在书里讲到速度改变质量时,作者设想出这样一个思想实验:
太空中,一颗子弹以1000米/秒射向1000米外的一块木板,于是1秒后子弹击中并嵌入木板,嵌入深度假设为x。我们把这个系统设为S子弹。
同时,假设我们坐在一艘高速宇宙飞船上,恰好经过这颗子弹和木板。把这个系统设为S飞船。根据飞船的速度,已知γ因子为10。
于是作者指出,在我们这个参照系中,会发现子弹击中木板的时间延长为10秒。因此,子弹的速度变成100米/秒。但是毫无疑问子弹嵌入木板的深度依旧会是x,这表明子弹的动能没有改变。如果速度下降而动能不变,只能认为是子弹的质量变大了。由此,作者证明速度改变质量。
但是,速度即改变时间也改变空间,所以如果飞船高速飞行,γ因子为10,那么在S飞船看来,不仅子弹的飞行时间将变为10秒,子弹与木板间的局里也将变成10000米,因而子弹的速度依旧是1000米/秒。
换个更简单的想法。速度改变质量,所以要想使物体达到光速,意味着要用无穷大能量推动质量变为无穷大的物体,这是不可能的。然后,按照作者的这个思想实验,速度变慢会导致物体质量变大,然后速度越慢质量越大?这意味着要使物体静止,需要无穷大能量?
关键在于,改变时空的根本原因是不是物体的运动速度?如果是这样,那么在不同参照系中,时空相对改变,但物体运动的速度必然会是一个常量,不是么?
说到常量,一个事件的时空平方差是常量,这本身就意味着从不同系统来看,同一事件的时空将是同步变化的,否则常量将是不可能的。可是按照作者的解释,那么从S子弹来看和从S飞船来看,时空平方差就不会一个相等的常量了。
所以,到底是我理解错误呢,还是作者对这个思想实验给出了错误的解读?
话说其实作者设想的那个用来解读时空平方差为常量的思想实验,就是公元0年耶稣出生和公元30年织女星火山爆发,我也没理解。昨天开车回去想了一路,快到家时才按照自己的解读搞明白了。路上没发生事故,也是奇迹。
所以文科生读科普,就好比老房子着火,救不得。
话说我这辈子全部物理考试也没及格过几回,所以作者对用来证明速度改变质量的思想实验的解读我有点搞不大懂
《改变世界的方程》热门书评
-
读后感
13有用 1无用 floyd 2012-02-01
自小的我,就是一位充满好奇心的人,对宇宙充满着无限的兴趣,我清晰的记得在一年级的时候,一位名叫李唯胜(名字貌似看着不对劲,只记得音了,囧)的选手在跟我谈论光速,当时知识有限,天真的以为假如能以光速运动,就能时光倒流。后来逐渐成长,相信大家都明白,在高中阶段,只有傻子才会与你探讨相对论,然而傻子所知道...
-
牛顿名言警句
6有用 0无用 公益霎哈嘉瑜伽 2012-02-21
艾萨克·牛顿(Sir Isaac Newton),英国人,是人类历史上出现过的最伟大、最有影响的科学家、思想家之一,同时也是物理学家、数学家、天文学家和哲学家。晚年他醉心于灵性修行。牛顿对人类历史进程有着不可估量的影响。他在不朽著作《自然哲学的数学原理》里用数学方法阐明了宇宙中最基本的法则——...
-
很好,但有些地方因为不用数学工具,难免不够严谨,不注重细节
3有用 0无用 fekn 2009-07-29
能够把狭义相对论知识,掰开揉碎地 向非物理专业人士 进行白话形式讲解的书,我确实只见过这一本。就算是老牌的优秀科普读物,如《物理世界奇遇记》,狭义相对论部分也有不少地方没有展开,没有讲透。(当然了,《物理世界奇遇记》讲的除了狭义相对论,还有广义,还有量子论,宇宙学,实际上2本书不一样的)。不过,虽...
-
量子力學讀本 拾遺
0有用 1无用 simonx 2010-05-20
光是電磁波的一種特殊形式(波長不同)波長越短,光子能量越高 blue>red 光電效應:光子擊中圍繞原子核內層軌道運動的電子-》得到光子能量的電子逃逸到能量更高的軌道-》電子跌落回能量事宜的軌道-》多餘的能量以光子形式發射出去。光速c是普適的,光子沒有質量,不能靜止,只能永遠以c運動。299...
-
时间延缓怎么理解 讨论
0有用 0无用 perface 2009-07-23
两个相对运动(高速)的参照系,其时间间隔不再相同。其中之一参照系中的1秒相当于另一个参照系的1.xxx秒。例如如果相对运动速度接近10%光速,则时间延缓大约为1.05, 即此参照系的1秒相当于彼参照系的1.05秒。更有意味的是 无法判断哪个参照系的时间间隔更慢一些。在每个参照系中的观察者并不觉得自己...
书名: 改变世界的方程
作者: [德] 哈拉尔德·弗里奇
出版社: 上海科技教育出版社
副标题: 牛顿、爱因斯坦和相对论
译者: 邢志忠
出版年: 2005-7
页数: 288
定价: 21.0
装帧: 平装
丛书: 哲人石丛书
ISBN: 9787542838919