五夜講場 真係好科學 2019：絕對的相對論
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- เผยแพร่เมื่อ 18 ต.ค. 2024
- 2019-10-25
為何光速固定不變，時間和空間就不再互相獨立，而是此消彼長？
為何兩個孿生兄弟，其中一個從地球坐火箭出發到太空，回來會發現另一個比自己老很多？
為何太陽和黑洞會令光線彎曲，地球的質量會影響衛星定位準確性？
這些都是狹義和廣義相對論所造成的結果，這些理論的奠基者──愛因斯坦，是如何發展出這些理論的？
今集「絕對的相對論」邀請到周海峰教授，與一眾主持探討這位堪稱二十世紀最偉大的物理學家，如何徹底改變我們對物理世界的認知。
主持：
江啟明（新南威爾斯大學機電工程學博士）
余海峯（香港大學理學院助理講師）
陳文豪（香港教育大學科學與環境學系助理教授）
嘉賓：
周海峰（香港大學物理學系教授）
謝謝upload，之前冇睇過。
appreciate your uploading
每晚睡眠時，都聽￣會兒:-)
一定訓得着
呢個真🤣
其實周教授講的不完全正確，留在地球的弟弟從客觀來說，是否只改變時間而非空間取決於inertial frame，唯一沒有變的是弟弟自身時空中的時間流速。因為我們每個人自身的時空都是不同的，所以各自的時間流速是不一樣的，能夠改變自身時間流速的是自己的速度，而不是別人的速度，雖然你自己不知道自己流速變快或變慢，但如果和別人進行客觀比較（而不是透過視覺這種主觀方式，否則產生twin paradox），就可以知道誰快誰慢。
換句話說，雖然速度是相對的，但是改變自己時空的是自己的速度而非別人的速度，你對於他者速度可快可慢，但你自己速度是不變的。
我覺得你講得唔岩，相對論的大前提就係一切野都係相對的，比如，如何確定一個人是否有移動，要有相對物。因為牛頓第二定律所說的，我們無法分辨自己處於靜止定係勻速直線運動。而twin paradox最主要的問題是有一個加速度，飛離地球果個兄弟在某一處有加速度，如果畫spacetime diagram就會好清晰。而如果最後考慮埋廣義相對論，任何做remote sensing的問題都係not well-defined， 比如你講對比兩個space coordinate嘅time係唔well-defined。
系有加速度，咁但系如果系比較緊加速完之後保持均速時嘅情況呢？兩者速度一樣唔同，觀察嘅話一樣時間唔同。雖然冇加速減速返去地球嘅話，現實中冇法觀察到，但系造成時間唔同嘅一定唔系齋講加速減速。我所講嘅就系自身速度系會影響自己嘅時空。一個人速度系10m/s嘅時候加速到光速1/3後保持均速前進，呢個時候佢嘅時空同速度系10m/s時比已經唔同曬，就算佢保持光速1/3而冇再加速。@@鄒翔-g6k
@@linmp2709 你confuse左加速度同速度。速度依個概念係reference frame dependence，即使你冇move過，不過我用光速1/3光速行緊，我永遠同自己係靜止嘅，所以，係我嘅reference frame，你係以光速1/3光速行緊。所以你身邊嘅時空冇唔同。因為相對論的一個基本假設就係物理不取決於reference frame。不過acceleration 係 coordinate-independent，即係話無論你用邊個inertial reference frame，加速度都係一樣，所以acceleration先係令兩人“時間流速”唔同的原因。
如果要更GR嘅treatment，應該首先搵出space time metric $g_{\mu,
u}$, 然後計 the invariance interval $ds^2 = g_{\mu,
u}dx^\mu dx
u$, 然後再計proper time， $\tau = -int \sqrt(g_{\mu,
u}dx^\mu/d\lambda dx
u/d\lambda) d\lambda$, 咁一切就會好清晰。如果你睇唔明嘅話呢，建議去買一本Weinberg S. Gravitation And Cosmology.. Principles And Applications Of The General Theory Of Relativity, 或者 Wald, Robert M. General Relativity. Chicago :University of Chicago Press, 1984. 可以skip曬 manifolds theory先，讀左Special Relativity果個chapter。感謝🙏。
爱因斯坦在量子力学上错得更犀利
座標出問題
座標背馳
不理員工和市民生死, 好大喜功！