4.4  同时性

 

1. 经典时空中同时性的绝对性
 

    经典时空中的同时性指的是时间间隔的相等。由于经典时空中时间的绝对性,所以时间间隔相等也是绝对的,即同时性是绝对的。

下面的图甲中,两个小车同时向AB运动。两个小车运动的距离相同,速度相同。这套装置放在任何一个惯性系上,两个小车都同时到达向AB。无论观测者与小车是否有相对运动,他都认为小车同时到达AB。这是一种观念,一种绝对同时性的观念。

在小车C1上有机械钟C1,小车C2上有机械钟C2,它们在同地校对为同时。约定在T时刻小车出发。这个约定是绝对同时的。例如在月球上放一套装置,地球上放一套,在T时刻两个小车将同时出发,同时到达AB。这就是经典时空中同时性的绝对性.
   

    如果对图甲中的小车进行观测,那么观测的结果与信号速度和观测者的位置有关。观测的结果是视同时或视不同时,这不影响同时性的绝对性。


2.
惯性系内的同时性


   下图为惯性系,观测者认为,两束光线
D1D2同时到达AB。这是电磁时空中同时性的绝对性。
        
   图乙中,光线同时到达AB,是因为惯性系中光速不变和路程相同的结果。

无论这套装置放在那一个惯性系上,无论它是否相对观测者运动,光线都是同时到达AB

惯性系中同时性的绝对性,对于力学和电磁学都是相同的。但是它们之间是有区别的。区别在于:

1)只有在人的头脑里,光线才同时到达AB,也就是理想上的或逻辑上的同时性。现实中不存在这种同时性。

2)我们承认图乙中,光线同时到达AB,是一种权宜之计,不这样就不是相对论了。

3)事实上,图乙中的实验是宏观电磁现象,它不遵从洛仑兹变换的局域性。从理论上讲,不能论证它是否正确;实验上,也无法完成验证。