基础知识:需🄉🞼要⚭🔦对速度叠加原🀫⛔🚋理的基本认识。
超纲内容:度规概念。
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“万星,有什么事儿?”安琛平和地问道。
纪万星把手里🄉🞼的显示屏递给她,上面正画着安🎄🎟💙琛原本在思考的v2c2的几何意义🎕。
“我回去算了一下儿,后面v2c2这一项好像还真的是对的。”纪万星颇有些兴🎕奋地说道,“因为光速是目前已知最快的速度,假设咱们认为信息传递的速度就是光速,🆚🐅那么对于静止的🜾🇱a,它接收到以速度运动的b回传的信号,本身就比b上的时钟存在延迟,因此——”
“⛭🝪🎁呃,等等,咱们的卫星信号是通过互联网回传的,因此在传播上并不🗚🜎存在延🚁🐝迟。”安琛纠正她道。
蜂王国被称作“互联网”的🏄🗟东西,本质上并不是以电磁波为媒介传播的,因此它的信息传递并不受到光速的限制。这是一种被皇宫垄断的技术,互联网的公共服务器建立在生育田中,也就意味着它的维持必须需要阿尔法女性的卵细胞供应。安琛🄈🞵离开皇宫时还太小,尚未完整地学过这一技术。但这也是帝空之盾必须要以农业监测的名义发卫星的根本缘由,互联网通信被🜝🃄🕌皇宫垄断,卫星所携带的通讯装置必须从皇宫直接管理的生育田购买。
“先不考虑互联网的问题。”纪万星坚持地继续说道,“只考虑电磁波传播🖝信号,a接收b的时间信号的延迟,算出来正好就是这根号下1-v2🞁👈c2🅉🄫🀝。”
“但这跟咱们卫星的实际情况并不符合。”安琛不得不说道,“而且这也跟精准🔁对时的方式不符,要知道现在所有地方的对时都是通过无延迟的互联网。”
或许是她反驳的语气有点📂🗾儿强了,纪万星一时间☔⚫没🉑🆥有再开口。
安琛意识到跟内向🞺🙐的人打交道还是⛺🞖得以平和为主,于是补救道:“不过万星你先继续说。”
“我计算的是一个不考虑互联网的情况,对于仅以电磁波为最高信息传播速度的情况下,时间延迟就是如这个方程所描述的这样。”纪万星继续对着她的计算过程解释道,“而基于现在的观测基础,除了无延迟的互联网之外,信息传递最快的🜌🀰速度仍是光速。所以……或许可以假设,对于没有互联网的‘非生命’世界,最大的速度是光速,而那个世界中运动快的物体上,时钟就比在静止物体上🞮🗤🝦走得慢☼🄳🁫。”
安琛没法理解这是什么脑回路:“你完⚽全可以觉得时间是以光速的信息传递作为衡量标准的,但如果用音速为标准,这个延迟会变得📱更大。”
“如果用音速为标准,的确会有更大的⚽延迟,但音速是符合伽利略-牛顿速度叠加原理的。”纪万星反而说道,“🆞🐩但是光速具有不变性——在解麦克斯韦方程的时候,已经默认了光速是不随参考系变化而变化的。也就说在电磁学的范畴里,光速不符合速度叠加原理。而如果假设光速真的是不变的,而时间流速是可变的,那正好就可以既符合麦克斯韦方程组,又符合这个算式……”
安琛看着纪万星的手稿,也意识到这远不是♐🇧🚿换坐标系的把戏那么简单。事实上她已经写出了一个🙅🈁🞥能以几何方式描述这个方程=0是时现象的坐标系,它的线元表达式是:
ds2=-dt2🞺🙐+dx2+🀫⛔🚋dy2+dz2
(注:这就是闵可夫斯基度规)
这也就是往普通的欧几里得坐标系里加了一个时间项,然而加上♷这个时间项之后,就能够同时表示出一个点在“时间-空间”中的坐标。而如果默认沿时间轴的最大“速度”也就是斜率为光速c,那么这个坐标系就跟安琛刚刚所构思的内容完全一致了。
纪万星显然跟她想到了同样🏄🗟的东西,只不过♐🇧🚿她比安琛快了一步。
但时间流速怎么可能是可变的呢?这不符合常识,而且也🁭跟整个牛顿物理学的基础都不相符。如果时间本身是因参考系而异的,那一切不同参考系之间的换算都会出问题,也就意味着要全部进行修改……
安琛立刻意识到了,修改的方法就是全部采取纪万🉑🆥星算出来的这个“时🗚🜎间-空间”坐标系。♙🈴🂢
手稿里还有纪万星代☈入电磁学理论的计算。看得出来她翻了不少很早期的文献,无不显示出光速不变的结论。然而这个事实鲜少被研究宏观世界💃🏋的人关注,因为光速如此之快,它在不同惯性参考系里是否相同,其实对解决实际问题的影响不大。
直到人类开始发展航天,📂🗾人类的飞行器能够突破千分之一光速。在描述宏🜋🀣观世界的方程中光速值不在约等于无穷大,光速不变的结论必然会引发关注。
但是这算得对不对呢?安琛又检查了一遍,没有发🉑🆥现纪万星计算过程里的问题。她刚想让纪万星去重新把这推导过程整理出来,抬头却看到她这位年轻的助理研究员脸👎上明显的黑眼圈——那看起来显然并不是普通的黑眼圈。