- 主题:双生子佯谬问题需要使用广义相对论
不涉及弯曲时空,不需要广义相对论。经典版本的双子佯谬,算一下俩兄弟各自的世界线线长然后比一比就成,完全可以在狭义相对论范畴内解决……
【 在 TexasPotato 的大作中提到: 】
: 双生子佯谬问题中,为了返回地球,航天器必须改变方向,这违反了狭义相对论核心的稳定直线运动条件。解决双生子佯谬,需要使用广义相对论。周知
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经典版本的双子问题,是分手一段之后再重逢时,比较二者谁老。这个问题中不涉及参考系的问题,比较两点之间的两条线段的长度即可。
【 在 howtodo 的大作中提到: 】
: 比较结果参考系无关是不一定的。让两人最后处于相同状态比较以避免参考系问题
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没懂……“改变”啥?
【 在 howtodo 的大作中提到: 】
: 你要回来。改变是必需的
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出去又折返的那个人,是非惯性系。但是这不影响,狭义相对论可以处理。不管是不是非惯性系/非惯性观者,他的世界线的线长总是可以算的。沿着世界线求个积分就得了。这个不是非得要用广义相对论……
【 在 howtodo 的大作中提到: 】
: 狭义相对论是匀速运动惯性系。你要出去又回来肯定得变速
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“涉及非惯性观者就一定要用广义相对论”这是一百年前的观点了。现在学界很少这么看了。。。等效原理也不是什么了不得的东西。
所谓“狭义相对论”,无非就是闵氏时空(R^4加上闵氏度规)的几何学。
经典版本的双子问题,就是:
(1)闵氏时空中,有类时关系的俩点:A、B,即“出发”事件和“重逢”事件。
(2)A和B之间有两条类时世界线(一个是在原地的兄,另一个是飞出去的弟)。
(3)现在要比一比这两条线谁长。
这个问题无非就是沿着两条线用闵氏度规做俩积分,然后比比谁大。这本身是参考系无关的问题,跟惯性系不惯性系也木有啥必然的关系。。。
在实操的层面,这个问题里面,虽然必然有一个非惯性观者,但是你也可以找一个惯性系(比如兄系,或其他惯性系)建立坐标然后做计算。没必要自虐非要在那个非惯性系里面算。
【 在 howtodo 的大作中提到: 】
: 谁说的。非惯性系不能用狭义相对论了。而且还不一定广义就够。现在的加速度方法不是全
: 部微粒统一加速度(重力场一样),都是部分受力传递到其他部分
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这里有“重力”啥事儿?
【 在 howtodo 的大作中提到: 】
: 真要玩,结合广义相对论能构造一个实验,开始相反方向出发,然后利用重力场转向,最后
: 调整到方向相同位置相近在比较
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常见版本中的“双子问题”中,不考虑引力效应。如果一定要考虑引力的话,那就不是经典版本的双子问题了。那是需要广义相对论了,但这里讨论的不是这种“弯曲时空的双子问题”一类的问题。。。
【 在 howtodo 的大作中提到: 】
: 利用重力场拐弯,好歹有公式。
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呃。。。再明确一下:
广义相对论=弯曲时空及其中的运动学问题;
狭义相对论=平直时空及其中的运动学问题。
这中间,不以是否“加速”来区分,而以是否涉及“引力/弯曲时空”来区分。。。
所以,上述版本的双子问题,在狭义相对论的范畴内就可以解决。。。
【 在 howtodo 的大作中提到: 】
: 那么你用狭义相对论去折腾广义相对论,反正也就是变速,还是最简单的变速情况
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他俩的“分手事件”是时空中的同一个点,“重逢事件”也是同一个点。
那么,在这两个点之间的两条线比长短,完全没有问题,与参考系无关。
【 在 howtodo 的大作中提到: 】
: 说了,你要构造参考系无关的比较机会,就得让他们速度坐标等等基本一致
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这么说是不对的,你最多说:加速场(在某些场景下,因为等效原理)可以等效为重力场。这体现为在依着观者所建的参考系中,克氏符在观者世界线上值为0。但这远远并不意味着“重力场就是个加速场”了,差得远。
而且,在这一类问题问题中,时空是背景,是更基本的东西。如果涉及引力的话,时空度规都不一样,完全不是一个问题。。。
【 在 howtodo 的大作中提到: 】
: 重力场就是个加速场,考虑变速问题时算最简单的
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