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汽车-车库佯谬——谁对?谁错?如何判断?(一)

已有 7637 次阅读 2009-10-22 07:16 |个人分类:未分类|系统分类:科普集锦| 狭义相对论, ‘运动尺缩’公式, 佯谬

                                      汽车-车库佯谬——谁对?谁错?如何判断?(一)




                   



当汽车车头与车库后壁碰撞后,汽车必发生爆炸;如下图所示:

      




                 

当汽车车头与车库后壁碰撞后,汽车必发生爆炸;如下图所示:

         



按照上述所得的一些推论,可以提出下面两个问题:
(一),以地面为参照系,汽车可全部进入车库,以汽车为参照系,汽车不可能全部
进入车库。这两个推论,那个正确?那个错误?还是都正确?或都错误?如何判断?
(二),最终结果必然是,汽车全部烧毁成残骸,均相对地面(或车库)静止。请问汽
车残骸位于何处?是全部残骸位于车库之内?还是一部分残骸位于车库之内、另一部
分残骸位于车库之外?如何判断?
下面先写出答案。至于答案是怎样判断出来的,下次博文再解释。
问题(一)的答案:两个推论都是正确的,它们是在不同的参照系得出的结果,并不
矛盾。在同一参照系得出两个不相同的结果,才是矛盾的。
问题(二)的答案:全部残骸位于车库之内,之所以如此,是由于当汽车车头与车库
后壁碰撞发生爆炸之后,直至整个车体开始相对地面(或车库)静止之时,还有一小
段时间,汽车的后半部将继续向车库运动而进入车库;如下图所示:
        

必须注意,最后谈论汽车全部残骸的位置时,采用的是地面参照系,不是原来运
动的汽车参照系。因此汽车残骸不可能一部分位于车库之内、另一部分位于车库
之外!
本博文部分材料取自文献[1]。附图是广告专业大四学生李欢欢帮忙绘制的,
谨表示谢意!
本博文是一篇科普写作,欢迎转载,但请注明出处!

参考文献
[1] P.C.W.Davies,1981, “Space and time in modern universe”,Cambridge
University Press, Cambridge.


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