者否定）以太，承认光速不变以后，自然就得到了空间洛伦兹变换的结果：时间是相对的，尺寸是相对的，最后结果是符合的。

剩下文中那些解释不了的，有以太也解释不了。双缝实验？上第？咱还是谈谈世界和平吧，或者聊聊把郭德纲整容成柳岩也好。

本帖最后由醉空行于 2021-12-12 14:00 编辑

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第 123 帖

醉空行

泡菜

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2021-12-12 13:40

artist 发表于 2021-12-12 13:32
那么，两个飞出去的，其中每一个都会认为另一个应该更年轻。

是的。可是还是没有问题啊。

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第 122 帖

醉空行

泡菜

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2021-12-12 13:39

被引用内容作者已注销

是的。有些东西不分开来看，可能会被自己带了节奏，看不清楚。谢谢。

现实里，不一定是对的、清醒的，就能解决问题。现实里也会有针眼画师，只有深水王子那种才能对付他。

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第 121 帖

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2021-12-12 13:38

tianman 发表于 2021-12-12 12:17
引号中的话正是“相对论原理”呀。。。
地球、A、B都是“在不同地点发生的三个事件”。。。

是的。但是根据狭义相对论，这三个的地点和时间是可以计算的。孪生子悖论的产生也是基于这个原因，地球兄弟可以计算飞船兄弟的地点、时间等，飞船兄弟也可以计算地球的。他们的计算结果都是对方年轻了。

不同不意味着不可知。地球、A、B三方都可以计算其他两方的数据，计算结果都是其他两方更年轻。

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第 120 帖

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2021-12-12 13:32

醉空行发表于 2021-12-12 12:16
只以地球为参考系的话，你这个同时可以有。

如果地球不动，那么回到地球这俩就一样年轻。有什么不妥吗？

那么，两个飞出去的，其中每一个都会认为另一个应该更年轻。

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第 119 帖

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2021-12-12 13:31

醉空行发表于 2021-12-11 19:10
有这个可能哈哈。如果将来发现真还有以太，那你就可以欢呼了。不是开玩笑，确实有可能。至于绝对静止，也可能与以太相关。

但是你要知道，洛伦兹变换在解决双生子问题上，应用到相对论情景下，也完全是适用的，结果仍然是年轻。你看看，绝对静止哪里找？不找绝对静止，结果也一样，而且就是洛伦兹变换本身！所以，是不是看出来洛伦兹与爱因斯坦谁高谁低了？他俩的不同只在于对过程认识上的不同，结果还是一样。看清了这个，我觉得那些用洛伦兹质疑爱因斯坦的说法更加有问题。是不是？

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第 118 帖

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2021-12-12 13:23

醉空行发表于 2021-12-11 19:10
有这个可能哈哈。如果将来发现真还有以太，那你就可以欢呼了。不是开玩笑，确实有可能。至于绝对静止，也可能与以太相关。

但是你要知道，洛伦兹变换在解决双生子问题上，应用到相对论情景下，也完全是适用的，结果仍然是年轻。你看看，绝对静止哪里找？不找绝对静止，结果也一样，而且就是洛伦兹变换本身！所以，是不是看出来洛伦兹与爱因斯坦谁高谁低了？他俩的不同只在于对过程认识上的不同，结果还是一样。看清了这个，我觉得那些用洛伦兹质疑爱因斯坦的说法更加有问题。是不是？

被引用内容作者已注销

"以太"或用别的什么名词来表示的东西应该是存在的。老愛抛弃了以太，并不是说真空就真的是空的了，他的意思是原来那个以太的定义是不对的，真空还是物质的，他把它称作场。如果沿用以太这个术语，把定义或内涵改一下，也是可以沿用的。但原来意义那个以太，恐怕今后不会再被重新提出来了，也就是不会"发现真还有以太"了。

实际上老愛的場的概念、质量(物质)对空间的影响(时空弯曲)、背景无关理论等已经是在说，空间(真空)就是物质。

思考一下，相对论的精髓是什么？相对论的精髓就是相对性。如果空间是物质的背景，那么就有一个绝对静止的参照物，就会有一个宇宙中心，就会有宇宙的边缘，就会有绝对性。

所以，如果我们承认相对性原理，就必然推断"空间"和"物质"是"一体"的，或说，空间是物质的一部分。那么，当物质移动时，"属于"它的那部分空间也会"随着"运动。而光是在"空间"这个介质中运动的。按照这个思路，光速不变，就是必然的了。

如果认为物质运动时空间不动，那么就有了绝对静止的参照系，这是和相对性相违背的。

就是说，当你运动时，属于你的那部分空间(这部分空间是"充满"宇宙的，假如认为宇宙可以被充满的话)，也随之运动。而光是在你的宇宙中传播，所以，对你来说光速仍是光速，而不是你的速度与光速的叠加。这就象，你在一个运行中的很长的车厢中，你和车厢内的空气(类比空间)都在随车厢运动。有一只只会以一种速度(鸟速)飞行的鸟在车厢中飞行，你观察到的鸟速仍然是鸟速，而不是车速与鸟速的叠加。

如果感觉以上胡说是天方夜谭的话，请想一下这些观点：

1、如果宇宙有边际的话，那么必然有中心；反之亦然。如果宇宙有中心，就意味着有一个绝对参照系，这显然是和相对性相违背的。所以，宇宙无边界也无中心。注意，无边界和无限是不同的概念。

2、多宇宙、平行宇宙概念。这些概念似乎原由于某些现代物理学分支，比如弦论。据说弦论的方程中有些常数，这些常数的取值是可以多样甚至无限的，因此就有很多甚至无穷个解，因此就意味着有多个或无穷个宇宙。什么是多宇宙？这很容易令人想到在我们这个宇宙(空间或时间)之外还有别的宇宙；或者和我们的宇宙在空间和时间上重叠着，但是我们察觉不到；或者存在于别的维度......等等。但是是否有可能，意味着我们这个宇宙的每一个"最小单元"实际上就可以被看作是一个宇宙呢？

3、原子结构。比较早的是布丁模型，电子像葡萄干一样粘在作为蛋糕的原子核上；然后是行星模型，这个模型很长时间被作为绘画或雕塑当作科学的艺术形象，是不是现在中学里还在讲行星模型，我不知道，我们那个时代是这样的。我在大学学的是电子云模型，电子分布在"云"中，这个云只是个概率范围，具体电子在哪里，我们不知道，相对核外电子的"层"，我们更喜欢说"能级"。而一个更那啥的说法是电子在某一时刻，可能出现在宇宙的任意角落，或说它其实是充满宇宙。

4、双逢实验和量子纠缠。这些大家都熟悉，是不是可以认为，当一个基本粒子处在"游离"状态时，它并不是一个点，并不是一个"粒子"，并不是处在某一个具体的位置？

5、薛定谔的猫。前几天听了一部科幻小说，结尾的情节是这样的：小说的主人公之一的意识"飞向"未来，他看到在很久很久之后他的意识被置入一个装置中，通过一个人造眼观察者宇宙。为什么会这样？他想，那时人类已经灭亡了，如果没人观察，宇宙就会是不确定的"东西"。

..............

还有很多很玄的理论。哈哈，哈哈，考虑到这些，没什么是不可能的。所以，让我们尽情地胡思乱想吧！

牛顿说：空间是一个背景，物质存在于背景之中；

爱因斯坦说：没有什么背景；

哥本哈根学派说：你无法确定；

伪科学说：宇宙来源于大爆炸；

问：大爆炸？什么爆炸了？
答：宇宙蛋。

问：宇宙蛋哪来的？
答：.........。

教皇说：宇宙蛋是上帝创造的。

众人皆服。这时，人群中响起一个童音：上帝是谁创造的？

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第 116 帖

醉空行

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2021-12-12 13:05

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不用在意别人说民科。论坛不评级不发工资，民科赚到痛快，有什么不好？

多少智者的终极感悟，还是挂起难得糊涂的条幅呢，都涂抹挂晚了是不是？

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第 115 帖

ChaosLiu

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2021-12-12 12:47

相对论也是民科最喜欢讨论的话题之一

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第 113 帖

tianman

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2021-12-12 12:39

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很抱歉，我说过我不认为我具有与阁下讨论的能力。。。。

事实上，我甚至都没有能力对阁下解释为什么三七得二十一而不是二十四。。。

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第 111 帖

tianman

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2021-12-12 12:17

artist 发表于 2021-12-12 12:00
引号中的话我赞同。

从地球起飞两反向同速率飞行的飞船A和B，"同时"(各自的时钟显示都是飞行了一年)掉头是可以做到的。对A来说，B上的时钟无法观测到，是不是"同时"也没有意义；对B来说，看待A也是如此。但对于地球来说，假如可以观测到A和B(因为是思想实验，我们认为可以观测到)，那么就会观测到它们是同时掉头的。而且，A和B也会同时返回(到达)地球，这一点，地球、A、B上的人都会认同。

而且，根据相对性原理和相对论的有关公式，我们可以计算出在地球人看来A、B飞行了同样的时间和路程，同时掉头；A和B上的人计算自己的飞行时间和路程以及掉头时间也是相同的。换句话说，都是对称的。那么谁更年轻？

引号中的话正是“相对论原理”呀。。。
地球、A、B都是“在不同地点发生的三个事件”。。。

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第 108 帖

醉空行

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2021-12-12 12:16

artist 发表于 2021-12-12 12:00
引号中的话我赞同。

从地球起飞两反向同速率飞行的飞船A和B，"同时"(各自的时钟显示都是飞行了一年)掉头是可以做到的。对A来说，B上的时钟无法观测到，是不是"同时"也没有意义；对B来说，看待A也是如此。但对于地球来说，假如可以观测到A和B(因为是思想实验，我们认为可以观测到)，那么就会观测到它们是同时掉头的。而且，A和B也会同时返回(到达)地球，这一点，地球、A、B上的人都会认同。

而且，根据相对性原理和相对论的有关公式，我们可以计算出在地球人看来A、B飞行了同样的时间和路程，同时掉头；A和B上的人计算自己的飞行时间和路程以及掉头时间也是相同的。换句话说，都是对称的。那么谁更年轻？

只以地球为参考系的话，你这个同时可以有。

如果地球不动，那么回到地球这俩就一样年轻。有什么不妥吗？

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第 107 帖

artist

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2021-12-12 12:00

tianman 发表于 2021-12-12 11:45
如果将时间作为空间的一个维度来考虑，情况就不一样了……
“在某个参考系中的同一时间但在不同地点发生的两个事件，在另一个参考系看来，将变成被一定时间间隔分隔开的两个事件。”

引号中的话我赞同。

从地球起飞两反向同速率飞行的飞船A和B，"同时"(各自的时钟显示都是飞行了一年)掉头是可以做到的。对A来说，B上的时钟无法观测到，是不是"同时"也没有意义；对B来说，看待A也是如此。但对于地球来说，假如可以观测到A和B(因为是思想实验，我们认为可以观测到)，那么就会观测到它们是同时掉头的。而且，A和B也会同时返回(到达)地球，这一点，地球、A、B上的人都会认同。

而且，根据相对性原理和相对论的有关公式，我们可以计算出在地球人看来A、B飞行了同样的时间和路程，同时掉头；A和B上的人计算自己的飞行时间和路程以及掉头时间也是相同的。换句话说，都是对称的。那么谁更年轻？

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第 106 帖

tianman

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2021-12-12 11:45

artist 发表于 2021-12-12 11:41
您说的这些基本常识我赞同。实际上我不是在试图自己来解决这个"问题"，是在寻找一个科普水平的合理解释。相对论的※※已经一百多年了，像孪生子这样的悖论恐怕提出来也很久了。如果这个悖论已经破解了，恐怕现在很少有人再提它了。几十年前我刚接触相对论的时候就遇到了这个悖论，当时一方面比较认同看到的解释，另一方面觉得今后会看到更好的解释(那时遇到这类资料很难)。如今收集信息已经很容易了，但似乎有关争论还是很多，大堆的信息中仍没找到靠谱的解释。所以，才提出来请教大家。

如果三维的视角不可以，那么从四维分析也可以呀。

根据狭义相对论，已对准的两只钟，向相反的方向同速飞行，时间应该是会保持一致的。

如果将时间作为空间的一个维度来考虑，情况就不一样了……
“在某个参考系中的同一时间但在不同地点发生的两个事件，在另一个参考系看来，将变成被一定时间间隔分隔开的两个事件。”

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第 105 帖

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2021-12-12 11:41

tianman 发表于 2021-12-12 10:36
相对论的问题，是不能使用常识来进行分析的。
和经典物理学不同，相对论是将“时间”作为空间的一个维度的，即所谓的“四维空间”
在相对论看来，“在某个参考系中的同一时间但在不同地点发生的两个事件，在另一个参考系看来，将变成被一定时间间隔分隔开的两个事件。”
所以，我们无法以三维空间的视角，来分析相对论的过程。
具体到您这个问题，这个"同时(各自飞船上的时间过了一年)"在相对论里面是不存在的。。。。

您说的这些基本常识我赞同。实际上我不是在试图自己来解决这个"问题"，是在寻找一个科普水平的合理解释。相对论的※※已经一百多年了，像孪生子这样的悖论恐怕提出来也很久了。如果这个悖论已经破解了，恐怕现在很少有人再提它了。几十年前我刚接触相对论的时候就遇到了这个悖论，当时一方面比较认同看到的解释，另一方面觉得今后会看到更好的解释(那时遇到这类资料很难)。如今收集信息已经很容易了，但似乎有关争论还是很多，大堆的信息中仍没找到靠谱的解释。所以，才提出来请教大家。

如果三维的视角不可以，那么从四维分析也可以呀。

根据狭义相对论，已对准的两只钟，向相反的方向同速飞行，时间应该是会保持一致的。

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2021-12-12 11:28

tianman 发表于 2021-12-12 09:50
随手找到一篇，欧洲核子中心的报告：
https://www·semanticscholar·org/paper/Measurements-of-relativistic-time-dilatation-for-in-Bailey-Borer/99b6a5d2fdac0877eb68a644661900d51bd27739

多谢，收藏了。因为知识有限，英文很差，不知道能否看懂，但会尽量阅读下，需要些时候。

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第 103 帖

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2021-12-12 11:25

jinux 发表于 2021-12-12 06:49
开新帖了，好。

绝对对称，结果肯定一样。你这种是三兄弟，两个飞出去再回来，飞出去的结果一样。

好，我的想法和您一样。

但问题来了，就说两反向飞出去的兄弟，因为他们之间相互看过去都是在高速运动的，根据狭义相对论，都会认为对方会更年轻。这就是孪生子悖论的本质。

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2021-12-12 11:22

醉空行发表于 2021-12-11 23:16
1、之前说过，可以假设双生子都没有质量，然后像镜子反射光子一样，瞬时就掉过头来了。那么，在这个理想化的模型下，狭义相对论完全可以应用嘛。应用的结果就是没有悖论，只有佯谬。

2、这个我也纠结，可能是广义太感性又复杂了。如果引入加速度的广义，那么是不是，不只是你说的加速过程是绝对的了，只要飞回原星球，那飞回去那个不管哪段都是“绝对”的了。因为有加速度，就是可以分辨的。你可以这样想，即使原星球是以接近光速飞行的星球，飞出那个高速飞出后实际接近“静止”，即使这种情况，他只要是能够返回原星球，那么他的时间也一定会比原星球的时间慢，对吧？这样是不是反而容易解释了？我觉得很多人不反对广义，就是因为它距离感性更近一些。但这样理解相对论也许根本就是不对的。

1、先不说没有质量的物体是否可以这样处理。假如是可以的，那么被"反射"回来的兄弟和留在地球上的哪位更年轻？这个才是悖论的主要内容。

2、广义相对论的内容比狭义的多，而且牵涉复杂的数学和几何。目前我只了解了像无法分辨引力质量与惯性质量、引力红移、空间弯曲.........这类的基本概念，还不敢说什么。

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tianman

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帖子: 9134

2021-12-12 11:14

被引用内容作者已注销

我不认为我具有与阁下讨论的能力。

既然你不知道我那个帖子在说什么。。。
还“为什么”？

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第 100 帖

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资深泡菜

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2021-12-12 11:14

醉空行发表于 2021-12-11 22:47
好，继续班门弄斧哈。俺觉得研究相对论跟给校花写情书是类似的，写比不写肯定是好，至少有关注。对错都无所谓，别纠缠，大家双方高兴就好。

你说的那个空间是什么，物质是什么。进而，宇宙是什么。其实还有很多很多是什么的问题，到目前都没人敢回答。如果因为有这些未知就不能提出预测理论的话，那物理学就不用研究了。本质的东西从来就没有搞清楚过。

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资深泡菜

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2021-12-12 11:12

醉空行发表于 2021-12-11 22:47
好，继续班门弄斧哈。俺觉得研究相对论跟给校花写情书是类似的，写比不写肯定是好，至少有关注。对错都无所谓，别纠缠，大家双方高兴就好。

你说的那个空间是什么，物质是什么。进而，宇宙是什么。其实还有很多很多是什么的问题，到目前都没人敢回答。如果因为有这些未知就不能提出预测理论的话，那物理学就不用研究了。本质的东西从来就没有搞清楚过。

同意。

所以，我的观点是：

如果是为了实用，对于迄今为止的科学成果，我们应该简单地接受它，这是绝大多数技术工作者应该做的。我是工程师，在我的工作中，我就是这个态度。

如果是科学家，就应该持有开放的态度，不满足于现有的科学成果，努力在否定中创新。

如果是普通爱好者，或者感兴趣者，可以......随意些........大胆地提问题，信马忧缰地想象下。这个大致上就是我们现在正在做的。

如果科学的路程是※※，那么人类可能只迈出了几步。然而这几步己经很伟大了。

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iamanewbee5

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2021-12-12 11:02

老顽童发表于 2021-12-12 10:28
闭着眼睛想了半天，也无法理解你这两个类比。

热能转化动能、动能转化热能问题，用运动力学原理就完全可以想明白。温度是分子振动幅度、运动速度的度量，升高温度是使分子动能增加。如果不嫌麻烦，热力学的一切问题，都可以用动力学完美解释。但是引进了热力学概念，这些分析与计算变得很简洁。而时空转化能用经典物理学的什么来解释呢？

他可能是指洛伦兹不变量。不同惯性空间，钟慢尺缩效应不同，但是洛伦兹不变量保持恒定，所以可以看作时空互相转化。

物理上，洛伦兹不变量类似于四维空间的距离。不同参考系时空可以变化，但四维空间距离保持恒定。

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