December 24, 2009

狹義相對論(特殊)

「特殊相對論」(或稱「狹義相對論」),包含兩個基本原理:

 勞倫茲收縮:物體運動速度越快,長度越短。

以車廂作例子。我們能看見東西,是因為光線進入我們眼中的關係!如果車廂是靜止的,那麼,我們站月台上離車廂兩頭等距離的位置,車廂兩頭(A點和B點)的光進入我們眼睛的距離是相等的,所以對於站在月台上的我們來說,我們可以「同時」接收到來自A點和B點的光,因此,我們看見的車廂就是原來的長度。
是,如果車廂往左邊運動,那麼,A點離我們的距離越來越遠,B點離我們的距離越來越近,所以,當我們看見某一時刻來自B點的光時,同一時刻來自A點的光只走到半路;而真正進入我們眼中的光,其實是更早的時候(A′)發出的。也就是說,我們「同時」看見的,是來自A′和B的光,因此,我們看來,車廂就變短啦! 
不過「勞倫茲效應」在生活中是體驗不到的!因為它有個前提,就是物體的運動速度必須要接近光速才行!我們都知道光速每秒約 30W公里,如果一架太空船以每秒 25。8W公里的速度飛行,那麼,太空船在靜止的我們看來,長度會縮短一半;當然囉,從太空船裡看我們,我們的身體也瘦了一半喔

 

 時間的延遲:運動中的系統,時間會變慢。

 假設有這樣一部從外面可以看見裡面的透明電梯,在電梯天花板和地板的正中央都裝上一面鏡子,地板鏡子的正中央再裝置一個光源,然後在電梯牆壁上掛上一個鐘,而我們身邊也有一個一模一樣的鐘。

 好!當電梯靜止不動時,地板的光源發射出去,經由天花板的鏡子反射再回到地板,假設電梯掛鐘剛好走了一個刻度,這時,我們身邊的鐘也剛好走了一個刻度。

但是,如果電梯在我們面前橫向高速運動時,我們會發現,光由地板經天花板再反射回地板的距離變遠了!因此,在光速不變的前提之下,當我們身邊的鐘走了一個刻度時,因為電梯裡的光還沒反射回到地板,因此,電梯裡的鐘,也還沒走完一個刻度。 

所以說囉,高速運動的電梯裡的時間就過得比靜止的我們慢了!不過,由於日常生活中的運動速度和光速比起來根本微不足道,假設一個人搭乘時速1000公里的飛機飛行十小時,再回到地面,也只比待在地面的人年輕一億分之二秒而已!因此,我們根本感覺不到時間延遲的效應!

 E=mc2:質量與能是等價的。
「E=mc2」這個公式幾乎已經等於「相對論」的代名詞,任何人講到相對論,即使完全不懂相對論是“蝦密東東“,也能脫口而出“E=mc2“!這個公式說明了質量與能量的等價性,這在古典物理裡面,這是根本不可能得到的結論。

這個公式可以從兩方面來看:
第一、當物質得到能量進行運動時,它的質量也會隨著增加也就是,能量在此轉換成質量。
從這個公式可以清楚看出:在速度v遠小於光速c時,物體質量m幾乎等於靜止質量m0;但是當v逼近光速c時,m就會急速暴增,逼近無窮大!這也說明了:超越光速的運動是不可能的!

第二、當質量損失時,也會轉換成能量的形式
例如:把質子和鋰原子進行核轉變,成為兩個氦原子核時,會損失 3.088 ×10-26 公克的質量。大家不要小看這微乎其微的質量,利用「E=mc2」的公式,可以算出這些質量可以產生1730W伏特的能量!

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Reply
  • 1樓

    1樓搶頭香

    好像學者的文章喔XD

  • Airking2009 at December 26, 2009 10:11 AM comment | prosecute
  • 哈 其實這是複製知識+下來的優=ˇ=
    我晚點才要研究看看^^

  • Blog Owner at December 27, 2009 05:37 PM Reply
  • 2樓

    2樓頸推

    白色子彈(SS90)
    透過相對論的加速、我就能回到未來~~

  • Nancy4y398 at August 27, 2010 08:02 PM comment | prosecute
  • @@! 最近在想

    宇宙這空間 到底是怎麼來的

    大霹靂又是怎麼回事

    空間含有能量 能量孕育物質 物質刻劃時間

    為甚麼 世界會如此呢...

  • Blog Owner at October 17, 2010 11:22 PM Reply
  • 3樓

    3樓坐沙發

    一句被講很多次的話:一切都是謎啊

  • Nancy4y398 at October 21, 2010 10:46 AM comment | prosecute
  • 一切都是騙局

    是造物者的謊言

    神的玩笑話

  • Blog Owner at September 9, 2011 04:52 AM Reply
  • 4樓

    福樓

    酷斃了

  • at June 14, 2011 01:56 AM comment
  • 5樓

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  • at December 26, 2011 05:06 AM comment | email
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