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Bell 飞船:船首与船尾的视角

经典物理 2018-01-31 v1 科普物理

摘要

厘清表观悖论已被证明是理解狭义相对论复杂性的有力工具。本文聚焦于这样一个悖论,即 Bell 飞船悖论,考察两艘匀加速飞船的相对运动。我们考虑从任一飞船的视角,以及两飞船间光子的交换。这重现了熟知的结果:前导飞船因红移而失去对尾随飞船的视线,并消失于所谓的“Rindler 视界”之后。其直接后果是,若任一飞船试图通过“雷达测距”(相互反射光子)来测量间距,它们最终都将无法接收到其所发射的任何光子“乒”信号。我们发现,然而从尾随飞船的视角截然不同,其最初看到前导飞船具有不断增强的蓝移,随后蓝移减弱。我们得出结论:尽管前导飞船失去对尾随飞船的视线,但对于尾随飞船,两飞船间间距的视角及前导飞船的表观角尺寸趋近于渐近值。有趣的是,对于两飞船旅程的特定参数化,这些渐近值等同于加速前所见的相应性质,且尾随飞船的视角变得与两飞船最初静止时相同。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.05276,
  title  = {Bell's Spaceships: The Views from Bow and Stern},
  author = {Geraint F. Lewis and Luke A. Barnes and Martin J. Sticka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.05276},
  year   = {2018}
}

备注

7 pages, 6 figures. Accepted for publication in the Publications of the Astronomical Society of Australia