狭义相对论之"空间相对性"正确解读( 二 )

物理量中除了时间和速度具有相对性 , 还有其他物理量也具有相对性 , 那就是空间 。 为了简化表达 , 我们只取一个维度来说明(因为空间有长宽高三个维度) 。 也就是说长度是具有相对性的 。 当你说一根水管长度是10m , 没有意义 , 因为你没有说明参考系是谁 。 你在月球上说一根水管是10m , 和你在地球上说一根水管是10m , 真的不一样 。 如果月球和地球相对速度接近光速 , 这种10m差距会更大 。 很不可思议对吧?这就是事实 , 因为无数实验已经证明了长度的确具有相对性 。

那么问题来了 , 长度需要选参考系 , 当一个火车以接近光速进行 , 车上面有一根水管 , 车上人会感觉水管并没有变化还是10m , 但是地面上去看这根水管 , 会发现他只有0.01m 。 都是一根水管 , 为啥不同的人看 , 长度就不一样呢?到底谁才是正确的?答案是:都正确 。 因为长度也没有一个“标准长度” 。 所以针对同一个事物得出结论不一样 , 这并不是矛盾冲突了 。

需要注意的是 , 一根10m的水管 , 如果以接近光速运动 , 地面上发现它的长度会变成0.01m , 但是如果有一个人就坐在水管上 , 他和水管一起动 , 在这个人看来 , 水管仍然是10m 。 也就是说水管对于和他一起运动的人来说 , 长度是不变的 , 但是对于地面静止的人来说 , 长度收缩了 。 两者都是等效的 , 彼此看到的长度都是正确的 。

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