主题：现在似乎终于懂了狭义相对论，解释一下 -- 陈经
家园 既然是讨论狭义相对论 就不必引入那些需要广义相对论的佯谬了。
就数学上而言，狭义相对论是为了解决惯性系的等价而引入的电磁波真空最高速不变。通常说光速是为了这个名词显然比电磁波要大众化多了，而且光速的定义在经典场论里本身就是个麻烦的事，波恩花了很大功夫。至于为什么挑选了电磁波，那是因为他的经典描述麦克斯韦方程在真空中依然成立，其他的波例如声波就不行。
而且狭义相对论本身并不要求波粒二象性或者场量子化，尽管现在科普杂志上的讨论可以说已经是经过这二者修饰的。
家园 第四点你弄错了 高速下还有一个尺缩的问题,不仅仅是钟慢.
另外,郎之万的双子悖论,时间变慢的那位年轻的兄弟,是指处于加速度中的那位.
家园 究竟会慢还是会快？ 你的最后一个例子，举的是光和船同向运动的例子，那如果逆向运动呢？
那么船上的人看到的还是万分之一秒，而岸上的人看到的就会小于万分之一秒了。这么来说的话，船上的时间究竟比岸上块还是慢，居然跟你的实验时光的方向有关？
更极端一点，我在船的两端向船中央的某个装置同时发出一个光束。
这个装置如果只收到一个方向来的光源，它就发红光，如果两个方向都收到，它就发绿光。
那么从船上的人来看，他们这个装置一直是发着绿光的。
而岸上的人，则会看到他们的装置先发了红光，然后再发的绿光。
这又是怎么一回事呢？
家园 你说的确实是个问题，我其实只是说明“同时性”不成立了 同一个事件，船上的人与岸上的人理解不一样，绝对时间没有了。
至于具体钟是快是慢，这个要用洛伦兹方程来推。方程能推出，动船的钟慢了。实际船速是光速一半，时间并不是变慢一倍。
我这里说变慢一倍，有点偷换概念，其实只能说明同时性没有了，并不能说明就是变慢。如果算船头发向船尾的光束，那岸上人觉得早结束了。
家园 我其实主要想搞清楚第二个问题 也就是说事件会不会因为观察者的参照系不同而产生本质上的变化。
第二个例子中，以一半光速飞行的船上的人们看到的装置一直是发绿光的，而在岸上的人们看到的却是装置先发红光，再发绿光。那么这个装置在本质上究竟有没有发过红光？
或者我的假设本来就是错的，飞船上的人们对于飞船本身的长度这一问题会无法和岸上的人们取得一致意见，岸上的人们观测到装置在飞船的中央时，飞船上的人们会认为装置在飞船的更靠前端的部位？
也就是说，当飞船的速度接近光速时，飞船上的空间概念会发生改变？
我们在飞船起飞之前在飞船的中央位置放了一个装置，而当飞船加速到光速的一半后，在飞船上的我们会观测到这个装置的位置更加靠近船头，所以在这个实验中飞船上的人们也会看到先发红光，再发绿光的装置？
家园 其实你想的复杂了 对于岸上的人来说，看不到装置发红光。原因在于，对岸上的人而言，这个装置因为高速运动而运作与设计不一样了。
或者说，地上人所认为的“同时”和仪器所认为的“同时”不一样了。
家园 相对论是有点违反直觉的，但不会违反因果律 根据相对论，会不会有“以一半光速飞行的船上的人们看到的装置一直是发绿光的，而在岸上的人们看到的却是装置先发红光，再发绿光”这种事？
不会。不论是船上还是岸上的人都会对装置是否发过红光这件事达成一致的意见。这件事在相对论中还是绝对的，相对的是同时性。船上和岸上的人会对某两件事是否同时发生表示不同的意见。
另外，相对论不会破坏因果性。比如有两个枪手A和B站在船的两头互相射击，都并击毙了对方。那么船上和岸上的人有可能对到底是谁先开枪有异议，但是一定不会对“A开枪”和“B死掉”（或“B开枪”和“A死掉”）这两件事发生的次序有异议。
飞船上和岸上的人对飞船本身的长度这一问题无法取得一致意见，但是对飞船的中点指的是飞船上的哪点还是可以达成一致的。
有一个问题可以也许可以使大家更好地理解相对论（也有可能给搞得更糊涂了）。
想象沿着河盖了一个很长的船库，船可以从船库的两头进出，船库的两头都装了可以迅速开关的门，因为相对于船库的长度来说，门很小，所以我们可以假设门的开和关几乎不需要时间，即使考虑相对论效应的话。
有一艘静止的时候比船库更长的船以高速通过船库。
在岸上的人看来，船库是不动的，所以长度不变，而船的长度则变短了，所以当船速非常高时，船的长度会比船库更短，于是在某个时间里，岸上的人可以指挥船库两头的门同时关闭，从而把整个船都关在船库内（当然还得再快速打开，否则船就撞到门上了）。
但在船上的人看来，船的长度和原来一样，而船库则以高速运动，变得比原来更短了，所以当船高速通过船库时，不可能有什么时候整个船都在船库内部（船头都出船库了，船尾还没进船库呢）。
那么这船到底有没有被关在船库中过呢？
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 在网上找了大半天的资料看了，似乎有点明白了 呵呵，你这个问题是不是跟在不同的参照系中时间的同时性不同有关？
岸上的人认为在某个时刻，两头的船闸都是关的，而在船上的人看来，在他们的时间系中间没有任何一个时刻两头的船闸都是关的。
岸上的人看到的事件序列是，船闸前门开，船进闸，船闸前门关，船闸后门开，船出闸。
而船上的人看到的时间序列是，船闸前门开，船进闸，船闸后门开，船闸前门关，船出闸这样子。
事件都是一样的，但是由于相对性原理，在不同的参照系当中观测到的事件发生的时间点不同，所以就给了不同参照系中的观测者完全不同的印象？
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 正是这个道理 同时的相对性应该是相对论中比较容易理解的一个概念，多对这个概念进行思考，慢慢地就会对相对论中某些原来“怪异”的事情觉得平常了，从少见多怪变为多见少怪。我们开始会觉得奇怪其实是因为我们平时没有接近光速的经验，多做这种情况的理想实验能够增加经验。当然真正理解相对论，还是离不开系统的学习。
家园 搞GPS的说一句， GPS is the first widespread system that must implement both theories of relativity in order to obtain accurate positioning. Neglecting these effects would lead to a 10 km error per day!
---refered from "Global Positioning ---Technologies and Performance", Nel Samama, Wiley-InterScience Publication
补充一句，GPS的星载原子钟变慢是由狭义相对论和广义相对论共同作用的。引力场效应引起的影响是每天比理论值快43us，高速运动带来的影响是每天比理论值慢9us。
GPS卫星上实际采用的频踪是10.22999999543MHz， 而标称值是10.23MHz,所以人为调慢了0.00000000457MHz，即0.00457Hz。