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第5章 (第2/5页)

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一致意见。然而,他们在光走过多远的距离上不能取得一致意见。所以现在他们对光要花多少时间上也不会取得一致意见。(无论如何,光所花的时间正是用光速——这一点所有的观察者都是一致的——去除光所走的距离——这一点对他们来说是不一致的。)总之,相对论终结了绝对时间的观念!这样,每个观察者都有以自己所携带的钟测量的时间,而不同观察者携带的同样的钟的读数不必要一致。

图时间用垂直坐标测量,离开观察者的距离用水平坐标测量。观察者在空间和时间里的途径用左边的垂线表示。到事件去和从事件来的光线的途径用对角线表示。

每个观察者都可以用雷达去发出光脉冲或无线电波来测定一个事件在何处何时发生。脉冲的一部分由事件反射回来后,观察者可在他接收到回波时测量时间。事件的时间可认为是发出脉冲和脉冲反射回来被接收的两个时刻的中点;而事件的距离可取这来回过程时间的一半乘以光速。(在这意义上,一个事件是发生在指定空间的一点以及指定时间的一点的某件事。)这个意思已显示在图上。这是时空图的一个例子。利用这个步骤,作相互运动的观察者对同一事件可赋予不同的时间和位置。没有一个特别的观察者的测量比任何其他人更正确,但所有这些测量都是相关的。只要一个观察者知道其他人的相对速度,他就能准确算出其他人该赋予同一事件的时间和位置。

现在我们正是用这种方法来准确地测量距离,因为我们可以比测量长度更为准确地测量时间。实际上,米是被定义为光在以铂原子钟测量的秒内走过的距离(取这个特别的数字的原因是,因为它对应于历史上的米的定义——按照保存在巴黎的特定铂棒上的两个刻度之间的距离)。同样,我们可以用叫做光秒的更方便更新的长度单位,这就是简单地定义为光在一秒走过的距离。现在,我们在相对论中按照时间和光速来定义距离,这样每个观察者都自动地测量出同样的光速(按照定义为每0.00000000333564095

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