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巴西科学家破解著名“潜水艇悖论”

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发表于 2003-8-3 21:59:03 | 显示全部楼层 |阅读模式

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据新华社电一艘以接近光速行进的潜水艇,它究竟是会浮在海里还是会最后沉下去?这是一个悖论,是由爱因斯坦相对论引出的著名的“潜水艇悖论”。
  巴西圣保罗州立大学的科学家马察斯最近宣布彻底破解了这个悖论。他在新一期美国《物理评论D》杂志上发表的研究结论认为,那艘潜水艇最终将沉入水底。
  
  根据爱因斯坦的相对论,物体的长度在运动方向上会产生收缩。举例来说,一列以近光速飞跑的火车,在站台上静止的观察者眼中会变短;而在火车上的乘客看来,以接近光速后退着的站台却收缩了。
  而所谓“潜水艇悖论”指的是这样一种理论假想情况:首先假设一艘完全浸没在海中的潜水艇,在相对海水静止时能不升不降地正好保持平衡,然后再假设它在与海面平行的方向上以接近光速行进。基于物体长度会在运动方向上收缩的相对论效应,在海面上固定船只上相对海水静止的观察者看来,潜水艇本身会收缩,密度会变大,并最终下沉。但潜水艇上的船员们看到的却是飞速向后的海水在收缩,密度在变大,他们会得出结论认为,由于海水密度变大后产生更大浮力,潜艇将漂浮而上。按照相对论,两种看法似乎都没有错,潜艇到底是沉或浮的悖论由此而生。
  马察斯指出,“潜水艇悖论”之所以让人迷惑,是因为提出这个悖论时没有考虑海水重力场对潜艇的作用。在不同参照系下,相对海水静止的观察者和潜艇船员所处的重力场并不相同。他通过严密的数学推理发现,从潜艇船员的角度来看,潜艇以接近光速运动过程中受到的有效重力,实际上也比潜艇相对海水静止时要大。这一重力将超过由于海水密度变大而产生的浮力,最终导致潜艇下沉。“潜水艇悖论”从一个侧面展示了相对论的神奇。
  
发表于 2003-8-6 15:42:25 | 显示全部楼层

巴西科学家破解著名“潜水艇悖论”

I really fule him
发表于 2003-8-7 10:05:28 | 显示全部楼层

巴西科学家破解著名“潜水艇悖论”

佩服这位科学家!
发表于 2003-8-7 10:18:21 | 显示全部楼层

巴西科学家破解著名“潜水艇悖论”

佩服!!!!
发表于 2003-8-17 16:31:12 | 显示全部楼层

巴西科学家破解著名“潜水艇悖论”

原来的研究人员怎么没去考虑水在相对论效应下的变化呢?
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