相对论基本问题问答高中物理书上一个例子,一个前进运动的车厢的中间有一个光源,发光后,车上的人认为光同时到达车厢两端,车下

相对论基本问题问答
高中物理书上一个例子,一个前进运动的车厢的中间有一个光源,发光后,车上的人认为光同时到达车厢两端,车下的人认为由于车前进了,所以先到达车厢后壁,我郁闷的是,这两个说法都对,因为我觉得一个事发生了它的结果就是一定的,光子是不是同时到达两端,总不能事实也是两个吧?

结果不是一致的,这正是相对论修改牛顿定律的地方,相对论认为在不同参考系的人对于某些问题会有不同的看法,比如在这个参考系内某两件事同时发生,在另一个参考系内却不是同时发生,这叫做同时的相对性,相对论之所以叫做相对论就是因为它认为一切事物都是相对的.你必须明白这一点,才能真正理解它.不能光凭借自己的感觉,就像亚里士多德一样
再问： 光子到底是不是同时 到达两端的，我觉得事实是一定的，光子要么同时撞击两端，要么不同时撞击车厢两壁？？？？？？
再答： 不同的参考系会有不同的结论，照你这样说时间与空间就是绝对的，任何人对于光子是否同时撞击车厢两壁都会有不同的结论，除非他们在同一惯性系，一个事物都具有好几面，虽然这个结论是有点怪，但是物理规律不会因此而违反，所以还是成立的，如果你是车厢中的人，你会认为是同时发生的，但你不能知道其他惯性系的人如何看待光子到达是否同时，如果你认为其他惯性系人的想法和你一样，那么也就是说你处的惯性系比较优越，但不可能有优越的惯性系，所有惯性系都是等价平权的，这里说了很多，不懂追问
再问： ..............你好，还是那句话，光源发光后，光子是不是同时到达两端点的？我觉得这不应该是相对的，就比如你去了一个地方，总不能说你既去了，也没有去，因为事实就是你去了，光子发光后它的命运就一定了，要么同时撞击两个端点，要么不同时，事实不能是两个吧，您能再解释解释吗，跪谢。。。老师也不给我说著名回事，他不让我深究可是我很想明白，拜托你了
再答： 额，好吧，再说清楚一点，光子的命运并没有改变，只不过时间尺度变了而已，我用四维时空来和你说明一下吧，空间坐标，加上一维虚时间坐标，楼主应该是高中生吧，不知道你学了虚数没有，相对论的洛伦兹变换可以推出四维时空，可以证明，三维的洛伦兹变换等价于四维时空坐标的转动，洛伦兹变换应该知道吧，其实也不用管那么多了，假设你是车上的人，你的四维坐标测得光子出发这一事件四维点，（类比于直角坐标系的二维点）与光子到达这一事件的四维坐标点的时间轴差值为t，你会发现两个光子从出发到到达经历的时间一样，那么相对于车以亚光速运动的人的四维坐标系相对于你的四维坐标系转动了一个角度，而光子出发与到达这两个事件点的位置不会随着坐标系的变换而转动，还是在原来的位置，那么在车外的人的四维坐标系中，时间差值就发生了变化，你可以画图看一看可以这样画，为了简便，就不搞什么虚时间了，你在纸上画一个平面直角坐标系，一条轴为位置轴，另一条为时间轴，然后将这个坐标系绕原点转动一个角度，随便的在纸上点一个点再用坐标来表示这个点的位置，会发现两个坐标系表示该点的坐标有变化，大概就是这个道理了。如果你看不懂我在说什么，那么举一个很简单的例子，你用不同单位的秤去称量同一个物体，假设一个得出的结论是1kg而另一个得出2斤，而你不知道这两个单位的转换，你自然会认为很奇怪，为什么数值不一样。也是如此，你在不同的参考系内时空结构发生了变化，得到的结论自然会不一样，你在车上的人说光子同时到达，我不在车上，我测量的数据显示光子不是也同时到达，车上的人有什么理由认为我是错的而他是对的，我也不能说我是对他是错的，如果我到车上去看，又会认为他的结论正确，而他下车后再看一次，又会认为我的结论对了，你的问题在于不能认识到这里说的同时指的是车里的人认为的同时，如果要严谨的，客观的说同时，那是不可能的