数学中国

 找回密码
 注册
搜索
热搜: 活动 交友 discuz
查看: 3948|回复: 0

[原创]求“爱因斯坦球”

[复制链接]
发表于 2007-6-16 14:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
[watermark]求“爱因斯坦球”
关于球,有多种定义。《现代汉语词典》给出的两种定义为:以半圆的直径为轴,使半圆旋转一周而成的立体;由中心到表面各点距离都相等的立体。
“爱因斯坦球”可由爱因斯坦相对论的光速不变假定推理而生。光速不变假定内容为:真空中的光速相对于任何惯性系沿任一方向恒为C=299792458米/秒,并与光源运动无关(见郭硕鸿著《电动力学》212页,高等教育出版社1979年2月第一版)。
“爱因斯坦球”推理产生过程如下:
设有相对作匀速直线运动的观测者甲、乙,二者的相对运动速度为V(V<<C),设甲、乙二人在一起时,与二人同在一处的一个点光源发出了一个球面光波,此后,球面光波以光速C膨胀为球形,甲、乙二人则在球面光波中以V速相互远离。
在上述情况下,甲观测者可以根据光速不变假定做出如下推理:1、由于点光源与甲、乙同在一处时发出的球面光波相对甲始终以光速C膨胀为球形,所以,甲始终处在膨胀着的球面光波的球心;2、由于点光源与甲、乙同在一处时发出的球面光波相对乙也始终以光速C膨胀为球形,所以,乙也始终处在膨胀着的球面光波的球心;3、由于在球面光波膨胀扩大过程中,甲、乙都处在球面光波的球心,且不断远离,所以,该球面光波有两个不在一起且不断相互远离的球心,具有如此特征的“球”即为“爱因斯坦球”。
在上述情况下,乙观测者可以根据光速不变假定做出如下推理:1、由于点光源与甲、乙同在一处时发出的球面光波相对乙始终以光速C膨胀为球形,所以,乙始终处在膨胀着的球面光波的球心;2、由于点光源与甲、乙同在一处时发出的球面光波相对甲也始终以光速C膨胀为球形,所以,甲也始终处在膨胀着的球面光波的球心;3、由于在球面光波膨胀扩大过程中,甲、乙都处在球面光波的球心,且不断远离,所以,该球面光波有两个不在一起且不断相互远离的球心,具有如此特征的“球”即为“爱因斯坦球”。
问题:
1、请画出甲、乙各处在“爱因斯坦球”的球心示意图;
2、请说明“爱因斯坦球”为何有两个球心;
3、请说明“爱因斯坦球”与一般球的相同和不同。
[/watermark]
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

Archiver|手机版|小黑屋|数学中国 ( 京ICP备05040119号 )

GMT+8, 2025-5-3 03:04 , Processed in 0.090125 second(s), 16 queries .

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2020, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表