狭义相对论有两大要点:
1、时空:通过测量光信号的传播时间计算光信号传播的距离,通过时间测量间接进行空间测量。
L=光程
2、光信号的传播时间的测量方法:光源和观察者是重合的(A),光源发出一个光信号经过第三者(B)反射回观察者处——回光测距,也就是回声测距的升级版。
t=t1(A→B)+t2(B→A)
要理解狭义相对论,可以解下面的题目:
在运动的火车的前后端各设置一个遥控烟花,火车的你拿着激光测距仪及遥控器,你如何同时点燃两个烟花?要求达到相对论的精度,遥测信号的传播速度为光速。
为了降低难度,假设点火器、遥控器的时钟经过严格校准,精度在纳秒级,并有记录遥控器发出信号时间和点火器点火时间的功能,并假设两个烟花的距离是10纳秒光程。包括以下两种情况:
1、人是静止状态(相对于火车)。用激光测距仪向车尾发出一个光信号,4纳秒后接到光信号。由于t1(A→B)=t2(B→A),计算得出人和车尾的距离是2纳秒光程。先向车头的点火器发出信号,8纳秒后,再向车尾的点火器发出信号。
2、人是运动状态(人相对