所以飞行员测出光线到达左端的时间Ts将是L/C。假如L=30万公里,则飞行员会发现,恰恰一秒钟时间,光线从中间到达左端。
同理,飞行员测出光线到达左端的时间Ts将是L/C。假如L=30万公里,则飞行员会发现,恰恰一秒钟时间,光线从中间到达左端。
两个时间是相等的。
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◎5、光线相对于飞船的速度
在上例中,光线相对于飞船左端有一个相对速度V左相对,相对于飞船右端有一个相对速度V右相对。这两个速度是否相等?
先弄清这个相对速度的含义。
在飞行员看来,飞船内发出光线的速度都没有差别,无论向前向后,向左向右,都是光速。
在地面静止人员用望远镜观察飞船内光线的运行情况,发现光线在飞船内运行的速度相当慢。当飞船接近光速时,他发现光线凝聚在光源
周围,基本不动了,就象是小虫爬行一样的缓慢,要花去很久才能爬到飞船两端。在他看来,光线相对于飞船的运动速度简直太慢了。为什么
他会觉得慢?因为他有一块手表,可以计算时间Tn。如果光线花了很长的时间Tn才在飞船内爬了L长,他就会认为这束光线非常缓慢,因为L/Tn
,这个值非常的小。
现在要计算的,就是这个相对速度。
要算出光线相对于飞船的相对运动速度,先测Ts时间内光线相对飞船移动了多少距离L。再除以绝对时间Tn,就得出结果。对左端而言,光
线在飞船内的相对位移是L,V相对左=L/Tn
因Tn=Ts/(1-V/C),V相对左=L*(C-V)/C*Ts
根据上例结果,因L/C即飞船中间向左发射的光线到达左端的时间,即L/C=Ts
代入得,V相对左=C-V
同理 V相对右=L*(C-V)/C*Ts=C-V
可见,两个相对速度是相同的。即,飞船无论以多大速度运动,飞船中间的这束光相对于飞船左右两端的速度都一样。飞行员认为这个速
度是C,不随飞船速度改变。地面人员则认为这个速度是C-V,随着飞船速度改变而改变,但左右方向的相对速度必然相等。当飞船接近光速时
,地面人员发现飞船内的光线就向蜗牛一样在飞船内缓慢爬行。当然,对于他而言,光仍是以高速的30万公里每秒离他而去。
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