關(guān)于相對(duì)論的問(wèn)題:

2023-01-29 09:45

1個(gè)回答
一、光的行進(jìn)速度的問(wèn)題。

這個(gè)問(wèn)題要在廣義相對(duì)論的框架內(nèi)解答。在廣義相對(duì)論中,很多的日常概念和測(cè)量手段都不再適用.例如,時(shí)間的測(cè)量、空間長(zhǎng)度的測(cè)量,全都依賴于一個(gè)很抽象的度規(guī)。引力的描述也是用度規(guī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這些狀況導(dǎo)致速率的通常定義方法(距離/時(shí)間)也不能實(shí)現(xiàn)。所以,在廣義相對(duì)論中,實(shí)際上先借助于度規(guī)來(lái)識(shí)別什么是光速:光速是一個(gè)類(lèi)光矢量,用物理的說(shuō)法就是,光在真空中的速度就是光速。所以,它的大小就可以規(guī)定為 c,然后以它為標(biāo)準(zhǔn)去度量其他速率。

引力對(duì)光的作用體現(xiàn)在對(duì)光線的偏折效應(yīng)(即光線彎曲)上。用通俗的話來(lái)說(shuō),就是引力會(huì)導(dǎo)致真空中的光“不再沿著直線傳播”。然而這種說(shuō)法又不完全正確,因?yàn)?,在沒(méi)有廣義相對(duì)論的時(shí)候,我們對(duì)直線的理解是樸素的,不需要給直線下定義。有了廣義相對(duì)論之后,反而需要先給直線下個(gè)定義了。而物理學(xué)實(shí)際上沒(méi)有真正去下這個(gè)定義,如果真要定義什么是直線的話,那就只好說(shuō),光是沿著直線走的(廣義相對(duì)論的說(shuō)法是,光沿著測(cè)地線走)。這個(gè)定義似乎和我前面說(shuō)的光“不再沿著直線傳播”相互矛盾,實(shí)際上,兩句話中的“直線”概念不一樣。有了借助于光所下的直線定義之后,我們說(shuō)引力的作用就是使直線不再滿足歐氏幾何的那些公理,例如,“兩點(diǎn)決定一條直線”就不一定對(duì)(這就是引力透鏡效應(yīng),通俗地說(shuō)就是光線的彎曲)。這就是引力對(duì)光的作用之一。

二、在廣義相對(duì)論中,光子是不能靜止的。光子靜止之時(shí),就是它消失之時(shí)。
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