天文学家称从光子的角度考虑根本没有时间这回事

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天文学家称从光子的角度考虑根本没有时间这回事



来源:中国科技网-科技日报2014年05月10日 


[导读] 事实上,光子根本就不会经历任何时间。如果光子戴了块零重量的手表,那么无论它身在遥远的超新星,还是炽热的太阳,这块表的指针都不会走一下,其时间精确为零,连路程也是零。
从光子的角度考虑,根本没时间这回事
科技日报讯 (记者常丽君)当你正玩得高兴时,是否注意到时间已飞逝?但对于光来说并非如此。事实上,光子根本就不会经历任何时间。但恒星发出的光不是在太空中旅行了几十亿年吗?这真是令人费解。
据物理学家组织网5月9日(北京时间)报道,天文播报(Astronomy Cast)的两位主持人弗莱瑟·卡恩和天文学家帕梅拉·戈伊最近一周谈到了光子,帕梅拉提出光子不会经历时间。“天文播报”是今日宇宙网(Universe Today)每周推出的一个天文学节目,内容是关于天文学方面的热门话题。
弗莱瑟·卡恩说,如果从一个光子的角度考虑,根本就没有时间这回事。光子的发射可能存在百万亿年,但对于一个光子本身来说,从它被发出到再次被吸收,转瞬即逝。而且在空间上它也不会移动任何距离。
当然光子不会思考,我们不必担心它们对这种没有时间、也没有空间的存在是否感到恐惧,但这告诉我们很多事:光子是如何连在一起的。通过相对论,爱因斯坦让我们理解了时间和空间是怎样连在一起的。
假如你要到太空中某个遥远的地方去旅行,旅行的速度越来越快,越接近光速时,你的钟表相对于地球上的观察者就会越慢,你到达目的地会比预期的更快。当然你的质量也会上升,需要更多的能量推动。但就这个例子来说,先忽略这一点。如果你能以恒定加速度g旅行,在人类一生的寿命中就能旅行几十亿光年,如果你的家族延续得够久,那么他们会几十亿年看不到你。
你越接近光速,所经历的时间就越少,空间距离就越短,这些数值逐渐接近于零。根据相对论,物质在宇宙中运动的速度永远也不会达到光速。它的质量会增加到无限大,所需的推动能量也达到无限大。但对于光本身来说,已经是光速运动了,所以你能想到光子经历的时间和距离都是零。
从太阳中心发出的光子到达其表面可能要花几十万年,然后飞入太空,但对光子来说,几十亿年的太空中旅行和它们从一个原子跳到另一个原子没有差别。
总编辑圈点
这是一个很违背直觉的命题,我们似乎常说一颗超新星发出的光已“旅行”了上亿年,又说太阳光照射到地球需要8分多钟,怎么光子竟会没有时间?但相对论可以证明,那些都是我们的看法,以光子本身为参照系的话,它所感受到的时间确实是停滞的。如果光子戴了块零重量的手表,那么无论它身在遥远的超新星,还是炽热的太阳,这块表的指针都不会走一下,其时间精确为零,连路程也是零。







http://www.wokeji.com/shouye/gn/201405/t20140510_719001.shtml天文学家称从光子的角度考虑根本没有时间这回事



来源:中国科技网-科技日报2014年05月10日 


[导读] 事实上,光子根本就不会经历任何时间。如果光子戴了块零重量的手表,那么无论它身在遥远的超新星,还是炽热的太阳,这块表的指针都不会走一下,其时间精确为零,连路程也是零。
从光子的角度考虑,根本没时间这回事
科技日报讯 (记者常丽君)当你正玩得高兴时,是否注意到时间已飞逝?但对于光来说并非如此。事实上,光子根本就不会经历任何时间。但恒星发出的光不是在太空中旅行了几十亿年吗?这真是令人费解。
据物理学家组织网5月9日(北京时间)报道,天文播报(Astronomy Cast)的两位主持人弗莱瑟·卡恩和天文学家帕梅拉·戈伊最近一周谈到了光子,帕梅拉提出光子不会经历时间。“天文播报”是今日宇宙网(Universe Today)每周推出的一个天文学节目,内容是关于天文学方面的热门话题。
弗莱瑟·卡恩说,如果从一个光子的角度考虑,根本就没有时间这回事。光子的发射可能存在百万亿年,但对于一个光子本身来说,从它被发出到再次被吸收,转瞬即逝。而且在空间上它也不会移动任何距离。
当然光子不会思考,我们不必担心它们对这种没有时间、也没有空间的存在是否感到恐惧,但这告诉我们很多事:光子是如何连在一起的。通过相对论,爱因斯坦让我们理解了时间和空间是怎样连在一起的。
假如你要到太空中某个遥远的地方去旅行,旅行的速度越来越快,越接近光速时,你的钟表相对于地球上的观察者就会越慢,你到达目的地会比预期的更快。当然你的质量也会上升,需要更多的能量推动。但就这个例子来说,先忽略这一点。如果你能以恒定加速度g旅行,在人类一生的寿命中就能旅行几十亿光年,如果你的家族延续得够久,那么他们会几十亿年看不到你。
你越接近光速,所经历的时间就越少,空间距离就越短,这些数值逐渐接近于零。根据相对论,物质在宇宙中运动的速度永远也不会达到光速。它的质量会增加到无限大,所需的推动能量也达到无限大。但对于光本身来说,已经是光速运动了,所以你能想到光子经历的时间和距离都是零。
从太阳中心发出的光子到达其表面可能要花几十万年,然后飞入太空,但对光子来说,几十亿年的太空中旅行和它们从一个原子跳到另一个原子没有差别。
总编辑圈点
这是一个很违背直觉的命题,我们似乎常说一颗超新星发出的光已“旅行”了上亿年,又说太阳光照射到地球需要8分多钟,怎么光子竟会没有时间?但相对论可以证明,那些都是我们的看法,以光子本身为参照系的话,它所感受到的时间确实是停滞的。如果光子戴了块零重量的手表,那么无论它身在遥远的超新星,还是炽热的太阳,这块表的指针都不会走一下,其时间精确为零,连路程也是零。







http://www.wokeji.com/shouye/gn/201405/t20140510_719001.shtml
头晕目眩。。。。。
这是对的,当你仰望星空时看到来自无数光年外的星光,有点物理常识的就心想这光是数百年前发出的。可是从光子的角度想,它刚离开恒星一瞬间就到了你的眼睛了。
时间是质量能量的关联物?
根据相对论,这个是常识啊
要想跟光子一样不用考虑时间问题,可以住到黑洞里去,以现有理论分析,那里也是一个时间停滞的地方。
时间的单位是怎样定义的?时间是怎样测量的?回答出这两个问题,才能明白时间是什么。
coolfile 发表于 2014-5-12 23:06
时间的单位是怎样定义的?时间是怎样测量的?回答出这两个问题,才能明白时间是什么。
是啊,这是很关键的问题!

我们测量时间都是用已知的物理过程为单位,比如钟摆摆了多少次,原子钟里原子的震荡次数,LCR电流里的震荡次数。。。等等,有没有真正和物理过程无关的时间单位呢?

从这个思路往下想,我们是怎么测量距离的?你可能说拿尺子量,那尺子本身的长度怎么定义出来的?要知道在相对论里长度也是随观察者速度改变的?那么距离怎么定义?
扯淡,重要在于你会不会老,你如果长生不老,那就是没有时间。
无限长和无限短,无限大和无限小,一旦涉及到了无限、永恒什么的,其实都没有什么区别了。。。
时间只不过是物质运动的过程,根本就没有时间,如果宇宙中物质都一动不动,谁能感觉到时间?除非有物种在宇宙之外观察宇宙,才能感觉到时间,可是如果宇宙外的物种也不运动,静止的,那们他们也没有时间,除非有物种在观察他们,周而复始,可是那存在吗?
enroger 发表于 2014-5-11 02:29
这是对的,当你仰望星空时看到来自无数光年外的星光,有点物理常识的就心想这光是数百年前发出的。可是从光 ...
恰恰相反吧。。。
光是波,光子在光速下波动?超光速?
喝喝茶 发表于 2014-5-14 22:12
恰恰相反吧。。。
去用狭义相对论算的话很简单,相对观察者以速度v移动的个体时间,假如你的时间段是t,对应它的时间段是t'

t'=t*(1-v^2/c^2)^(1/2)

代入式子可见如果物体速度v等于光速c的话那什么正常时间段t,t'都是零。就是说相对你而言,光子完全没有时间流逝。
enroger 发表于 2014-5-15 00:18
去用狭义相对论算的话很简单,相对观察者以速度v移动的个体时间,假如你的时间段是t,对应它的时间段是t' ...
“没有时间流逝”这句是对的,时间静止了,是无穷大,而不是“一瞬间”,这也是标题的意思

喝喝茶 发表于 2014-5-15 01:12
“没有时间流逝”这句是对的,时间静止了,是无穷大,而不是“一瞬间”,这也是标题的意思


好吧~语文老师的问题。。。。

编辑:时间没有流逝对应的是无限小而不是无限大:从光子出发事件到光子到达事件,光子时间流逝是零,是无限小,所以我说一瞬间。
喝喝茶 发表于 2014-5-15 01:12
“没有时间流逝”这句是对的,时间静止了,是无穷大,而不是“一瞬间”,这也是标题的意思


好吧~语文老师的问题。。。。

编辑:时间没有流逝对应的是无限小而不是无限大:从光子出发事件到光子到达事件,光子时间流逝是零,是无限小,所以我说一瞬间。
enroger 发表于 2014-5-15 00:18
去用狭义相对论算的话很简单,相对观察者以速度v移动的个体时间,假如你的时间段是t,对应它的时间段是t' ...
你有两点搞错了:

如果你处在相对静止的地面惯性系S中,而相对地面有一以速度v运动的物体,若以它为参照物,则得到另一相对地面以速度v运动的惯性系S'

那么在S'系中观察,某两件事发生的时间间隔t'是一个固有时,如果在地面参照系S中观察,则这两件事的时间间隔t=t'*(1-v^2/c^2)^(-1/2),反之亦然

换句话说,相对论中的“钟慢尺缩”效应只是一种观测效应,是相对静止的参照系中的人观测相对运动的参照系中发生的事件,会发现其任何两件事的时间间隔膨胀了,比如飞船上的人喝一口咖啡,在地面的人看来,整个动作就像电影慢镜头重放,也许要花5分钟,但是对飞船中的人来说,喝一口咖啡仍然只需花费正常的数秒时间

所以在运动系中的人看来,自己的时间流逝仍然是正常的,并无任何减缓,所谓的减缓是地面观测者“观测”出来的,说白了,这只是一种对相关事件的观测效应,而非观测者或飞船的固有时间流逝发生了改变

另外,时间膨胀因子是(1-v^2/c^2)^(-1/2),注意(1-v^2/c^2)的方幂是-1/2,也就是说,其位于分母的位置,所以当v=c时,地面观测者会观察到一个无穷大的时间间隔,换言之,在地面观测者看来,相对他以光速移动的参照系内所发生的任何两件事,其时间间隔均为无穷大,即时间流逝停止了,这也就是新闻所说的“走时为零”,但要注意这里的零是在说时间流逝的速度,而非时间间隔,时间间隔不仅不是零,而且是无限大,如果时间间隔像你所说的那样为0,那就是说任何两件事都在一瞬间发生,即时间流逝的速度无限快,这显然是错误的

从这里也可以看出,新闻里的说法明显是错误的:新闻里说“走时为零”是从光子的角度推出的,也就是说,是光子自己“感受”到的,但仔细研究一下相对论的推理过程,就会发现“时间减缓”是从相对静止的观测者的眼里“看”出来的,若是以高速移动的物体本身为参照系,处在其中的人仍然会感受到正常的时间流逝
djwkx 发表于 2014-5-15 12:45
你有两点搞错了:

如果你处在相对静止的地面惯性系S中,而相对地面有一以速度v运动的物体,若以它为参 ...
是的,每个观察者都认为自己的时间流逝速度是正常的。

“如果时间间隔像你所说的那样为0,那就是说任何两件事都在一瞬间发生,即时间流逝的速度无限快,这显然是错误的”

同时性是相对的,选对参照系的话你的确可以把本来两件在原参照系不同时发生的事件转换到新参照系下则两件事件变成同时发生。不过这是有前提的,两件事的时空坐标必须是“space-like separated" 才行,就是说:
(t1-t2)^2-(x1-x2)^2-(y1-y2)^2-(z1-z2)^2 <= 0 成立,否则就是“time-like separated",那就怎么都不可能同时。

简单的说就是如果两件事件都在对方的光锥外的话,就存在一个参照系它们是同时的。反之两件事件就可能存在因果关系,不可能同时。

“时间膨胀因子是(1-v^2/c^2)^(-1/2)”

方幂不是-1/2,而是1/2。你是直接看的洛仑兹转换是吧?gamma的方幂是-1/2不错,可是你忘了后面的vx/c^2项了,要知道空间坐标的变化也要算进去,x = delta t * v 放到后面那项就正好把幂数改成1/2了。我以前也犯过这错。

重点是一个光子经历的时间永远为零。按照你前面喝咖啡的例子,地面的人看他喝咖啡用了1天,对他本人来说只用了5分钟。当他的飞船达到光速后,地面的人看他喝咖啡要无限久了。同样的如果地面的人看到他花有限的时间做一件事的话,那么实际上他自己感知花的时间为零。

因此对我们来说,光子无论干了什么,光子自己花的时间永远是零。

enroger 发表于 2014-5-15 13:10
是的,每个观察者都认为自己的时间流逝速度是正常的。

“如果时间间隔像你所说的那样为0,那就是说任 ...

同时性是相对的

同时性的相对性是说某一参照系中同时发生的两件事,在另一参照系看来有可能是不同时的,不过这跟你所谓的“时间间隔为零”有什么关系?你说的零时间间隔是在说光子以自己为参照系,其做任何事的时间间隔为零,并未涉及到另一参照系看光子,跟“同时性的相对性”更是扯不上关系



方幂不是-1/2,而是1/2。你是直接看的洛仑兹转换是吧?gamma的方幂是-1/2不错,可是你忘了后面的vx/c^2项了,要知道空间坐标的变化也要算进去,x = delta t * v 放到后面那项就正好把幂数改成1/2了。我以前也犯过这错

相对论的“钟慢尺缩”本来就是由洛伦兹变换得出的,不看它又看谁呢?呵呵
讨论时间延缓效应时,本来就要假定在运动系中的同一地点先后发生了两件事,即x1'=x2',所以你所谓的v*x1‘/c^2 和 v*x2‘/c^2是相等的,t2-t1之后,这两项直接就抵消了
另外,你所谓的x = delta t * v 只有在进行空间坐标变换时才需要用到,这里求时间差根本就不用,因为x1'=x2',直接就抵消了
何况你的变换式也是错的,空间坐标的洛伦兹变换式,(1-v^2/c^2)^(1/2)仍然位于分母的位置上,你怎么会把它算到分子上去?呵呵
最后,所谓的gamma:γ,其本身就等于(1-v^2/c^2)^(-1/2) 这个整体,它哪来的方幂?它的方幂就是1,只能说(1-v^2/c^2)的方幂是-1/2



重点是一个光子经历的时间永远为零。按照你前面喝咖啡的例子,地面的人看他喝咖啡用了1天,对他本人来说只用了5分钟。当他的飞船达到光速后,地面的人看他喝咖啡要无限久了。同样的如果地面的人看到他花有限的时间做一件事的话,那么实际上他自己感知花的时间为零。
因此对我们来说,光子无论干了什么,光子自己花的时间永远是零

你的思维还是处于极度混乱中:
并不是光子经历的时间为零,而是“人们看光子”的“时间流逝速度”为零,这里有两个关键点,一是人们看光子,而非光子自己感受,二是流逝速度为零,而非时间间隔为零
如果飞船达到光速,那地面观测者看飞船内的人做任何事所花费的时间都是无限大,即时间的流逝停止了,流逝速度为0,而飞船内的人自己感知的时间还在正常流动着,相对论从头到尾只是在说观测效应,从未说过固有时会发生改变
对我们而言,光子无论做任何事,我们都会看到其所花时间为无穷大,即时间流逝速度为零,但对光子自身来说,该花多长时间仍然要花那么长的时间,以自身为参照系的话,时间流逝丝毫未变
enroger 发表于 2014-5-15 13:10
是的,每个观察者都认为自己的时间流逝速度是正常的。

“如果时间间隔像你所说的那样为0,那就是说任 ...

同时性是相对的

同时性的相对性是说某一参照系中同时发生的两件事,在另一参照系看来有可能是不同时的,不过这跟你所谓的“时间间隔为零”有什么关系?你说的零时间间隔是在说光子以自己为参照系,其做任何事的时间间隔为零,并未涉及到另一参照系看光子,跟“同时性的相对性”更是扯不上关系



方幂不是-1/2,而是1/2。你是直接看的洛仑兹转换是吧?gamma的方幂是-1/2不错,可是你忘了后面的vx/c^2项了,要知道空间坐标的变化也要算进去,x = delta t * v 放到后面那项就正好把幂数改成1/2了。我以前也犯过这错

相对论的“钟慢尺缩”本来就是由洛伦兹变换得出的,不看它又看谁呢?呵呵
讨论时间延缓效应时,本来就要假定在运动系中的同一地点先后发生了两件事,即x1'=x2',所以你所谓的v*x1‘/c^2 和 v*x2‘/c^2是相等的,t2-t1之后,这两项直接就抵消了
另外,你所谓的x = delta t * v 只有在进行空间坐标变换时才需要用到,这里求时间差根本就不用,因为x1'=x2',直接就抵消了
何况你的变换式也是错的,空间坐标的洛伦兹变换式,(1-v^2/c^2)^(1/2)仍然位于分母的位置上,你怎么会把它算到分子上去?呵呵
最后,所谓的gamma:γ,其本身就等于(1-v^2/c^2)^(-1/2) 这个整体,它哪来的方幂?它的方幂就是1,只能说(1-v^2/c^2)的方幂是-1/2



重点是一个光子经历的时间永远为零。按照你前面喝咖啡的例子,地面的人看他喝咖啡用了1天,对他本人来说只用了5分钟。当他的飞船达到光速后,地面的人看他喝咖啡要无限久了。同样的如果地面的人看到他花有限的时间做一件事的话,那么实际上他自己感知花的时间为零。
因此对我们来说,光子无论干了什么,光子自己花的时间永远是零

你的思维还是处于极度混乱中:
并不是光子经历的时间为零,而是“人们看光子”的“时间流逝速度”为零,这里有两个关键点,一是人们看光子,而非光子自己感受,二是流逝速度为零,而非时间间隔为零
如果飞船达到光速,那地面观测者看飞船内的人做任何事所花费的时间都是无限大,即时间的流逝停止了,流逝速度为0,而飞船内的人自己感知的时间还在正常流动着,相对论从头到尾只是在说观测效应,从未说过固有时会发生改变
对我们而言,光子无论做任何事,我们都会看到其所花时间为无穷大,即时间流逝速度为零,但对光子自身来说,该花多长时间仍然要花那么长的时间,以自身为参照系的话,时间流逝丝毫未变
djwkx 发表于 2014-5-15 13:52
同时性的相对性是说某一参照系中同时发生的两件事,在另一参照系看来有可能是不同时的,不过这跟你所 ...
废话不说了,推公式吧:

t' = gamma * (t - vx/c^2)     (式子1)

假设运动者从时空点1(t1,x1)运动到时空点2(t2,x2),假设运动者速度为v,则 x2-x1 = v*(t2 - t1)

代入(式子1)求运动者经历的时间:

t2' - t1' = gamma*(t2 - v x2 /c^2) - gamma*(t1 - v x1 /c^2)
=>
t2' - t1' = gamma* (t2-t1 - (x2 - x1)*v/c^2)
=>
t2' - t1' = gamma* (t2-t1) * (1-v^2/c^2)
=>
t2' - t1' = (t2-t1)/gamma => dt' = dt/gamma !

看懂了吗?没看懂不要回复我~


enroger 发表于 2014-5-15 14:29
废话不说了,推公式吧:

t' = gamma * (t - vx/c^2)     (式子1)
真是笑不动了~~

你真的搞清楚t2' - t1' 与t2-t1是什么意思了吗?

t2' - t1' 是在S‘系中测得的坐标值,换句话说就是人在飞船中所感受到的时间差

而t2-t1则是地面观测者所感受到的时间差

你最后的结论是t2' - t1' = (t2-t1)/γ,那也就等价于t2-t1=γ*(t2' - t1' )

即在飞船中花费了t2' - t1' 的两件事,在地面人员看来,则花费了γ*(t2' - t1' )

这不就是我的结论吗?搞笑!

djwkx 发表于 2014-5-15 15:07
真是笑不动了~~

你真的搞清楚t2' - t1' 与t2-t1是什么意思了吗?


“即在飞船中花费了t2' - t1' 的两件事,在地面人员看来,则花费了γ*(t2' - t1' )”

gamma在v=c时为什么?是无限啊老兄~如果t2-t1是有限的话,那么t2' - t1'不是零还能是什么?

你自己说的“对我们而言,光子无论做任何事,我们都会看到其所花时间为无穷大”

光子花的时间是不是t2' - t1'?是不是零?

光子飞了1光年,地面观察到光子花的时间为1年,此为t2-t1=1年,t2'-t1' = 0=》光子自己感受到花的时间为零!

我已经没兴趣跟你扯了,你找教你相对论的老师聊吧,希望他/她不要发火就是了


djwkx 发表于 2014-5-15 15:07
真是笑不动了~~

你真的搞清楚t2' - t1' 与t2-t1是什么意思了吗?


“即在飞船中花费了t2' - t1' 的两件事,在地面人员看来,则花费了γ*(t2' - t1' )”

gamma在v=c时为什么?是无限啊老兄~如果t2-t1是有限的话,那么t2' - t1'不是零还能是什么?

你自己说的“对我们而言,光子无论做任何事,我们都会看到其所花时间为无穷大”

光子花的时间是不是t2' - t1'?是不是零?

光子飞了1光年,地面观察到光子花的时间为1年,此为t2-t1=1年,t2'-t1' = 0=》光子自己感受到花的时间为零!

我已经没兴趣跟你扯了,你找教你相对论的老师聊吧,希望他/她不要发火就是了


enroger 发表于 2014-5-15 15:14
“即在飞船中花费了t2' - t1' 的两件事,在地面人员看来,则花费了γ*(t2' - t1' )”

gamma在v=c时 ...

gamma在v=c时为什么?是无限啊老兄~如果t2-t1是有限的话,那么t2' - t1'不是零还能是什么?
光子飞了1光年,地面观察到光子花的时间为1年,此为t2-t1=1年

t2' - t1' 的定义是什么?
是运动系中的人以运动系本身为参照,测量该系内同一地点发生的任何两件事的时间差
t2-t1的定义是什么?
是地面人员以地面为参照系,测量在地面参照系下,同样两件事的时间差

而你给出的t2-t1却不是这样两件事的时间差,而是整个运动系在地面参照系中移动的时间差,到了你这里,所谓的两件事就变成了光子在地面参照系中先后到达两个点

但如果以光子本身为参照系的话,它相对于自己却是静止的,在它自己的参照系S'内,根本不存在所谓的“从时空点1(t1,x1)运动到时空点2(t2,x2)”,在S'内,光子根本就没有任何移动,因为它取的参照物是自己

这跟相对论已经扯不上任何关系了:光子在地面参照系中从A点移动到B点,如果以光子自身为参照系,这样的移动根本就没有发生,因为光子相对于自身是静止的,以其自身为参照物,它根本体会不出自己在移动,这跟光速范畴毫无关系,换成任何速度都是一样的

综上,你的问题出在把“参照系内两件事的时间间隔”偷换成“参照系本身的移动所花费的时间”,这当然要出问题了

说白了,相对论的时间延缓效应是考察运动系中所发生的事件的时间间隔,而不是考察整个运动系在静止系中的移动----你坐在移动的火车里,如果不看窗外,你知道自己在移动吗?这跟相对论已经扯不上任何关系了,纯粹是你偷换概念导致的搞笑谬论罢了
enroger 发表于 2014-5-15 15:14
“即在飞船中花费了t2' - t1' 的两件事,在地面人员看来,则花费了γ*(t2' - t1' )”

gamma在v=c时 ...

gamma在v=c时为什么?是无限啊老兄~如果t2-t1是有限的话,那么t2' - t1'不是零还能是什么?
光子飞了1光年,地面观察到光子花的时间为1年,此为t2-t1=1年

t2' - t1' 的定义是什么?
是运动系中的人以运动系本身为参照,测量该系内同一地点发生的任何两件事的时间差
t2-t1的定义是什么?
是地面人员以地面为参照系,测量在地面参照系下,同样两件事的时间差

而你给出的t2-t1却不是这样两件事的时间差,而是整个运动系在地面参照系中移动的时间差,到了你这里,所谓的两件事就变成了光子在地面参照系中先后到达两个点

但如果以光子本身为参照系的话,它相对于自己却是静止的,在它自己的参照系S'内,根本不存在所谓的“从时空点1(t1,x1)运动到时空点2(t2,x2)”,在S'内,光子根本就没有任何移动,因为它取的参照物是自己

这跟相对论已经扯不上任何关系了:光子在地面参照系中从A点移动到B点,如果以光子自身为参照系,这样的移动根本就没有发生,因为光子相对于自身是静止的,以其自身为参照物,它根本体会不出自己在移动,这跟光速范畴毫无关系,换成任何速度都是一样的

综上,你的问题出在把“参照系内两件事的时间间隔”偷换成“参照系本身的移动所花费的时间”,这当然要出问题了

说白了,相对论的时间延缓效应是考察运动系中所发生的事件的时间间隔,而不是考察整个运动系在静止系中的移动----你坐在移动的火车里,如果不看窗外,你知道自己在移动吗?这跟相对论已经扯不上任何关系了,纯粹是你偷换概念导致的搞笑谬论罢了
“t2-t1的定义是什么?
是地面人员以地面为参照系,测量在地面参照系下,同样两件事的时间差

而你给出的t2-t1却不是这样两件事的时间差,而是整个运动系在地面参照系中移动的时间差,到了你这里,所谓的两件事就变成了光子在地面参照系中先后到达两个点”

光子离开A点,事件1。光子到达B点,时间2。AB距离1光年。在地面观察者的事件12时间差为何?

这么简单的事情被你扯的那么复杂我也服了你了~
enroger 发表于 2014-5-15 15:14
“即在飞船中花费了t2' - t1' 的两件事,在地面人员看来,则花费了γ*(t2' - t1' )”

gamma在v=c时 ...
该找老师的正是你啊。。 你只知道公式的写法却不清楚含义。。
喝喝茶 发表于 2014-5-15 22:15
该找老师的正是你啊。。 你只知道公式的写法却不清楚含义。。
劝你没有仔细了解过的东西不要乱发言。把我给的推导仔细看一次才有资格评论,你要是能指出错误的话我很愿意讨论,不行的话就请不要浪费我的时间。
enroger 发表于 2014-5-15 19:52
“t2-t1的定义是什么?
是地面人员以地面为参照系,测量在地面参照系下,同样两件事的时间差
光子离开A点,事件1。光子到达B点,时间2。AB距离1光年。在地面观察者的事件12时间差为何?
这么简单的事情被你扯的那么复杂我也服了你了~


问题的关键是:以光子自身为参照物,它是没有任何移动的,路程直接就是0,且这个结论对任何速度都适用,包括经典力学的低速范畴
时间的本质是什么?
没看明白。。。。。
djwkx 发表于 2014-5-16 16:26
问题的关键是:以光子自身为参照物,它是没有任何移动的,路程直接就是0,且这个结论对任何速度都适 ...
我没有反对这个说法,这是最基本的相对论原理。对光子自己来说它是静止的,它的时间是正常流逝的,这是对的。只是别的参照系观察光子时发现光子的时间流逝“似乎停顿”了而已,我们发现地面参照系里过了一年时间,光子跑了一光年距离,可是对光子自己来说经历的时间为零。

如果光子带着个钟表的话,我们如果观察那个表的指针的话发现那个指针完全不动,因此**相对我们**而言光子的时间停顿了。光子自己当然不会感觉任何异常。

我们看到速度比较快的物体也有这个现象,你说的喝咖啡的例子很完美的表现了这种钟慢效应,光子只是极端情况而已,钟慢到了极点就不动了。

enroger 发表于 2014-5-17 00:21
我没有反对这个说法,这是最基本的相对论原理。对光子自己来说它是静止的,它的时间是正常流逝的,这是对 ...
以自身为参照物,自己没有任何移动,路程永远为0,这不是什么相对论原理,而是运动的相对性原理,在低速范畴下不用相对论,也能立刻得出这个结论

我们看光子的时间流逝是停止的,这是在说光子内部的时间流逝,而非光子整体在地面惯性系中的移动,这两种运动是有本质区别的

djwkx 发表于 2014-5-17 08:30
以自身为参照物,自己没有任何移动,路程永远为0,这不是什么相对论原理,而是运动的相对性原理,在低速 ...
当然有区别啊~我们一直讲的都是地面观察者观察光子自己经历的时间。相对论很简单,只要锁定了参照系就什么都好讨论。

地面观察者看到什么:光子以光速在飞,光子自身/内部的时间停顿了。

光子观察到什么(如果光子能观察的话):光子自己静止,时间流逝也正常。整个宇宙因为尺缩效应在光子前进方向缩成一个平面,对光子来说相隔1光年(对地面参照系而言)的两点其实是同一点,因此也就没过任何时间就到了。
enroger 发表于 2014-5-17 08:53
当然有区别啊~我们一直讲的都是地面观察者观察光子自己经历的时间。相对论很简单,只要锁定了参照系就什 ...
光子观察到什么(如果光子能观察的话):光子自己静止,时间流逝也正常。整个宇宙因为尺缩效应在光子前进方向缩成一个平面,对光子来说相隔1光年(对地面参照系而言)的两点其实是同一点,因此也就没过任何时间就到了


你的结论永远不可能成立,准确的说是永远不存在,因为你推理的总前提就错了:“光子看自己静止”是不符合相对论的基础原理---光速不变原理的

在任何匀速运动的惯性系中,光速都是绝对不变的c,换言之,若存在光子以自身为参照物这种事,那就等于说在光子参照系内,其速度为0,但问题在于,相对论的基础是光速在任何参照系中都为不变的3*10^8 m/s

因此最终的结论是,光子不可能以自身为参照系来观察宇宙,如果它办得到的话,它只能选取某个实在的物体为参考系
你的结论永远不可能成立,准确的说是永远不存在,因为你推理的总前提就错了:“光子看自己静止”是不 ...
是你理解错了。光速不变是说在一艘光速飞船上发出一道光,那道光相对飞船还是光速。
djwkx 发表于 2014-5-17 10:06
你的结论永远不可能成立,准确的说是永远不存在,因为你推理的总前提就错了:“光子看自己静止”是不 ...
是的,所以用光子去讨论就会出现这种问题。你把我上面说的光子换成0.999999999999999c的观察者再看结论成不成立吧~

现在还对光子经历的时间对我们的观察来说永远是零这个结论有疑问吗?
coolfile 发表于 2014-5-17 10:17
是你理解错了。光速不变是说在一艘光速飞船上发出一道光,那道光相对飞船还是光速。
太搞笑了,是你自己理解有问题

光速不变是说在任何参考系下,光速都为一个定值

如果光子本身可以作为参考系,那它相对于自己的速度就是0,但按光速不变原理,它相对于自己的速度还是光速,矛盾

所以光子本身不能作为参考系
enroger 发表于 2014-5-17 10:26
是的,所以用光子去讨论就会出现这种问题。你把我上面说的光子换成0.999999999999999c的观察者再看结论成 ...
你到现在还没转过弯来

说到底,问题的关键就是光子不能以自身为参考系,说白了,就是根本不存在“从光子的角度考虑”或是“光子经历的时间”等说法,这些概念提法在逻辑上就是不存在的

djwkx 发表于 2014-5-17 10:59
你到现在还没转过弯来

说到底,问题的关键就是光子不能以自身为参考系,说白了,就是根本不存在“从光 ...


你从之前说的《对我们而言,光子无论做任何事,我们都会看到其所花时间为无穷大》转进到《就是根本不存在“从光子的角度考虑”或是“光子经历的时间”等说法》

你是在讨论物理还是在锻炼文科生辩论技巧啊?倒是如果你一开始提出现在这个观点的话我们还可以就这个话题正常的讨论。
djwkx 发表于 2014-5-17 10:59
你到现在还没转过弯来

说到底,问题的关键就是光子不能以自身为参考系,说白了,就是根本不存在“从光 ...


你从之前说的《对我们而言,光子无论做任何事,我们都会看到其所花时间为无穷大》转进到《就是根本不存在“从光子的角度考虑”或是“光子经历的时间”等说法》

你是在讨论物理还是在锻炼文科生辩论技巧啊?倒是如果你一开始提出现在这个观点的话我们还可以就这个话题正常的讨论。
enroger 发表于 2014-5-17 11:10
你从之前说的《对我们而言,光子无论做任何事,我们都会看到其所花时间为无穷大》转进到《就是根本不存 ...
这可不是什么辩论技巧,而是基于相对论的逻辑基础所做出的自然推论

相对论的光速不变原理直接导致光子本身不能作为参照系的结论,而之前的讨论都忽视了这点,所以得出了一些荒谬的结论

如果你把光子换成实体物质来讨论
首先,实体(静质量不为0)不可能达到光速,这是第一个逻辑基础
其次,即使把光速换成接近光速的某值,比如你所谓的0.99999...c,那由此造成的时间延缓也只是一种相对的观测效应

说得再直白点儿,无法用匀速运动的惯性系的相对论效应推出近光速飞船可以在极短时间内到达极远的星球
因为这世上没有哪艘飞船一开始就是近光速,它要飞到其他星球必然要经历加速和减速,此时的飞船就不是惯性系了,狭义相对论的匀速运动效应不能用在这两个阶段,要正确解出这两个阶段的时间效应,只有靠广义相对论了
djwkx 发表于 2014-5-17 12:20
这可不是什么辩论技巧,而是基于相对论的逻辑基础所做出的自然推论

相对论的光速不变原理直接导致光子 ...
那好,我们现在不讨论光子经历时间为何,大家都同意直接用洛仑兹转换计算得出光子经历时间为零的纯数学结论。我们现在讨论的问题是光子有没有经历时间这说法的问题。我这样总结没问题吧?

第一点,如果只是考虑飞船自身的时间段的话还不需要用广义相对论。飞船可以有任意的加速,表示为4维时空图里的一条世界线。要求飞船世界线上两点(比如出发点和到达点)的飞船经历时间段的话,我们是对飞船的本征时间做路径积分,就是对 ds^2 = dt^2 - dx^2 - dy^2 - dz^2 做积分。

双生子谬论的计算就是这样做的。

第二点,我可以部分认同光子没有经历时间的说法。理由跟你不一样,我是纯粹的观察主义者,所有不可观察的特征对我来说都没有必要考虑。我们可以观察到的是物体的本征时间流逝,观察到越接近光速本征时间流逝相对我们越慢,无限趋近光速则本征时间流逝趋近于零。那么达到光速的话又如何呢?不可观察~那也就没有意义。