作业帮相对论光速不变理解小问题一列运动的火车上有一点垂直火车发出一光脉冲,从火车上来看这光应该是始终与其发光那点平行的吧?（就好比火车内一边向另一边的镜子上发了束光,光还会反回
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/15 06:56:06
相对论光速不变理解小问题一列运动的火车上有一点垂直火车发出一光脉冲,从火车上来看这光应该是始终与其发光那点平行的吧?（就好比火车内一边向另一边的镜子上发了束光,光还会反回
相对论光速不变理解小问题
一列运动的火车上有一点垂直火车发出一光脉冲,从火车上来看这光应该是始终与其发光那点平行的吧?（就好比火车内一边向另一边的镜子上发了束光,光还会反回发光点,不是从火车头向尾啊）.那么从路基上看火车上发出的光脉冲就不是垂直于火车的.不是说光速不随光源的运动而变吗,那这里是不是可以看作光源运动只是改变了光的方向呢?
还是上述情景,设另有一列火车B与第一列火车A同速并行,火车上看光脉冲会到火车B上与光源同位置处,而从路基上看光脉冲到达火车B需要更长的时间,光脉冲到火车B时火车又前进了,光只能打到靠后的位置.这怎么能出现两种事实呢?
第一个问题我赞同jietudi的说法，neolcaax可能没看懂我的问题。很感谢你们热心回答！
相对论光速不变理解小问题一列运动的火车上有一点垂直火车发出一光脉冲,从火车上来看这光应该是始终与其发光那点平行的吧?（就好比火车内一边向另一边的镜子上发了束光,光还会反回
1.光速不变,事实不变,此处改变的是光的方向
2.这种情况中,在地面系看到A射出的光是略微斜向前的,射到B上对称的一点的事实不会变
举个例子可能有助于你理解现象
假如B在那个地方放上一面镜子,在火车系上看到的是光垂直射在镜子上反射回出射点
而在地面系上看到的是光呈一入射角射在镜子上,反射回来,因为A车也向前移了,所以还是打在出射点
如果不明白为啥光的方向会随参照系变换而改变,自己去查速度分量的洛仑兹变换
(以光为研究对象,其ux=0,uy=c,参照系相对速度v=v车,则推得：ux'=v,uy'=√(c^2-v^2))
1.因为这个光束不是沿着火车前进方向啊.你这只是相当于给光一个垂直于其前进方向的分量.
2.描述一个事件,在不同的参考系中可能会有不同的结果.这个运动在两个不同的惯性参考系中都是事实谈不上什么矛盾.放到同一个惯性参考系中还出现两种结果才是有矛盾.
--------------------------------------------------------------------...
全部展开
1.因为这个光束不是沿着火车前进方向啊.你这只是相当于给光一个垂直于其前进方向的分量.
2.描述一个事件,在不同的参考系中可能会有不同的结果.这个运动在两个不同的惯性参考系中都是事实谈不上什么矛盾.放到同一个惯性参考系中还出现两种结果才是有矛盾.
---------------------------------------------------------------------------------
1.但是这个是垂直分量啊（与火车运动方向相同）.在光运动方向上的增量分量是0 cos90°=0啊.
2.不同的惯性参考系当然可能观测到不同的事实啊.停下来意味着火车参考系通过一个减速过程变成了路基的参考系.这时讨论这个问题的性质当然跟运动时性质不一样了.你不能在一个参考系中得到的结果,跟另一个参考系中的到的结果相比.虽然是同一个物体但是却在不同的参考系里.
另外请注意:这个题设其实有误.如果都是惯性参考系,那么光束在地面观察者看来也是打在相同点上.除非火车有加速才会打在后面.我上面说的那些结论是对因参考系不同描述事件不同的情况而言.但事主你问的问题不包括在内(因为你的事件垂直于运动方向 相对性起到不到什么作用).
再补充:"因参考系不同描述事件不同的情况".比如A同时同速在车厢向车厢头尾滚球,在A看来两球同时到达车厢头尾,而在路基观察者看来是不同时的.但是在相对路基静止的车厢中重复这个实验（此时A参考系变为路基参考系）,A依然觉得两球同时到达车厢头尾,而路基观察者看来也是同时到达头尾了.可见对A而言依然是一个事实(同时到达头尾),而在路基观察者看来,在事件所在参考系不同则事实也不同.
==================================================
我觉得是你没看懂我的回答=_,= 哪里有问题请直说.
顺便一提,上面那位朋友的洛伦兹变换形式写的不对.
收起