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时间的观念 · 第 117 页

PDF 物理页索引 138 · 第六章

书名
时间的观念
作者
未记录
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138(从 0 开始)
章节
第六章
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的确,对于同一地点发生的两个事件,其同时性的确具有绝对性。因为,对当地观察者而言,他只需对照一只钟的读数就可以确认这一点;对远处观察者而言,只要用同一种信号将事件发生的信息传过来,那不管该信号速度有多大,以什么方式传播,同地两事件的同时性都可得以确证。

然而,对不同地点的两个事件,我们如何知道它们是同时发生的呢?如果我们原则上无法知道,那说它们是否同时发生就没有意义。有的人可能会说,两事件是否同时发生是客观的,不应依赖于我们是否知道。这种说法是基于古典物理学的古典唯物主义的“同时性”概念。相对论首先改变的就是这种观念,相对论要求,同时性必须有一个操作定义,没有操作定义的同时性是没有意义的。

异地事件的绝对同时性要求一种以无限大速度传播的信号。对两个异地事件,如果信号速度不是无限大的话,那么,不同地方的观察者就会得出两事件发生的不同次序。这样,绝对同时性就不能得到保证。相反,若用来传递信息的信号速度无限大,那么,观察者不论站在何处,两事件的时间次序都是相同的。

然而,在物理世界找不到以无限大速度传播的信号,相对论假定,光速是信号传递的最大速度,因此,爱因斯坦选定光信号作为定义同时性的信号。不存在瞬时信号意味着绝对的同时性是不可能的。

下面我们可以给出异地事件同时性的一个操作定义。设C是AB的中点,A地和B地两事件发生时各向C发一个光信号,如果两光信号同时为C点所接收到,则说A地和B地分别发生的两事件为同时事件。

该定义把两光信号同时到达C定义为A、B两处事件同时,也就是把光由 A 向 C 以及由 B 向 C 传播的时间定义为相等,由于 AC = BC,因此,该定义也就是规定了光速在AC方向和BC方向上相等。

对于不同的参照系,光源的速度是不同的,若光速随光源的运动而变

第六章/近代科学与物理时间的测度化

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