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巴西科学家破解爱因斯坦难题"潜水艇悖论"
2003年8月1日 09:16
 

一艘以接近光速行进的潜水艇,它究竟是会浮在海里还是会最后沉下去?这是一个悖论,是由爱因斯坦相对论引出的著名的“潜水艇悖论”。

巴西圣保罗州立大学的科学家马察斯最近宣布彻底破解了这个悖论。他在新一期美国《物理评论D》杂志上发表的研究结论认为,那艘潜水艇最终将沉入水底。

“潜水艇悖论”是指:首先假设一艘完全浸没在海中的潜水艇,在相对海水静止时能不升不降地正好保持平衡,然后再假设它在与海面平行的方向上以接近光速行进。基于物体长度会在运动方向上收缩的相对论效应,在海面上固定船只上相对海水静止的观察者看来,潜水艇本身会收缩,并最终下沉。但潜水艇上的船员们看到的却是飞速向后的海水在收缩,密度在变大,潜艇将漂浮而上。按照相对论,两种看法似乎都没有错,潜艇到底是沉或浮的悖论由此而生。

马察斯指出,“潜水艇悖论”之所以让人迷惑,是因为提出这个悖论时没有考虑海水重力场对潜艇的作用。他通过严密的数学推理发现,从潜艇船员的角度来看,潜艇以接近光速运动过程中受到的有效重力将超过由于海水密度变大而产生的浮力,最终导致潜艇下沉。马察斯在论文中指出的,虽然爱因斯坦相对论提出已近100年,但到目前为止,它“居然仍有本事给我们制造惊奇”。

 
 
  选稿:黄河 来源:上海青年报 8月1日 
 
 
 
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