计算表明:向西飞行的飞机上的原子钟比向东飞行的飞机上的原子钟走得慢,这与教科书的话正好相反,
教科书的说法是向西飞行的飞机上的原子钟比向东飞行的飞机上的原子钟走得快。二者快慢说法相反,这实际
上是对钟的快慢概念理解的不同,就像中国人说二楼就是西方人说的一楼,没有大的关系,在理解的基础上可
以实现概念的转换。相对论的钟的快慢概念非常别扭,为避免混淆和误解,应把相对论的钟的快慢概念改正为
人们通常所理解的钟的快慢概念。
在这里,笔者觉得有必要对原子钟“快”、“慢”概念作进一步剖析和澄清。学界主流是着眼于光线单个振
荡周期的长短,单个振荡周期长的视为钟快,单个振荡周期短的视为钟慢。好比赛跑,制定了快慢特别的判定
标准,不以跑完同一段路程时间短者为快,长者为慢,而以步伐大小为判定快慢标准,步伐大的为快,步伐小
的为慢。笔者没有采用这种别扭的原子钟快慢判别方式,而是采用人们通常理解的判别方式,对跑完同一段路
程,以钟数大的为钟快,以钟数小的为钟慢。这种判别方式实际上是着眼于单位时间(秒)的长短,秒长的为
钟慢,秒短的为钟快。对同一段时间,秒长者,钟走的数字小——钟慢;秒短者,钟走的数字大——钟快。
该例计算值与实验实际结果大体是吻合的,但二者还是有些出入,这并不能说明什么问题,因为用于计算
的数据是假设的,也就是个大概情形,与实际情况是有出入的。这是一个非常好的对比实验,如果严格精确各
项实验条件,理论计算值与实验结果一定能够做到丝毫不差,完全吻合。
相对地面而言,飞机向东向西飞行的速度一样,飞行的高度一样,按相对论的观点,两方向机载原子钟相
对地面应该有相同的钟慢效应,而实际结果也是向东的钟快了,向西的钟慢了,这是正统的相对论无论如何也
不能合理解释的。至于有人歪曲性地作出解释,那已经不是正统的相对论了,另当别论。该实验已经充分说明
相对论不是一个正确的理论,更不应该把该实验作为相对论的实验验证。
4
例 ,将原子钟在日本东京对好,然后用飞机以200m/ s 的速度超低空(意为忽略高度对钟慢效应的影响)
10m/s
运往中国西安,问两地的原子钟有没有时间差?若有,时间差是多少?若用轮船、汽车以
产生的时差又是多少?
的速度搬运,
解:东京的经纬度为:东经
0 ,北纬
0 ;西安的经纬度为:东经
0 ,北纬
0 。两地
35.60
34.37
139.75
109.22
相距2771000m ,由于两地的纬度相差不大,为简便计算,假设两地都位于 0 纬度线上。
35
Rcos350 2
243600
0 纬度线的地面自转线速度为:
。
vz =
=380m / s
35
c = 299792458m / s
设东京、西安两地地面的内在光速均为
。
0
94