文档介绍：伽玛参数(γ)
现在你可能会奇怪:为什么你在日常生活中从未注意到过长度收缩和时间膨胀效应?例如根据刚才我所说的,如果你驱车从俄荷马城到勘萨斯城再返回,那么当你到家的时候,你应该重新对表。因为当你驾车的时候,你的表应该比在你家里处于静止状态的表走得慢。如果到家的时候你的表现时是3点正,那么你家里的表都应该显示一个晚一点的时间。为什么你从未发现过这种情况呢?
答案是:这种效应显著与否依赖于你运动速度的快慢。而你运动得非常慢(你可能认为你的车开得很快,但这对于相对论来说,是极慢的)。长度收缩和时间膨胀的效果只有当你以接近光速运动的时候才能注意到。而光速约合186,300英里/秒(或3亿米/秒)。在数学上,相对论效应通常用一个系数加以描述,物理学家通常用希腊字母γ加以表示。这个系数依赖于物体运动的速度。例如,如果一根米尺(正确长度为1米)快速地从我们面前飞过,则它相对于我们的参照系的长度是1/γ米。如果一个钟从A点运动到B点要3秒钟,那么相对于我们的参照系,这个过程持续3/γ秒。
为了理解现实中为什么我们没有注意到相对论效应,让我们看一下(关于)γ的公式:
这里的关键是分母中的v2/c2。v是我们所讨论的物体的运动速度,c是光速。因为任何正常尺寸物体的速度远小于光速,所以v/c非常小;当我们将其平方后(所得的结果)就更小了。因此对于所有实际生活中通常尺寸的物体而言,γ的值就是1。所以对于普通的速度,我们通过乘除运算后得到的长度和时间没有变化。为了说明此事,下面有一个对应于不同速度的γ值表。(其中)最后一列是米尺在此速度运动时的长度(即1/γ米)。
速度速度
(英里/小时) γ长度
0 0 1 1
20 米/秒 45 .9999999999999978
100,000 米/秒 224,000 .999999944
.1 c (3千万米/秒) 6千7百万 .995
.9 c 6亿 .44
.999 c 6亿7千万 .045
c 6亿7千万无穷 0
第一列中c仍旧表示光速。.9c等于光速的十分之九。为了便于参照举个例子:“土星五号”火箭的飞行速度大约是25,000英里/小时。你看,对于任何合理的速度,γ几乎就是1。因此长度和时间几乎没有变化。在生活中,相对论效应只是发生在科幻小说(其中的飞船远比“土星五号”快得多)和微观物理学中(电子和质子常被加速到非常接近光速的速度)。在从芝加哥飞往丹佛的路上,这种效应是不会显现出来的。
宇宙执法者的历险
谷锐译原文:Slaven
宇宙执法者AD在A行星上被邪恶的EN博士所擒。EN博士给AD喝了一杯13小时后发作的毒酒,并告诉AD解药在距此40,000,000,000公里远的B行星上。,那么:
AD能即使到达B星并取得解药吗?
我们做如下的计算:
A、B两行星之间的距离为40,000,000,000公里。飞船的速度是1,025,000,000公里/小时。把这两个数相除,我们得到从A行星到B行星需要39小时。
那么AD必死无疑。
等一下!这只对于站在A行星上的人而言。由于毒药在AD的体内是要经过新陈代谢(才能发作)