| 由于世界线的定义,使得返回到“过去”改变历史,和“先进”到未来“预知未来”变得不可实现。 |
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34楼 我不知道文中的世界线是针对哪个系说的,因为文中并未交待的十分清楚。 如果是闵科夫斯基空间中的世界线,那么就一定是在某个惯性系中画出的世界线,可以不是甲所在的系,但一定必须是惯性系。 如果在乙的参考系中画世界线,因为乙是非惯性系,所以乙系是一个黎曼空间(弯曲)而不是闵科夫斯基空间(平直),我对广相了解较肤浅,就不多谈了。 其实,我个人认为,文中解释也并没有说的特别清楚,清楚的人不看也清楚,糊涂的人看了还是糊涂。 应fishwoodok的要求,改日我从狭相角度来做一个乙系中计算仍为乙年轻的严谨证明吧。 |
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35楼 我本来正在写关于双生子问题的贴子,看到《本文希望能解决大家一直讨论的双生子佯谬。。。。 》的贴子后,以为双生子问题已经解释清楚了,但经过仔细琢磨,觉得最关键的问题文中没有说,那就是甲、乙线的形状究竟是否与参照系无关? 因为我根本不具备用闵科夫斯基的四维时空表述的相对论知识,所以怀疑是否发贴者漏掉了这个内容,才向你请教的。 我因为眼睛的问题,一直希望如果有人能把双生子问题解释清楚,我就不再写了,但说心里话,至今我还没看到,现在我就期待你的作品了! |
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36楼 ------------------------------------------- 说得好! |
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37楼 d^2x(i)/dτ^2=-Γ(i,jk)*dx(j)/dτ*dx(k)/dτ (说明:x(i)中i为x的上标,Γ(i,jk)中i为上标,jk为下标) 或写为: d^2x(i)/dτ^2+Γ(i,jk)*dx(j)/dτ*dx(k)/dτ=0 由于ds=-c*dτ,所以测地线方程又可写为: d^2x(i)/ds^2+Γ(i,jk)*dx(j)/ds*dx(k)/ds=0 当克氏记号Γ(i,jk)=0时,就是闵氏(平直)空间。 此时的测地线方程变为:d^2x(i)/dτ^2=0 |
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39楼 关于你说的甲、乙线我还不清楚所指是什么(LZ主题中好像没有)?如果你是指世界线的话,我是这样理解的: 一个质点(可认为是甲或乙)所经过的世界线是指线元ds的曲线积分值。是一个长度不变量,标量,和参考系没有关系。从其线元表达式来看:ds^2=g(ij)dx(i)dx(j),是一个和坐标系无关系的量。如fishwoodok所言“世界线永远从过去走向未来”,不会因参考系改变而改变。所以,孪生子问题用各自经过的世界线来比较的话,谁大谁小,立马可判,没有什么歧义。 |
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41楼 对不起!是我有些误解你了! 我本身是个医生,对物理学肯定是个外行,不了解世界线的来龙去脉是很正常的,所以我才不敢妄言,认真求教呢!我还以为你在耻笑我的求教呢!再说一句对不起! 我所问的问题是在http://post.baidu.com/f?kz=273229965 里的12楼:甲(惯性系)是——线直、乙(非惯性系)是——曲线的结果,是从惯性系、还是从非惯性系、还是从所有的参照系上看到的结果呢? 谢谢! |
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42楼 |
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46楼 你给的那个连接中的图看了。那是从〖微分几何入门与广义相对论〗(科学出版社)上拷出来的,是北师大梁灿彬教授写的,有时间最好看看。 a图只是表示两个世界线不同而已。直线是表示甲在闵氏空间的世界线。因为闵氏空间中两点的类时测地线是最长的,所以用直线表示。而曲线是表示乙在其它时空中的世界线,也是类时测地线,但不一定是最长的,(注意:闵氏空间中两点的类时测地线一定是最长的)所以用曲线表示。b图则是说明,用折线表示也行,只要乙线比甲线画长一点就行。仅此而已。 它们可以不从同一时空观察,但它们的结果是可以比较的。因为它们的世界线是一不变量。即是一标量。它的大小不管从那个时空观察都是相同的值。 |
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49楼 我上面所说的“世界线”是一不变量,不知你理不理解?可能我没说清楚,再说明一下: 所谓不变量就是不随坐标系统而变化的量。如地球的质量、太阳的质量,不管你放在那个坐标内都不会变的。 你可能认为“世界线”不是一个长度吗?是在一个坐标系统里算出来的值,怎么和那个坐标没关系呢?但你要知道这是在任意时空(包括闵氏时空)内发生两个事件的绝对距离(长度),所以在另一个时空坐标系统里计算也不会变化的。 就像我们熟悉的三维空间,地球到太阳的距离就是一不变量。你用直角坐标算也好,用柱坐标或球坐标算也好,都不会改变的。闵氏时空或黎曼时空虽然多一维时空,但道理是一样的。 广义相对论用张量作为数学基础,正是看上了它的协变性。场方程的形式和任何坐标系无关,但它可用于任意的坐标。(它简练、清晰、神秘、满含着宇宙的奥妙。这正是它的美妙之处,可惜很多不懂它的人少了这些美的享受。) |
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51楼 提醒一个重要的概念: 注意,世界线的“长度”是在闵氏空间的长度,和你在时空图上看到的世界线的长度完全不是一回事儿,因为时空图其实是把闵氏空间映射成欧氏空间画出来的,否则闵氏空间根本没法在纸上画出来。 所以,时空图上看到的世界线长度其实是欧氏空间的长度。 闵氏空间中,在光锥以内是直线最长,但时空图上看,永远是直线最短。 |
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53楼 |
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55楼 你说的这些和我说的似乎没有什么关系。 另外,纠正你一个长期存在的错误观点: “相对”是可以脱离“绝对”独立存在的。 比如,数轴上两点间的距离,是个相对的概念,但对每一个点,我们并不需要定义一个绝对的距离。 当然,实际操作中,我们都把每个点相对原点的距离定义为绝对距离,并根据这个绝对距离去计算点之间的相对距离。 但这个所谓的“绝对距离”的参考点是可以随意选取的,完全可以不用原点,用哪个点都一样,都是“平权”的。 这种状况下,其实,“绝对”已经没有存在的必要了。 参考系的状况,完全与上面是类似的,你认为相对运动的参考系必须在一个绝对参考系的“容器”中运动的观点,是不可取的。 |
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56楼 |
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| 131.211.182.* |
58楼 世界线、时空间隔等等不是广义相对论专有的,在狭义相对论范畴内一样可以使用世界线来解释孪生子佯谬。 狭义和广义的区别在于对空间的描述,狭义相对论使用闵氏空间中的世界线,这是一个平直时空;而广义相对论使用黎曼空间中的世界线,这是一个非平直的时空——存在引力场引起的时空曲率。 在孪生子佯谬中,通常并不考虑空间引力场结构,所以只要取一个惯性参考系(比如地球),那么这就是一个计算平直空间,即闵氏空间中的世界线长度的问题,可以在狭义相对论范畴内圆满解决。但是如果取飞船为参考系来算这个问题,这是一个非惯性系,飞船的加速度等效了一个引力场,此时就必须使用黎曼空间来算两者世界线长度了,也就必须用到广义相对论。 所以省事的做法自然是以地球参考系,仅动用狭义相对论来计算;实际上不少看上去需要用广义相对论的问题(加减速运动)都可以用这种方法在狭义相对论范畴内解决,只要没有涉及到真正的引力。 |
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59楼 |
