通过狭义与广义相对论解决 Supplee 潜艇悖论
经典物理
2017-01-30 v3 广义相对论与量子宇宙学
摘要
1989 年，Supplee 描述了一个看似矛盾的相对论悖论：一艘潜艇在海洋中静止的观察者看来似乎在沉没，但在潜艇自身的参考系中却似乎是在漂浮。在这封信中，我们证明该悖论源于在相对论情形下对阿基米德原理的误用。首先考虑狭义相对论，我们证明任何相对论性力场都可以写成洛伦兹形式，因此它总能分解为一个静态（类电场）部分和一个动态（类磁场）部分。这些引力磁效应提供了阿基米德原理的相对论表述，从而解释了该悖论。此外，如果考虑地球附近的弯曲时空，我们证明地球对运动物体施加的引力必须随物体速度的增加而增大。然后利用这种与速度相关的引力再次分析了潜艇悖论。
引用
@article{arxiv.1611.07517,
title = {Solution of Supplee's submarine paradox through special and general relativity},
author = {R. S. Vieira},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.07517},
year = {2017}
}
备注
Final version. 7 pages, 2 figures, Keywords: Supplee's submarine paradox, theory of relativity, gravitomagnetism, Archimedes principle, Lorentz force