例如ABC三点在一线上了,AB,BC相距30万公里。三点各有一小球记为abc,三球相遇到一起则爆炸,任意两球相遇不爆炸。b球测量,ac各以1/2倍光速靠近,则应该在2s后在B处爆炸。而以a球观察,经历2s后遇到b球。但其测量c的速度为4/5倍光速,故为2.5s。a不会同时遇到bc球,不会爆炸。如何化解此悖论?


参考物要统一,都以B为参考物,两球到B距离相同,速度相同,都直线光速移动,自然是同时到达B球


在A点建立S系和S系,S系相对于B静止,S系相对于A静止。S系相对于S系以1/2光速运动,两坐标系原点重合时设时间都为0。

下面开始利用公式计算。利用公式前先找到我们需要的事件。

在S系有三件事:事件一、A距离B一光秒 坐标(0,0)

事件二、C距离B一光秒 坐标(2,0)

事件三、ABC相遇 坐标(1,2)其中事件一和二是同时发生,但发生在不同地点。在S系与之对应的三件事的坐标:事件一 (0,0)

事件二 (x,t)

事件三 (0,t)事件一由于和S系重合,所以坐标也和S系一样。事件二的x和t都是未知的。在狭相中有一句话叫「同时异地(在其它参考系看来)必不同时」,事件一和二在S系是同时发生、异地发生,所以在S系它们必不是同时发生。再由于尺缩,C和B的距离也变化了。下面套公式。对事件一、二套用公式一、二。对事件三套用公式二,因为只有一个未知数。

公式一 x = r(x - vt)

公式二 t = r(t - vx/c^2)

最后得,

x = 4/sqrt(3)

t = -2/sqrt(3)

t = 3/sqrt(3)

求得ABC碰撞的时间是t = 3/sqrt(3)不等于2。不过没关系,S系跟著A走,是A到B的本征时间。套用本征时间公式验证,发现

t = r×t = 2 符合题目。

实际上在S系看来,由于尺缩,AC距离为x = 4/sqrt(3)。由于速度叠加公式,A看C的速度为4/5。两数相除求得时间T = 5/sqrt(3)。由于同时的相对性,S系认为AC与B的距离处处相等,但S系却认为C比A早运动 t = 2/sqrt(3),此处负号代表C比A早。所以还要用T加上t,正好等于t。

我在解题时直接认为在S系ABC一定会碰撞,这是没问题的,因为S系里事情是这样发生的,在其它参考系也一定这样发生。不可能在这个参考系爆炸那个参考系不爆炸。

在S系看来显而易见的事情,在S系看来,路程变了,速度变了,AC运动的先后顺序变了,时间也变了。

妈呀累死了,你看看对不对,不对再讨论讨论。
。(容我说一句,前面的人都在扯) 在b系中ab相距300000km时,bc也相距300000km。换句话说,ab相距300000km和bc相距300000km这两个事件同时发生。然而,你换成a系,由于ab有相对速度,那么这两个事件就不是同时发生的了,所以c到a并不是2.5s

谢邀,不过这个问题我回答不了呀~


不谢邀!不会!
推荐阅读:
相关文章