光子运动一光年的时间按相对论算有疑问!
问题描述:
光子运动一光年的时间按相对论算有疑问!
一光年是光运动一年的长度.
那一个光子以光速运动一光年,静止参考系为S,以光子为参考系S‘,由相对论光速不变,长度收缩,
v’=v=c,s‘=s×根号(1-(v/c)^2)=s×根号(1-(c/c)^2)=0,t=s’/v‘=0,那么光子运动一光年的时间为0.
那光运行一光年到底要多长时间?以上算法有什么错?
答
计算公式有错吧,应该是S'=S*(1/(1-(v/c)^2))=∞,那么t=∞了,那么也就是说在光子本身的参考系中,光子是不可能运行一光年的长度的.这也很好理解,既然你是把自己作为参考系,那么你观察到的你自身相对于坐标原点的位移永远是零,也就是说,哪怕是移动任意小的一段距离,都会需要无穷多的时间!公式没错吧,S系相对于S'系运动速度为c,长度收缩是运动的长度观测值变短啊l=原长/γ,时间膨胀才是固有时×γ嗯嗯,你的计算公式没错。我们回到讨论长度收缩的经典例子,也就是在月台和火车上分别测量月台长度的例子。假设现在以月台作为参考系S,月台的长度就是一光年L,然后火车(S'系)以光速c相对于S运动,那么火车上的人测量出的月台长度将是L'=L/γ→0,那么火车测量出的通过月台的时间(也就是光子通过一光年长度的时间)趋于0。这都是正确的,因为相对论的思想就是时空都是相对的,所以对于两个不同的参考系测量出的时间不相同是很自然的啊。