飞机停止时,飞机上的原子钟比地球上的原子钟慢了一些时间。按说应该相同。除非在飞机上的1秒和地球上的1秒不同,也就是振荡的频率不同,或者在加速减速过程中时钟有了变化,但这种情况不应该和飞机匀速飞的时长有关,所以应该排除。
使用推迟势计算,为什么要保持y不同,才能推迟洛伦兹变换。
多普勒效应中,为什么x方向要多一个\(\gamma\),即\(\gamma(1-v/c)\), 正好对应推迟势中的\(\gamma(x-vt)=\gamma(1-v/c)(x-vt’)\),
如果是飞机上的原子钟的1秒和地球上的1秒不同,那么这些问题就都能解决了。
在洛伦兹变换下,推迟势中,R’中的接收时间\(\gamma(t-xv/c^2)\)对应R的t,发射时间\(t’/\gamma\)对应R的t'
=====
在静止坐标系内观察移动坐标系:
\(\Delta t=\frac{x-vt}{c-v}\)
即:\(t_r-t_e=\frac{x-vt_r}{c-v}\)
\(t_e =t_r-\frac{x-vt_r}{c-v}\)
\(=\frac{ct_r-x}{c-v}\)
\(=(ct_r-x)\frac{c+v}{c^2}\frac{c^2}{c^2-v^2}\)
\(=\gamma^2 \frac{ct_r-x)(c+v)}{c^2}\)
\(=\gamma^2(t_r-\frac{vx}{c^2}-\frac{x-vt_r}{c})\)
\(=\gamma(\gamma(t_r-\frac{vx}{c^2})-\frac{\gamma(x-vt_r)}{c})\)
\(=\gamma(t’_r-\frac{x’}{c})\)
\(=\gamma t’_e\)
表示在发射点x’_e为0的时候,\(t_e=\gamma(t’_e+\frac{x’_e v}{c^2})=\gamma t’_e\)
所以上面我们使用到了:
\(t’_r=\gamma(t_r-\frac{xv}{c^2})\)
\(t_e=\gamma(t’_e+\frac{x’_e v}{c^2})\), 光源位置\(x’_e=0\)
\(x’=\gamma(x-vt)\)
这些公式和前面的\(\gamma R’\)相同。这些公式说明了什么?
这个推导过程至少说明了,我们应该使用相同类型的时间来对比,
\(t_e\)对比\(t’_e\), \(t_r\)对比\(t’_r\),
如果我们使用了\(t_e\)对比\(t_r\)或\(t’_r\),那么可能就会丢失\(\gamma\),
使得多普勒变换的频率丢失了\(\gamma\),只是\(dt/dt’\)而不是\(\gamma dt_r/dt_e\)
=======
在移动坐标系内,
\(x’_r-x’_e=c(t’_r-c’_e)\),
光线接收时间\(t’_r\),发射时间\(c’_e\),接收位置\(x’_r\),发射位置\(x’_e\)
有:
\((x’_r - x’_e) (1 - \frac{v}{c}) = (t’_r - t’_e) (c - v)\),
\((x’_r - x’_e)+v(t’_r - t’_e)=c(t’_r - t’_e)+(x’_r - x’_e)\frac{v}{c}\),
\((x’_r + vt’_r)-(x’_e + vt’_e)=c(t’_r + \frac{v x’_r}{c^2})-c(t’_e + \frac{v x’_e}{c^2})\),
...