相对论 双生子强谬.pdfVIP

2008年6月 思茅师范高等专科学校学报 24卷 第 3期 JournalofSimaoTeachers’College !：垒 Q： 论 “时间延缓效应”的教学 罗 谭 (思茅师范高等专科学校计算机科学系，云南 普洱 665000) [摘 要] 相对论时空观于经典时空观而言是一种全新的理论，爱因斯坦狭义相对论的 两条基本原理当初是 以假说形式提 出的，假说是否真正成立，或成为一种定律定理，需要科学 实验及实践的反复验证来证明。从教学角度，通过直观形象的物理图象阐述了 “时间延缓效 应”的本质。 [关键词] 时间延缓；固有时时；物理进程 [中图分类号]O421．1 [文献标识码]A [文章编号]1008—8059(2008)03—0073—02 1905年爱因斯坦先后发表了 “狭义相对论” 速直线运动。问当丈夫返回地球时，妻子、儿子和 及 “光电效应”等震惊世界的物理学论文，相对论 丈夫各多大年龄? 时空观从此诞生，并因此确立了爱因斯坦在物理 根据题意，按洛伦兹变换可解得：妻子40岁， 学上的崇高地位及权威性。联合国确定2005年 儿子 10岁，丈夫35岁。这一答案是相对论时空 为世界物理年，狭义相对论的拥护者，在主流物理 观的必然结果。但是通过仔细分析，出现了几个 学的刊物上纷纷刊登了记念爱因斯坦的文章，歌 问题需要论证 。 颂他的丰功伟绩，特别是把狭义相对议论说成是 问题 1：妻子认为，丈夫一去一回的时间是 l0 一 个神圣不可侵犯的终极理论。但是，在另一方 年，因此丈夫应该是40岁；但丈夫却认为 自己来 面，相对论问世以后一直是有争议的，非难和质疑 回时间只是 5年，妻子 35岁，儿子 5岁。 始终伴随着它。有的科学家不接受它，有的科学 根据运动的相对性原理：如果选取飞船为相 家对它持保留态度；拥护相对论的科学家，也有各 对静止参照系，地球为相对运动参照系，则答案与 种不同的理解 ，说法不一。在大学物理中如何正 上面结果恰好相反。即妻子 35岁，儿子 5岁，丈 确阐述、正确把握教学、引导学生积极思考和讨论 夫40岁。 就显得十分重要 了。 问题 2：但丈夫也认为妻子 40岁，儿子 10 且看下面一道习题 (《物理学》上卷，刘克哲 岁。 编 P207页)： 问题 3：如果妻子在地球上能随时观测到丈 夫妻同龄 ，30岁生一子。儿子出生时丈夫要 夫飞船上的时钟，按相对论时空观理论，她会惊讶 乘坐速率为0．86C的飞船去半人马座理星，并且 地发现，飞船上的时钟变慢了。反之亦反，她的丈 立即返 回。已知地球到半人马座星的距离是 4． 夫也会有相同的发现。 31y(光年)，并假设飞船一去一回都相对地球作匀 相对论时空观中 “时间延缓效应”的实质是： ① 【收稿日期】2008—03—27 【作者简介】罗谭(1966～)，男，四川安岳人，思茅师范高等专科学校计算杌科学系讲师。 73 思茅师范高等专科学校学报 在静止参照系中观测，运动参照系中发生的物理 事件进程变慢了。 事实上，这个题是 “双生子佯谬”的翻版，从 相对论时空观问世以来就一直争论至今，并产生 了各种歧义。在教学中，笔者是这样处理的： 第