※ 引述《Beachboy (天煞孤星)》之銘言:
: 最近看的許多關於描述測量長度的文章裡似乎都有提到,
: 長度的操作型定義:要同時測量。
: 我看到好幾篇文章都舉了一個簡單的例子說明,同時量長度的重要性。
: 例如從魚缸觀察,一隻魚往右邊游,想測量魚的長度。
: >--@ →v
: 當我們先在他的尾巴處於玻璃上刻上記號,如果過一陣子,才又在他頭的位置做記號。
: 大家都會知道這樣量出來的長度根本就不會是這隻魚的長度(因為牠由過去)。
: 所以,測量長度,要“同時量”!
: 這例子好像很容易理解,可是我是覺得,
: 以這個情況來看,任何人來量,都會輕易發現這樣量是一個笑話。
: 所以一定不會有人這樣去測量長度。
其實這裡的目的,只是要說明長度的定義。
說一定要同時量,可能會有文字上的誤解;
重點在於,同一個時刻下,的首尾兩端的位置之差,
才是我們對這個物體 長度 的定義。
至於我們如何去量測,那都只是實驗技術或方法的問題罷了。
我們不見得要同時去量測一個物體首末兩端的位置,
才能知道他的長度。
只要他等速,且知道其速度大小,
即使我們在不同時刻下量測其位置,也可以推算他在同一時刻下首末兩端的位置之差,
然後計算出長度。
這個對長度的定義,和狹義相對論被發明出來,無關。
我們在狹義相對論以前,仍然用這種方式定義長度。
不同的是,狹義相對論告訴我們,對不同慣性系,同一個物體,有不同的長度。
換言之,長度不是不變量。
: 但在愛因斯坦之前,我們對於長度的測量一定是有某些盲點,
其實沒有。
: 以致於我們對於測量的方式,要有一個更明確的操作型定義。
沒這回事。
: 有沒有什麼例子,也可以很明顯說明若不同時測量長度就會出現問題,
: 但卻不像測量那隻魚的case那麼容易就被我們發現,測量長度本來就不能讓牠動!
: 再不然,牠如果在動,那就追上去量阿?
這裡只是說明,我們如果想像真的去做實驗,
那個測量長度的方式,圖像很清楚。
因為我們可以去調整慣性系中,各地的鐘為同步。
那麼我們就能在不同地,同一時刻的鐘,紀錄首末兩端經過時的位置。
但是如果考慮到在加速系,測量長度就變得沒這麼單純。
因為我們無法讓不同地點,構造相同的鐘,同步化。
因為不同地的鐘,流速不同,即使你現在校正了,過幾秒,立刻就不同步了。
因此我們根本無法說,在不同地的鐘,同一個時刻讀數時,
所量測到的位置之差,就代表此物在加速系中的長度。
因為你無法用鐘上的時刻,去標誌”同時”這件事。
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 140.112.4.235
※ 編輯: condensed 來自: 123.204.96.60 (04/20 16:02)