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接受饿龙咆哮挑战

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@恶龙咆哮9o 因为你喜欢删帖,所以我自己开一帖,接受你的挑战,除了无意义的口水帖,我保证不删帖。


IP属地:贵州1楼2025-09-09 19:46回复

    跟上次相比,B多了一个速度,我继续用上次的思路,不套洛伦兹变换。


    IP属地:贵州2楼2025-09-09 19:50
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      2026-01-08 22:52:54
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      因为上次先用表达式,中间出现了笔误,直到代数字计算才发现,这次反过来,先代数字计算,后写表达式,如果最后的表达式代数字结果有错,就是有笔误,可以在发帖前纠正。
      还是假定v=0.8c,因为有v/3,所以本次假定L=24光年,方便计算。计算直接在Excel表中进行,直接拷数字,实际计算过程精度会高于显示的数字,所以,如果是直接考本帖中的数字计算,可能最低位会有误差。
      以地球为参照,A以0.8c的速度飞24光年,需要30年,1/γ=0.6,所以此过程A增长18岁。
      B速度0.8c/3,1/γ₁=sqrt(1-(0.8/3)^2)=0.96378882,B用30年飞到距地球8光年处,年龄增长30*0.96378882=28.91366459 岁。
      A到达离地球24光年处时,如果用望远镜看B,看到的B是距到达时(24-8)/(1-0.8/3)=21.81818182年前的像(这个地方好象有问题),那时B距地球2.181818182光年,距A21.81818182光年。B用30-21.81818182=8.181818182年以0.8c/3的速度飞到距地球2.181818182光年处,年龄增长8.181818182*0.96378882=7.885544888岁。
      A到达24距地球24光年处,速度变为0.4c,1/γ₂=sqrt(1-0.4^2)=0.916515139,假设有一根24光年的尺相对地球静止。
      A降速后,以A为参照,24光年长的尺以0.4c的速度远离,尺收缩到24*0.916515139=21.99636334光年,21.99636334光年长的尺以0.4c的速度远离A,A看到的看到的尺那头距A21.99636334/(1+0.4)=15.7116881光年。
      所以A看到的B的像的位置距A15.7116881*21.81818182/24=14.28335282光年。
      以地球为参照时,A速度0.4c,B速度0.8c/3,两者同向,其中一个取负值,根据速度叠加公式,以A为参照时,B的速度是(0.4-0.8/3)/(1-0.4*0.8/3)=0.149253731c。
      所以,A降速后以A为参照,A看到的像是14.28335282年前距自己14.28335282光年的B增长7.885544888岁的像,这14.28335282年B又增长了14.28335282*0.96378882=13.76613575岁,一共增长了7.885544888+13.76613575=21.65168064岁,B比A大21.65168064-18=3.651680639岁。(感觉结果有问题)
      好象算错了,也先发出来,明天好好检查一下再说。晚安!


      IP属地:贵州8楼2025-09-09 22:47
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        还是假定v=0.8c,假定L=24光年。
        以地球为参照,A以0.8c的速度飞24光年,需要30年,1/γ=0.6,所以此过程A增长18岁。
        B速度0.8c/3,1/γ₁=sqrt(1-(0.8/3)^2)=0.96378882,B用30年飞到距地球8光年处,年龄增长30*0.96378882=28.91366459 岁。
        A到达离地球24光年处时,如果用望远镜看B,看到的B是距到达时(24-8)/(1-0.8/3)=21.81818182年前的像,那时B距地球2.181818182光年,距A21.81818182光年。B用30-21.81818182=8.181818182年以0.8c/3的速度飞到距地球2.181818182光年处,年龄增长8.181818182*0.96378882=7.885544888岁。
        A到达24距地球24光年处,速度变为0.4c,1/γ₂=sqrt(1-0.4^2)=0.916515139,假设有一根24光年的尺相对地球静止。
        A降速后,以A为参照,24光年长的尺以0.4c的速度远离,尺收缩到24*0.916515139=21.99636334光年,21.99636334光年长的尺以0.4c的速度远离A,A看到的看到的尺那头距A21.99636334/(1+0.4)=15.7116881光年。
        所以A看到的B的像的位置距A15.7116881*21.81818182/24=14.28335282光年。
        以地球为参照时,A速度0.4c,B速度0.8c/3,两者同向,其中一个取负值,根据速度叠加公式,以A为参照时,B的速度是(0.4-0.8/3)/(1-0.4*0.8/3)=0.149253731c,1/γ₃=sqrt(1-0.149253731^2)=0.98879893。
        所以,A降速后以A为参照,A看到的像是14.28335282年前距自己14.28335282光年的B增长7.885544888岁的像,这14.28335282年B又增长了14.28335282*0.98879893=14.12336398岁,一共增长了7.885544888+14.12336398=22.00890887岁,B比A大22.00890887-18=4.008908867岁。


        IP属地:贵州9楼2025-09-10 11:25
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          换了一种方法计算。
          前面一样
          假定v=0.8c,假定L=24光年。
          以地球为参照,A以0.8c的速度飞24光年,需要30年,1/γ=0.6,所以此过程A增长18岁。
          B速度0.8c/3,1/γ₁=sqrt(1-(0.8/3)^2)=0.96378882,B用30年飞到距地球8光年处,年龄增长30*0.96378882=28.91366459岁。
          后面改变方法,先在地球系计算A变速后在什么时间什么位置可以看到B年龄增长28.91366459 岁,再换到以A为参照的惯性系到推A增长18岁时B的年龄增长多少。
          以地球为参照,A到达24光年处时,B距A16光年,所以A变速后以0.4c速度继续前进,B身上反射的光要追上A,需要16/(1-0.4)=26.66666667年。
          A速度0.4c,1/γ₂=0.916515139。26.66666667年,A再飞26.66666667*0.4=10.66666667光年,距地球10.66666667+24=34.66666667光年。
          A变速后以A为参照
          假定有一根尺相对地球静止,则A在尺的34.66666667光年刻度处,尺收缩到34.66666667*0.916515139=31.77252482光年。
          A看到的B的像在尺的刻度上距地球8光年,距A26.66666667光年,对应收缩后长度26.66666667*0.916515139=24.44040371。因为尺在以0.4c的速度远离,所以像的位置实际距A24.44040371/(1+0.4)=17.45743122光年。
          也就是说,B年龄增长28.91366459 岁时从B身上反射的光要经17.45743122才能被A的眼睛接收到。
          B相对A的速度(0.4-0.8/3)/(1-0.4*0.8/3)=0.149253731,1/γ₃=sqrt(1-0.149253731^2)=0.98879893。
          17.45743122年,B增长17.45743122*0.98879893=17.26188931岁,所以B一共增长了28.91366459+17.26188931=46.1755539岁。
          A18岁后又增长了24.44040371,这期间B增长了24.44040371*0.98879893=24.16664503。
          所以,A18岁时,B46.1755539-24.16664503=22.00890887岁,B比A大4.00890887岁。
          两种方法计算结果一致,所以应该没错。


          IP属地:贵州10楼2025-09-10 12:00
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            回复 狐说笆道 :答案是对的。


            IP属地:广东13楼2025-09-10 13:53
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              参考我上次第二种方法,同时画个图。下图上面部分,以地球为参照,假定年龄相同的A、B在t₁时刻同时从地球出发,A的速度为v,t₂时刻到达离地球L处(A(t₂)处),然后速度边为v/2,同时,B以v/3的速度到达B(t₂)处。
              下图下面部分,还是以地球为参照,假定A、B不同龄,t₀时刻同时从距地球L'处出发,A的速度为v/2,B的速度为v/3,B到达地球时刻为t₁,A到达离地球L处时刻为t₂。
              经过这样假定后,我们只需要先求出L'的距离和A、B在t₀时刻的年龄,再换到以A为参照的惯性系,就很容易计算出以A为参照时B的年龄。

              t₂-t₁=L/v
              γ₁=1/sqrt(1-(v/c)^2)
              γ₂=1/sqrt(1-(v/3c)^2)
              γ₃=1/sqrt(1-(v/2c)^2)
              A以速度v从地球到距地球L处,年龄增加L/v/γ₁,同时B的年龄增加L/v/γ₃。
              假定A、B从地球出发时年龄都为T,则A到达A(t₂)处年龄为T+L/v/γ₁,B到达(t₂)处年龄为T+L/v/γ₂
              B(t₂)处距地球L/v*(v/3)=L/3
              再假定A、B是从距地球L'处出发
              (L'+L)/(v/2)=(L'+L/3)/(v/3),所以L'=L
              A、B的全行程时间为2L/(v/2)=4L/v
              A出发时年龄为T+L/v/γ₁-4L/v/γ₃,B出发时年龄为T+L/v/γ₂-4L/v/γ₂=T-3L/v/γ₂
              若以A变速后为参照,按速度叠加公式,B的速度为(v/2-v/3)/(1-v/2*v/3/c^2)=v/6/(1-v^2/6/c^2)=vc^2/(6c^2-v^2)
              γ₄=1/sqrt(1-(vc^2/(6c^2-v^2)/c)^2)=1/sqrt(1-(vc/(6c^2-v^2))^2)
              全程A年龄由T+L/v/γ₁-4L/v/γ₃变到T+L/v/γ₁,增加4L/v/γ₃
              若以A为参照,则B的年龄增加4L/v/γ₃/γ₄,B的年龄为T-3L/v/γ₂+4L/v/γ₃/γ₄
              B的年龄比A大T-3L/v/γ₂+4L/v/γ₃/γ₄-(T+L/v/γ₁)=4L/v/γ₃/γ₄-L/v/γ₁-3L/v/γ₂
              假定L=24光年,v=0.8c,代入数字
              γ₁=1/sqrt(1-0.8^2)=1.666666667
              γ₂=1/sqrt(1-(0.8/3)^2)=1.037571696
              γ₃=1/sqrt(1-0.4^2)=1.091089451
              以A为参照时,B的速度为vc^2/(6c^2-v^2)=0.8/(6-0.8^2)=0.149253731
              γ₄=1/sqrt(1-(0.8/(6-0.8^2))^2)=1.011327955
              4L/v/γ₃/γ₄-L/v/γ₁-3L/v/γ₂=4*24/0.8/1.091089451/1.011327955-24/0.8/1.666666667-3*24/0.8/1.037571696=4.008908945


              IP属地:贵州16楼2025-09-10 17:44
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                  给个任意v的答案,假设A速是v₀变v₁,B速是v₂
                  tA很好求,是L/(v₀γ₀)
                  tB沿用上一题解法,只是多了一步换系,换完让ai进行代数运算,结果可以看出66式子里2、6、9这些数字的来源



                IP属地:江苏来自Android客户端17楼2025-09-10 18:50
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                  2026-01-08 22:46:54
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                  @恶龙咆哮9o 66已经提醒你,自西向东与自东向西不一样,你不回应,不知道你是认为以地面为参照就可以不分东西,还是故意设坑。
                  赤道长40000公里(4*10^7米),自转一圈24小时差一点点,按24小时考虑24*3600=86400秒,自转速度4*10^7/86400=462.962963米/秒。
                  因为列出速度不是具体数字,是v,算了,赤道长度用L表示,赤道自转速度用V表示,地球自转一周时间用T表示。
                  前两次,我的计算方法都是最原始的计算方法,看起来计算过程复杂,其实原理很简单,如果懂狭义相对论的人一步一步仔细看,应该都能看懂,不仔细看就会觉得很难看懂。这次我换一个其实很简单,但你可能看不懂的方法:
                  前几天某帖我跟你说了,把一个钟在赤道上自西向东移一圈,不管速度多慢,钟变慢都不小于200纳秒,假如这个时间为△t,则△t=(L/(c-V)-L/(c+v))/2=(4*10^7/(3*10^8-462.962963)-4*10^7/(3*10^8+462.962963))/2=
                  2.05761*10^-07秒=205.761纳秒
                  列车往东或往西,只要先假定地球是静止的,计算出时间变慢量△t=L/v-L/v/γ=L/v-L/v*sqrt(1-v^2/c^2),然后往东的变慢量再加上那205.761纳秒,往西的变慢量再减去205.761纳秒(如果变慢量小于205.761纳秒,结果就是变快),就是最后结果。


                  IP属地:贵州18楼2025-09-11 16:50
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                    十来年前,在反相吧交流,看到某人说如果在赤道摆一系列钟,从第一个往后依次绝对对准,对到最后一个,会发现与第一个不一致,看到这个说法第一反应是不可能,但我在不到1分钟的时间反应过来了。后来跟某反相者争论的时候,我参考这个和西安-东京的对时实验时间差几十纳秒,就跟那个反相者说,先不管相对论的对错,按相对论计算,如果把一个钟沿赤道自西向东绕赤道一圈,无论移钟速度多慢,钟都会变慢不小于20纳秒,只是取了一个很保守的数字,他不信,我提出打赌,他又不敢赌,好容易哄他同意打赌了,我还没来得及算给他看,他自己就找了个相对论算法先算出来了约206纳秒,然后就以我事先算过,20纳秒是少打了一个0,对赌约赖账了。
                    @仙之邪道 既然无论以任何速度自西向东绕赤道一周,变慢量都不会小于200纳秒,那肯定要加个200多纳秒才对。你先想想为什么,你可以看看我那个计算200多纳秒的公式,看能不能想到什么,如果你想不通,我再给你解释。


                    IP属地:贵州21楼2025-09-11 17:28
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                      @仙之邪道 先举一个极端的例子:假设把一个钟沿赤道自东向西以462.962963米/秒的速度绕赤道一圈,然后以地心为参照,那么,这个相对地面以462.962963米/秒运动的钟相对地心这个惯性系就是静止的,而静止在地面的钟则实实在在是以462.962963米/秒的速度围绕地心转了一圈,这个是以惯性系来考察的,所以两钟从同一点开始,再到同一点汇合,必然是随地面一起运动的钟要变慢。
                      再来说那个在赤道上布置一系列钟对钟。假设最后一个钟与第一个钟放在同一位置,按爱因斯坦描述的对钟,你可以假定地面很小范围是静止的,然后第一个钟和第二个钟按t1-t0=t2-t1校准,在这个小范围内,你认为地面静止,两钟绝对对准了,这是没有问题的,问题在于,你以地面这一小范围为参照,实际地球在自转的时候,其它位置实实在在是在运动的,其它位置再按t1-t0=t2-t1校准两钟时,要么认为两钟在运动,两钟不同时,要么取那两个钟的位置为参照,认为那两个钟静止,两钟同时,但这两个钟就在运动,就不同时了。
                      一系列钟按光t0时刻从这个钟出发,t1时刻到下一个钟,从下一个钟返回这个钟,计时t2,当t1-t0=t2-t1时,你认为这两个钟绝对对准了。那么这一系列钟一个挨一个对准,可以简单一点,用一个光脉冲沿一真空管道绕地球一圈直到最后一个钟(也就是第一个钟旁边那个钟),再从最后一个钟反射,沿管道绕地球一圈回到第一个钟,如果满足t1-t0=t2-t1,你就认为这两个钟绝对对准了。但现在以地心为参照,地球在旋转,自西向东的光绕地球一圈时,地面已经前进了一点点,所以绕静止的地球一圈的时间为L/c的话,光还要追上第一个钟,时间就是L/(c-V),也就是t1'=L/(c-V),而返回会相反,用时是L/(c+V),t2‘=t1'+L/(c+V),很明显,这是不满足t1'-t0=t2'-t1'的。也就是说,当地面实际在围绕地心自转时,如果你假定所有的钟静止,并仍用爱因斯坦的对钟方法去对钟,第一个钟与绕地球一圈回来的第一个钟就是不同时的,而第一个钟与绕地球一圈回来的最后一个钟同时的话,两钟直接对比的时差就是△t=(L/(c-V)-L/(c+v))/2。
                      再直观一点,把赤道展平了,如果你t0时刻从这头A钟往另一头B钟发出一个光脉冲,B钟接收到光脉冲时计时t1=L/c,光从B钟反射回来,A钟接收到反光时计时2L/c,则当我们认为这两个钟都静止时,它们是同时的;假如你t0时刻从A钟往另一头A'钟发出一个光脉冲,A'钟接收到光脉冲时计时t1'=L/(c-V),光从A'钟反射回来,A钟接收到反光时计时t2‘=L/(c-V)+L/(c+V),那么要么你认为两钟静止,但不同时,时差为△t=(L/(c-V)-L/(c+v))/2=205.761纳秒,要么你认为这两个钟是在以速度V运动,两钟同时。
                      所以如果你认为地面静止,两钟同时,那么你就不能取第一个钟同时当最后一个钟,如果你认为地面静止,第一个钟与一系列钟对时对到最后一个钟,对一圈过来,最后一个钟与第一个钟直接对比就与第一个钟差△t=(L/(c-V)-L/(c+v))/2=205.761纳秒。
                      所以,如果你认为地球静止,钟以速度v绕地球一圈,只能取最后那个钟来计时,与第一个钟对比就要加减一个205.761纳秒。


                      IP属地:贵州22楼2025-09-11 22:43
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                        牛顿有个水桶实验,意思是说,如果一桶水做匀速平动,桶中的水面会是平的,如果水桶旋转,水桶中的水跟着水桶旋转,那么,水面就会出现中间下凹的现象,所以平动和转动是有区别的。也就是说,你将一个物体匀速平动,然后以此物体为参照,认为这个物体静止,整个宇宙在向另一个方向匀速平动,这是符合惯性系原则的;如果你将一个物体匀速转动,然后以此物体为参照,认为这个物体静止,整个宇宙在围绕这个物体匀速转动,这是不符合惯性系原则的。
                        再来说地球自转,这跟旋转的水桶是一个性质,你不能以地面为参照,认为地面任何位置都静止,还去套惯性系的理论。
                        假定一辆车在慢速匀速前进,你取车轮接触地面的那个位置为参照,短时间内认为这个位置与地面相对静止,然后以这一位置为参照,建立一个短时间局部惯性系,这是没问题的,但在这个惯性系中,地面是静止的,轮的中心和车是运动的,轮上面的最高点位置运动速度更是车速的2倍。车轮在转动,你不能以整个车轮为参照,认为车轮的任何部位都是静止的。
                        所以,如果你要计算整个地球的问题,最好的就是取地心为参照,认为整个地面围绕地心在匀速旋转,以地心为参照(地面在匀速运动)完全同步的钟,假定地面完全静止,环绕一圈就会因同时的相对性产生200多纳秒的时差。


                        IP属地:贵州23楼2025-09-12 09:23
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                          以我说的那个极端例子为例,当钟自东向西以462.962963米/秒绕赤道一圈时,该钟在以地心为参照的惯性系中是静止,钟不变慢,而静止在赤道上的钟会随地面以462.962963米/秒绕地心一圈,会变慢△t=L/v-L/v*sqrt(1-v^2/c^2)=1.02887E-07秒=102.887纳秒。
                          所以,如果你假定地面静止,地面的钟不变慢,是相对地面自东向西的钟变慢,认为自西向东的钟变慢102.887纳秒,就是错的,必须减去205.761纳秒,得-102.874纳秒,也就是自东向西运动的钟要比静止在地面的钟快102.874纳秒。这里有一点误差,主要是因为里面好多计算(比如地面长度)没有考虑相对论效应。


                          IP属地:贵州24楼2025-09-12 09:37
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                            写了个这类问题的通解,有错误请指出


                            IP属地:福建来自Android客户端26楼2025-10-04 20:43
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