狭义相对论中的时间膨胀怎么理解?

狭义相对论中的时间膨胀怎么理解?

双生子佯谬是一个有关狭义相对论的思想实验。

有一对双生兄弟,一个登上一宇宙飞船作长程太空旅行,而另一个则留在地球。结果当旅行者回到地球后,他发现自己比留在地球的兄弟更年轻。

这个结果似乎与狭义相对论矛盾:双生兄弟中的每一个人都认为对方相对于自己运动,因此由于时间膨胀的作用,每一个人都认为对方应该比自己年轻。狭义相对论指出所有观测者都有同等意义,没有任何一个参考系是会获得优待的。因此旅行者会预期回到地球后会看见比他更年轻的双生兄弟,但这就与他兄弟的想法恰好相反。

那么到底谁年轻?

首先,为什么会有双生子悖论呢?

因为大家都以为相对论中的 【相对】,是物体A相对于物体B 的【绝对的相对】关系。

按此绝对的相对关系来推论,那么静止的弟弟,和运动的哥哥,就不存在谁更特殊,就自然导致我看你年轻,你看我年轻这一悖论。

而实际上,相对论中的相对关系,并不是这样。

他其实是, 物体A相对于 宇宙再相对于B的【相对的相对】关系。

所以哥哥的飞船加速离开地球,不能等效于 地球加速离开哥哥的飞船。

关于双生子悖论的现代解释,就是在地球上的弟弟是 处于 闵氏度规,所以是测地线,长度最长。而做了相对加速在方向减速返回地球的哥哥,则不是闵氏度规,所以是折线,所以世界线更短。 可尼玛,凭啥 弟弟就是闵氏度规,哥哥不能是闵氏度规?

原来是根据背景度规来定义的。

可尼玛,啥是背景度规?

哦,原来尼玛也是假设的。

有的人说,狭义相对论并不是指所有的观察者都是对等的,而是指 处在惯性系中的观察者才是对等的。

那么,凭啥惯性系 和 非惯性系 存在这个差别?

凭啥惯性系更特殊? 是惯性 导致了 时空效应吗?

偶然看到网上人家的贴,我才发现,原来惯性系和闵氏度规的特殊性,都tm是建立在默认的假设上的。 那这背景度规,和我在2207楼提出的 【全集时空】概念有啥不一样的吗? 哥哥相对于 全宇宙背景 做了加速运动,而弟弟相对 全宇宙背景 是保持原惯性不动,所以弟弟时间更慢。 所以双生子悖论中,以相对加速度来判断时间快慢,不是以弟弟和哥哥之间的【绝对的相对】来判断,而是要通过 弟弟相对宇宙背景,再相对哥哥,三者之间的【相对的相对】加速度 来判断。 此逻辑,符合我在22页-23页的推论,即:相对论理论中的相对,并不是A和B两个物体之间的【绝对的相对】,而是涉及到全宇宙背景的【相对的相对】。 全宇宙背景度规,即是【全集时空】之度规。 正是因为弟弟和哥哥都处在全集时空之中,所以要比较双方的时间快慢,必须要站在对双方都【无相对性】的背景度规来研究,所以站在此 【相对的绝对】时空来看,运动了的哥哥,一定是比不动的弟弟时间慢。 由此,在逻辑上才能讲得通, 双生子悖论并不存在矛盾。 下面转载一下网上看到的帖子:(内容来自卢昌海的网站。一发链接就被删帖,去尼麻的反智误伤)

最最关键是文章最后面的附录2,我特地把他复制过来:

所以说,双生子悖论,是因为人们对(相对论)中的 “相对”定义不清晰的原因导致的。 人们在考虑 哥哥 和 弟弟 的相对运动时,默认把宇宙背景定义为了绝对参考系。 所以哥哥不但相对弟弟做了加速运动,也相对整个宇宙背景做了加速运动。所以哥哥和弟弟的相对加速,并不是绝对的相对,并不能对称互换,并不导致悖论。 但这仅仅是 特殊情况,即 运动的哥哥 要比整个宇宙背景小得多,才成立。 假如说,把弟弟和哥哥的相对运动,放大到 宇宙尺度,会发生什么呢? 比如,整个宇宙分为对等的两半,一半宇宙A包含了不动的弟弟和地球,另一半宇宙B包含了哥哥。 半个宇宙b开始加速远离半个宇宙b,然后再返回。 那么,还会是 运动的哥哥 更年轻吗? 显然是不会的。 在宇宙尺度下,弟弟和哥哥的相对加速 是对等的,是可以互换的。 结论是,弟弟和哥哥将会是一样大。无法区分谁更年轻。 所以相对论,是默认了一个全宇宙背景作为绝对参考系的。 管你叫它 背景度规,还是以太,还是全集时空,都一个意思。

所以说,那个什么探寻以太拖拽的实验,完全搞错了探测对象。 什么是以太? 全宇宙本身就是以太。 什么是以太拖拽,我们的惯性就是以太拖拽的表现。 凭什么你在真空中的如果不受力,就要保持匀速直线,惯性运动? 这就是全宇宙其他所有事物,与你之间的 时空平衡作用。 你要加速,就得破时空平衡,从而体现为受到全宇宙其他所有事物对你施加的反作用力。 这个体现的反作用,就是 惯性,就是以太拖拽。

我们知道,宇宙中的事物,是时空加相对性后的体现。 就好比 一张桌布上的褶皱,就好比一片海洋上的波浪。 量子力学叫它是 真空量子海。 比喻成海浪与海的关系,很好理解 物质/能量 与时空的 关系。 我们上面讨论的 以太拖拽,惯性,都是在海浪上谈论。 假设一片海浪处于平衡状态,你要加速,就改变了你这块小浪花与其他所有浪花之间的关系,你就要受到其他所有浪花给你的综合影响。 这些浪花全都在拖你后腿,对你而言就体验为 惯性。 那么有没有可能,不受到惯性呢? 我觉得可以,只要钻到浪下面就可以了。 把我们的宇宙事物 所处的时空层面看成是海面,那么要不受到海面的惯性拖拽,只需要 改变自身所处的 时空层面,钻到海面以下去运动,这样就不再会收到 拖拽效应了,就不再会感受到惯性了。

设想一个宇宙时空层面,只存在一个质点。 那个这个质点,它能感受到惯性吗? 无论它怎么运动,它也感受不到惯性了。 因为惯性是 全集给子集施加的反作用 而他自身,就是全集。 没了全集时空 vs 子集时空 之相对性,惯性不复存在。

所以说,爱因斯坦的广义相对论,也不是 那么“广义”。 它只是在 当物体的时空尺度 远小于 整个宇宙背景 的特殊情况下适用。 如果一个宇宙中,只有哥哥和弟弟两个物体,那么无法区分是 哥哥在运动还是弟弟在运动,不管他们怎么相对运动,他们始终一样年轻。 若在我们的宇宙,存在一个相当于 三分之一宇宙大小的星系,此星系加速远离另外三分之二的宇宙之后又返回。那么此星系时间确实会变慢,但变慢程度肯定就不是狭义或广义相对论所计算的精确数值。 此时,必须要考虑到 整个宇宙全集时空的总量,相对静止的宇宙时空的量,以及 相对加速运动的宇宙时空的量。 必须要考虑这三者之间的关系了。 如果实验仪器足够灵敏,那么理论上,通过比较 以相对论计算出的时间快慢差 和 实际时间快慢差,就可以算出 宇宙全集时空的总量。

PS: 当然,上面我说的宇宙时空总量,并非指宇宙的最终层次。

而是指 咱们目前能感受到的,能导致和产生 时空效应,惯性效应 等表象的东西的总称。 名为“全宇宙时空总量”,实际上只是在 房间里谈论桌布的总面积。 这块桌布,就是我上文所名为“全宇宙时空”的玩意。 至于这块桌布下面还有多少层桌布,桌子有多大,房间有多大? 那是更上层次的事情了。

ps: 在思辨爱因斯坦的相对论,那么此文所默认的研讨层次就处在 时空 这个相对性层面。

我说广义相对论不广义,也仅仅是认为,当我们在研究桌布上的物体之间的相互关系时,若物体的尺度 达到了 桌布的尺度,那么 广义相对论的就需要修正了,必须要考虑这块桌布的大小了。

由双生子悖论 这个问题,引发了我对相对论的进一步的思辨:

牛顿vs爱因斯坦----从双生子悖论开始的思辨1

什么是光?------从双生子悖论开始的思辨2

点我看专栏,3个字教你彻悟道德经。

无奇之道---从根本上破解道德经