Txoj kev xav tshwj xeeb ntawm kev sib raug zoo - teeb meem thiab kev daws teeb meem
1. Ib yam khoom uas ntev li 60 m txav mus los ntawm qhov ceev ntawm 0.6 c (c = qhov ceev ntawm lub teeb). Raws li tus neeg soj ntsuam uas nyob ruaj khov, qhov ntev ntawm yam khoom yog dab tsi?
Paub:
Qhov ntev kom raug (L o ) = 60 meters
Qhov ceev ntawm yam khoom (v) = 0.6 c
Xav tau: Qhov ntev ntawm kev sib cog lus (L)
c = qhov ceev ntawm lub teeb
L = qhov ntev kom raug
L = qhov ntev ntawm qhov kev sib cog lus
Qhov ntev luv (L):
2. Ib qho xwm txheej uas tus neeg soj ntsuam nyob ruaj khov pom tau li 12 vib nas this. Lub sijhawm ntawm qhov xwm txheej yog dab tsi, raws li tus neeg soj ntsuam uas txav mus rau qhov ceev ntawm 0.8 c (c = qhov ceev ntawm lub teeb).
Paub:
Lub sijhawm sib nrug ntawm qhov xwm txheej raws li tus neeg soj ntsuam nyob ruaj khov (t s ) = 12 vib nas this
Qhov ceev ntawm tus neeg soj ntsuam (v) = 0.8 c
Xav tau: Lub sijhawm ntawm qhov xwm txheej raws li tus neeg rau zaub mov uas txav mus rau qhov ceev ntawm 0.8 c (t m )
Tshuaj:
Qhov sib npaug ntawm lub sijhawm dilation:
t s = lub sijhawm sib nrug raws li tus neeg soj ntsuam nyob ruaj khov
tm = lub sijhawm sib nrug raws li tus neeg soj ntsuam txav mus los
Lub sijhawm sib nrug raws li tus neeg soj ntsuam txav mus los (tm ) :
20 cov lus nug thiab lus teb ntsig txog txoj kev xav tshwj xeeb ntawm kev sib piv:
1. Lo lus nug: Cov lus qhia tseem ceeb twg yog lub hauv paus ntawm txoj kev xav tshwj xeeb ntawm kev sib piv?
Lus Teb: Ob lub tswv yim yog: (1) Cov kev cai lij choj ntawm physics yog tib yam hauv txhua qhov inertial thav duab ntawm kev siv, thiab (2) Qhov ceev ntawm lub teeb hauv lub tshuab nqus tsev yog qhov tsis hloov pauv thiab ywj pheej ntawm kev txav ntawm qhov chaw lossis tus neeg saib.
2. Lo lus nug: Lub sijhawm ntev li cas tshwm sim raws li txoj kev xav tshwj xeeb ntawm kev sib piv?
Lus Teb: Lub sijhawm ntev yog hais txog qhov xwm txheej uas lub sijhawm zoo li qeeb dua rau tus neeg saib thaum nws txav mus los piv rau tus neeg so, muab los ntawm qhov sib raug zoo Δt' = Δt/√(1 – v²/c²), qhov twg v yog qhov ceev sib piv thiab c yog qhov ceev ntawm lub teeb.
3. Lo lus nug: Lub sijhawm ntev npaum li cas ntawm kev cog lus?
Lus Teb: Qhov kev luv luv ntawm qhov ntev qhia tias ib yam khoom zoo li luv dua thaum nws txav mus los ntawm qhov pom ntawm tus neeg saib uas nyob ruaj khov, piv rau nws qhov ntev tsim nyog thaum so.
4. Lo lus nug: Txoj kev xav tshwj xeeb ntawm kev sib piv cuam tshuam li cas rau lub tswv yim ntawm kev sib koom ua ke?
Lus Teb: Tej xwm txheej uas zoo li ua ke rau ib tus neeg saib yuav tsis ua ke rau lwm tus neeg saib uas txav mus rau qhov ceev sib txawv. Yog li ntawd, kev ua ke yog qhov sib piv.
5. Lo lus nug: Lo lus "relativistic mass" txhais li cas?
Lus Teb: Qhov hnyav Relativistic yog hais txog qhov nce ntawm qhov hnyav ntawm ib yam khoom thaum nws qhov ceev mus txog qhov ceev ntawm lub teeb. Nws yog muab los ntawm m = m₀/√(1 – v²/c²), qhov twg m₀ yog qhov hnyav seem.
6. Lo lus nug: Txoj kev xav tshwj xeeb ntawm kev sib piv cuam tshuam lub zog thiab pawg li cas?
Lus Teb: Qhov kev sib raug zoo yog muab los ntawm E = mc², qhia tias lub zog (E) thiab pawg (m) yog sib npaug thiab tuaj yeem hloov ua ib leeg.
7. Lo lus nug: Qhov tseem ceeb ntawm qhov ceev ntawm lub teeb (c) hauv txoj kev xav yog dab tsi?
Lus Teb: Hauv txoj kev xav tshwj xeeb ntawm kev sib piv, qhov ceev ntawm lub teeb yog qhov ceev tshaj plaws uas cov ntaub ntawv lossis cov khoom tuaj yeem mus ncig, thiab nws tseem nyob ruaj khov hauv txhua lub thav duab inertial.
8. Lo lus nug: Vim li cas cov khoom uas muaj qhov hnyav thiaj li tsis tuaj yeem ncav cuag lossis tshaj qhov ceev ntawm lub teeb?
Lus Teb: Thaum ib yam khoom qhov ceev mus txog qhov ceev ntawm lub teeb, nws qhov hnyav relativistic nce ntxiv, xav tau lub zog tsis kawg los ua kom nws nrawm mus txog qhov ceev ntawm lub teeb nws tus kheej.
9. Lo lus nug: Kev ntxiv qhov ceev ua haujlwm li cas hauv kev sib piv tshwj xeeb?
Lus Teb: Tsis zoo li cov txheej txheem kho tshuab qub, qhov ceev tsis ntxiv ncaj qha. Yog tias u yog qhov ceev ntawm ib yam khoom raws li pom hauv ib lub thav duab txav nrog qhov ceev v, ces nws qhov ceev raws li tus neeg soj ntsuam ruaj khov yog u' = (u + v) / (1 + uv/c²).
10. Lo lus nug: Lorentz kev hloov pauv yog dab tsi?
Lus Teb: Lorentz kev hloov pauv yog cov qauv lej uas cuam tshuam qhov chaw thiab lub sijhawm sib koom ua ke ntawm ib qho xwm txheej hauv ib lub thav duab inertial rau cov uas nyob hauv lwm qhov txav mus rau qhov ceev tas li piv rau thawj zaug.
11. Lo lus nug: Kev sib piv tshwj xeeb cuam tshuam li cas rau kev txuag lub zog?
Lus Teb: Lub zog tseem khaws cia, tab sis lub ntsiab lus ntawm lub zog dhau los ua relativistic, suav nrog tus yam ntxwv ntawm qhov nce ntawm relativistic mass: p = mv/√(1 – v²/c²).
12. Lo lus nug: Puas yog txoj kev xav tshwj xeeb ntawm kev sib piv sib xws nrog Newtonian mechanics?
Lus Teb: Yog, rau cov velocities me dua li qhov ceev ntawm lub teeb, cov lus kwv yees ntawm kev sib piv tshwj xeeb sib xyaw ua ke nrog cov ntawm Newtonian mechanics.
13. Lo lus nug: Lub sijhawm ntev npaum li cas cuam tshuam rau kev laus?
Lus Teb: Ib tug neeg uas mus ncig nrog qhov ceev sib piv yuav laus qeeb dua li ib tug neeg uas nyob twj ywm. Qhov no yog "qhov sib txawv ntawm ob tug ntxaib" uas ib tug ntxaib mus ncig nrog qhov ceev ze li lub teeb thiab rov qab los hluas dua li tus ntxaib uas nyob tom qab.
14. Lo lus nug: Kev sib piv tshwj xeeb txhais lub zog li cas?
Lus Teb: Tag nrho lub zog yog qhov sib ntxiv ntawm lub zog so (mc²) ntawm ib yam khoom thiab nws lub zog kinetic. Txawm tias thaum so, ib yam khoom muaj lub zog vim nws qhov hnyav.
15. Lo lus nug: Puas muaj dab tsi mus tau sai dua lub teeb raws li kev sib piv tshwj xeeb?
Lus Teb: Tsis yog, qhov ceev ntawm lub teeb yog qhov txwv ceev thoob ntiaj teb. Tachyons, cov khoom me me uas taug kev sai dua lub teeb, tsis sib xws nrog lub tswv yim.
16. Lo lus nug: Qhov hnyav raug cuam tshuam li cas ntawm qhov ceev sib piv?
Lus Teb: Thaum ib yam khoom qhov ceev mus txog qhov ceev ntawm lub teeb, nws qhov hnyav relativistic nce ntxiv yam tsis muaj kev txwv, xav tau ntau dua thiab ntau lub zog rau kev nrawm ntxiv.
17. Lo lus nug: Lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality ua lub luag haujlwm dab tsi hauv kev sib piv tshwj xeeb?
Lus Teb: Lub hauv paus ntsiab lus ntawm causality, qhov twg ua ntej qhov tshwm sim, tseem khaws cia rau hauv kev sib piv tshwj xeeb, yog vim li cas qhov ceev ntawm lub teeb txwv tseem ceeb heev.
18. Lo lus nug: Lub sijhawm chaw yog dab tsi?
Lus Teb: Qhov chaw thiab lub sijhawm muab peb qhov ntev ntawm qhov chaw thiab qhov ntev thib plaub ntawm lub sijhawm sib xyaw ua ke rau hauv ib qho kev sib txuas plaub-seem, qhov tseem ceeb rau lub moj khaum ntawm kev sib piv.
19. Lo lus nug: Kev sib piv tshwj xeeb saib qhov chaw thiab lub sijhawm li cas?
Lus Teb: Kev sib piv tshwj xeeb tsis lees paub tias muaj qhov chaw thiab lub sijhawm tiag tiag. Ob qho tib si yog sib piv thiab tuaj yeem sib txawv nyob ntawm tus neeg lub xeev ntawm kev txav mus los.
20. Lo lus nug: "lub thav duab inertial ntawm kev siv" yog dab tsi?
Lus Teb: Ib lub thav duab inertial yog ib qho uas cov khoom nyob twj ywm lossis txav mus los ntawm qhov ceev tas li tshwj tsis yog tias muaj lub zog sab nraud ua rau. Nws yog ib lub thav duab uas Newton txoj cai lij choj thawj zaug ntawm kev txav mus los tuav.
Lub tswv yim tshwj xeeb ntawm kev sib piv, uas Albert Einstein tau qhia, tau hloov peb txoj kev nkag siab txog qhov chaw, lub sijhawm, lub zog, thiab cov khoom. Nws cov txiaj ntsig nthuav dav mus rau ntau qhov chaw ntawm kev kawm txog lub cev niaj hnub no thiab tau raug kuaj xyuas los ntawm kev sim.
