相对论的尺缩效应是不是隐藏了什么秘密

timepp
时间调色板 2019-07-23 字数 676

一个经典的例子是火车过山洞:本来火车比山洞稍长,可是如果火车足够快,是可以被关在山洞里面的。

对此,一般的解释是,从山洞的参考系来看,火车撞到山洞本身会形变,如果山洞两边门足够结实的话,就把火车关在里面了。里面的火车相当于被压缩了。

可是,如果火车由特殊的材质做成,导致它无法被压缩呢,会发生什么?

有人可能会说,任何物质都可以被压缩,世界就是这样的。但是压缩有没有一个极限呢,比如火车和山洞都是中子星物质,或者都是质子紧密的接起来的,在电磁力的角度无法继续压缩呢?

这样,这个办法会不会是在我们这个宇宙中让“空间重叠"的手段?当然我也不知道空间重叠是啥意思,但是既然相对论在推导的时候没有假设任何物体都可压缩,那么我相信火车山洞的这个结论很可能是non-trivial的。

不知道我说明白了没有。

Science 科学
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xenapior
4D blocks 2019-07-23

那个压缩是空间本身的效应,不是什么“力”之类的。

Krank
男兒到死心如鐵 2019-07-24

你的“一般解釋”是錯的。剩下的就全屬胡說八道了。

【 在 timepp (时间调色板) 的大作中提到: 】

: 一个经典的例子是火车过山洞:本来火车比山洞稍长,可是如果火车足够快,是可以被关在山洞里面的。

: 对此,一般的解释是,从山洞的参考系来看,火车撞到山洞本身会形变,如果山洞两边门足够结实的话,就把火车关在里面了。里面的火车相当于被压缩了。

: 可是,如果火车由特殊的材质做成,导致它无法被压缩呢,会发生什么?

: ...................

mymyfirst
mymyfirst 2019-07-25
timepp
时间调色板 2019-07-25

如果门足够结实,火车撞不破呢?

【 在 mymyfirst 的大作中提到: 】

: 尺缩效应是不同参考系下的观测效应。并不是真的把火车压缩了。

: 按照相对论,不同参考系下的空间和时间感受是不同的。

: 具体到火车山洞的例子其实是这样的

: ...................

Hakkk
蓝猫淘气3k问·荷兰篇 2019-07-25

要么门挂,要么火车挂

总得挂掉一个

【 在 timepp (时间调色板) 的大作中提到: 】

: 如果门足够结实,火车撞不破呢?

mymyfirst
mymyfirst 2019-07-25
fanjiyouyi
fanjiyouyi 2019-07-25

楼主扯的啥

Hakkk
蓝猫淘气3k问·荷兰篇 2019-07-26

一是没广相啥事儿

二是除非火车被前门给弹回来否则不会撞后门

【 在 mymyfirst (mymyfirst) 的大作中提到: 】

: 这个问题也很简单。

: 1首先,如果门很结实,火车撞不破,那火车必然停下来,注意,这时候火车就有了加速度,而不是匀直运动了,也就是不再是惯性参考系,那么就需要用广义相对论来分析了。

: 2在山洞看来,火车速度快速减为0,则尺缩效应消失,火车回到原来长度。会看到车头撞在前门撞烂了,车尾撞在后门也撞烂了。

: ...................

yanl
飘零·觅定 2019-07-26

过程是这样的:

1、火车比山洞长。

2、火车接近光速时,从山洞角度来看,火车比山洞短了。

3、火车驶入山洞,由于运动的火车比山洞短,那么必然能够关闭两端的门,而火车在山

洞中。

4、火车进洞后一脚刹车,稳稳停住了,没有撞到前面的门,这时火车比山洞长了。

那么火车和山洞处于什么状态?

【 在 Hakkk (蓝猫淘气3k问·荷兰篇) 的大作中提到: 】

: 一是没广相啥事儿

: 二是除非火车被前门给弹回来否则不会撞后门

Hakkk
蓝猫淘气3k问·荷兰篇 2019-07-26

刹车这个事儿是火车的行为,所以先考虑从火车参考系来看这个刹车是整列车同时进行的情况。

那很简单,同时的相对性,在山洞参考系看来,这刹车动作是从车尾往车头方向依次进行的。

火车上看来,如果车尾进洞了才刹车那已经晚了,车头早出去了;

而山洞看来,车尾先刹住,然后往前一点点再刹住,直到最后车头刹住,整个车也恢复了原长,车头也在前门外面了。

俩参考系结果一致。

如果火车上看来是车头到了前门就刹车,那车尾还没进洞呢;

而山洞看来,车尾在进洞前就早早刹住,然后依次往前直到最后车头刚好抵着山洞前门刹住,整个车恢复原长,车尾在山洞外没进来。

俩参考系结果还是一致。

最后再整个特殊的,假如整车刹车这事儿,是在山洞看来整个火车正好在洞里的时候同时进行而且真的刹住了的呢?

那显然结果应该就是山洞关了一列惨不忍睹的真实的压缩了的火车;

从火车看来就是从车头开始往车尾依次刹车,车头杵着前门刹住了,车头后面一点点还要往车头挤一下才停,这个过程持续到车尾进了山洞然后停下,然后整车也废了。

俩参考系结果还是一致。

作为一个自洽的物理理论,要是这么点儿小case还搞不定,这么多年这么多搞物理的不如改行搞按摩去了

【 在 yanl (飘零·觅定) 的大作中提到: 】

: 过程是这样的:

: 1、火车比山洞长。

: 2、火车接近光速时,从山洞角度来看,火车比山洞短了。

: ...................

sgdf
散光大夫 2019-07-26

假设山洞关门后马上打开,而且足够快呢?这样火车不用刹车,不需要引入加速度。

从山洞看来,它的确在一瞬间关住了整列火车。从火车看来,关门的动作不是同时的?

【 在 Hakkk () 的大作中提到: 】

: 刹车这个事儿是火车的行为,所以先考虑从火车参考系来看这个刹车是整列车同时进行的情况。

: 那很简单,同时的相对性,在山洞参考系看来,这刹车动作是从车尾往车头方向依次进行的。

: 火车上看来,如果车尾进洞了才刹车那已经晚了,车头早出去了;

: 而山洞看来,车尾先刹住,然后往前一点点再刹住,直到最后车头刹住,整个车也恢复了原长,车头也在前门外面了。

Hakkk
蓝猫淘气3k问·荷兰篇 2019-07-26

非同时

前门先,后门后

类似这样的佯谬其实都是上个世纪初玩儿剩下的

相对论刚出来时确实比较混乱,连老爱自己都混乱着呢……广相的paper开头的例子毛病就不少,双生子佯谬解释的也是弯弯绕抓不住重点……可这都一百年过去了,还整这些渣渣

真是没啥意思

【 在 sgdf (散光大夫) 的大作中提到: 】

: 假设山洞关门后马上打开,而且足够快呢?这样火车不用刹车,不需要引入加速度。

: 从山洞看来,它的确在一瞬间关住了整列火车。从火车看来,关门的动作不是同时的?

sgdf
散光大夫 2019-07-26

有量子纠缠后,相对论的同时性又受到挑战了嘛。虽然暂时还不能产生实质上的可验证的矛盾。

【 在 Hakkk () 的大作中提到: 】

: 非同时

: 前门先,后门后

: 类似这样的佯谬其实都是上个世纪初玩儿剩下的

Krank
男兒到死心如鐵 2019-07-27

你胡说八道什么呢?

【 在 sgdf (散光大夫) 的大作中提到: 】

: 有量子纠缠后,相对论的同时性又受到挑战了嘛。虽然暂时还不能产生实质上的可验证的矛盾。

sgdf
散光大夫 2019-07-27

量子纠缠本质上要求所有参照系拥有同样的时钟,否则会出现一个粒子已经坍缩,另一个还在纠缠态。

【 在 Krank () 的大作中提到: 】

: 你胡说八道什么呢?

: 【 在 sgdf (散光大夫) 的大作中提到: 】

cpper
cpp beginner 2019-07-27

牛逼,感觉是这么回事

【 在 Hakkk 的大作中提到: 】

: 刹车这个事儿是火车的行为,所以先考虑从火车参考系来看这个刹车是整列车同时进行的情况。

: 那很简单,同时的相对性,在山洞参考系看来,这刹车动作是从车尾往车头方向依次进行的。

: 火车上看来,如果车尾进洞了才刹车那已经晚了,车头早出去了;

: 而山洞看来,车尾先刹住,然后往前一点点再刹住,直到最后车头刹住,整个车也恢复了原长,车头也在前门外面了。

acidnova
acidnova 2019-07-27

是不是得考虑下时效、观测的位置?

【 在 timepp 的大作中提到: 】:

一个经典的例子是火车过山洞:本来火车比山洞稍长,可是如果火车足够快,是可以被关在山洞里面的。

对此,一般的解释是,从山洞

trk
树袋熊 2019-07-27

看起来的门同时关闭,实际是前门先关,后门再关,只不过观察者感觉是同时关闭。实际后门关闭时,火车已经撞破前门了。

【 在 timepp 的大作中提到: 】

: 如果门足够结实,火车撞不破呢?

: 【 在 mymyfirst 的大作中提到: 】

: : 尺缩效应是不同参考系下的观测效应。并不是真的把火车压缩了。

: ....................

mymyfirst
mymyfirst 2019-07-27