如果光速是骑车人的速度怎么办

时间：2020-07-20 10:12:36来源：

一个lbert einstein的Gedankenexperimente(即“思想实验”)是在虚构的真实世界中进行的，因此而闻名。他用它们来检验观察无法证实的想法。但是，也有可能在本身是虚构的世界中进行虚构实验，从而以新颖的方式阐明现实。这是另一位20世纪物理学家乔治·格莫夫(George Gamow)的一项特殊技能，他通过汤普金斯先生(Tompkins)以及在另类仙境中的冒险向他解释了自己的臣民。

在这些故事的第一个故事中，汤普金斯先生梦想着一个光速与自行车差不多的地方。在这样的世界中，骑自行车的人如何看待行人?Gamow的答案是骑自行车的人会从后往前收缩，并且他行进的速度越快，脚蹬脚旋转的速度就越慢。Gamow的自行车手受到称为Lorentz收缩的作用的压迫，而他的踩踏受到称为时间扩张的时钟减慢的影响。这些事情都是光速恒定的结果，无论它的光源接近或后退的速度如何-这一观察是爱因斯坦自己的《Gedankenexperimente》的起点。

但是，事实证明这只是故事的一部分。英国萨里大学的埃文·克莱尔·詹金斯(Evan Cryer-Jenkins)和保罗·史蒂文森(Paul Stevenson)在《皇家学会议事录》上发表的一篇论文表明，完整的答案甚至比盖莫夫的想象还要奇怪。

汤普金先生的梦想的第一次修改发生在1959年，距他首次亮相已经二十年了。一位名叫罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)的英国数学家计算得出，他实际上会认为接近自行车的人会沿其运动方向拉长，仅在退缩时才收缩。更奇特的是，当他们与他并排时，他们似乎会旋转，好像以某种方式侧身骑自行车，背对着他。Cryer-Jenkins先生和Stevenson博士指出，除了所有这些，从汤普金斯的角度来看，Gamow骑自行车的人的光芒也会被多普勒转移。他们还接受了一个事实，即高莫夫和罗杰爵士(现在是他现在)没有。汤普金斯先生因为是人，所以具有双目视觉。

多普勒效应是频率依赖于速度的变化，它使接近的物体发出的光看起来比其光源静止时要蓝，而后退的物体发出的光则更红。因此，接近我们的英雄的骑车人不仅会变得难以忍受，而且还会被蓝移，以至于看不见紫外线。因此，他将以黑色轮廓出现在景观中。但是，他的视在距离会发生波动，因为在这些近光速度下，每只眼睛看到的细长图像将在稍有不同的时刻发生翘曲。当他从汤普金斯先生身边经过时，他会与自行车并驾齐驱，当他从蓝移到红移时，他会突然爆发出一条脉动的，迷幻的彩虹色。在这场灯光秀中，他似乎会旋转和收缩。