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在火车上观看窗外开阔的原野从视差的分析远物体相对观察者移动慢

来源:未知 编辑:admin 时间:2019-06-19

  物质在相互作用中作永恒的运动,没有不运动的物质,也没有无物质的运动,由于物质是在相互联系,相互作用中运动的,因此,必须在物质的相互关系中描述运动,而不可能孤立的描述运动。也就是说,运动必须有一个参考物,这个参考物就是参考系。

  伽利略曾经指出,运动的船与静止的船上的运动不可区分,也就是说,当你在封闭的船舱里,与外界完全隔绝,那么即使你拥有最发达的头脑,最先进的仪器,也无从感知你的船是匀速运动,还是静止。更无从感知速度的大小,因为没有参考。比如,我们不知道我们整个宇宙的整体运动状态,因为宇宙是封闭的。爱因斯坦将其引用,作为狭义相对论的第一个基本原理:狭义相对性原理。其内容是:惯性系之间完全等价,不可区分。

  著名的麦克尔逊·莫雷实验彻底否定了光的以太学说,得出了光与参考系无关的结论。也就是说,无论你站在地上,还是站在飞奔的火车上,测得的光速都是一样的。这就是狭义相对论的第二个基本原理:光速不变原理。

  由这两条基本原理可以直接推导出相对论的坐标变换式,速度变换式等所有的狭义相对论内容。比如速度变换,与传统的法则相矛盾,但实践证明是正确的,因此,从这个意义上说,光速是不可超越的,因为无论在那个参考系,光速都是不变的。速度变换已经被粒子物理学的无数实验证明,是无可挑剔的。正因为光的这一独特性质,因此被选为四维时空的唯一标尺。

  首先观察者坐在火车上以火车为参照物,无论是近处的还是远处的景物相对于火车来说都是向后运动的。但移动相同的距离,近处的景物对人的眼睛造成的视角大些,所以看起来移动的速度大些。所以在火车上的人看来,近处的景物向后运动的快,而远处的景物向后运动的慢。当人同时看近处和远处的景物时,人会不自觉的以近处的景物为参照物,这样看起来远处的景物就在向前运动了。但实际上过一会儿你看,远处的景物也落到火车后面去了。

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