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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◎6、光线与飞船运动方向相反时的情况
读者会提出,我只证明了光线与飞船运动方向相同时的测量情况。当两者运动方向相反时,是怎样的结果呢?
相对论认为,两者反向运动也不影响飞行员测的结果,在飞船外发出一束反向光线,飞行员测出的光线速度仍将是光速C。
这个结论是正确的吗?只能用计算结果来验证了。
根据运算,可以证实这个结论只是部分正确。测量者测出的光速其实是跟测量者的运者方向是有关系的。
如果测量者运动方向与光束运动方向相同,则无论测量者运动多快,他测出的光速都是恒定为C。
但如果测量者运动方向跟光速运动方向相反,则他测出的光速将会大于C。
请看下面实例:
在一艘高速运动的飞船外面,地面人员同时发出两束光线,一束与飞船运行方向相同,另一束与飞船运行方向相反。飞行员测量这两束光