两个点的故事.docx
《两个点的故事.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《两个点的故事.docx(27页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
两个点的故事
两个点的故事
--说说相对论
相对论讲了一个故事,我们现在讲另一个故事。
第一章空间和点
一无尽空间
无尽空间:
无尽,无限大。
空间,没有空气,没有大地,没有宇宙的星辰,没有光,没有光介质,没有重力场及其他可能存在的场介质(如果有的话),总之一句话,什么都没有。
无尽空间像是永恒存在,不知什么时候诞生,什么时候消失。
二一个点
一个(数学上的)点,我们可以叫它“小红”,出现在无尽空间,它睁开眼睛,四处打量,什么都没有,什么都看不见(假如它有超能力,可以“看见”)。
它旋转身子,又往前移动,好像是都可以做到。
它停下来观察一下周围,却没有任何物体可以参照。
突然,它感到有些困惑,因为它不确定自己刚才做了什么,好像既没有转身,也没有向前移动,甚至不能确定有没有“前方”。
它伸出它的数学触角(xyz轴),使它们以接近光速伸出,试图探测到无尽空间的边缘。
它多次试探,第一次他用了一天,没有结果;第二次用了一年,同样没有结果;直到有一次,它也不记得用了多少年,它失望了,不再试探。
毕竟一动不动的伸出触角,时间长了,他也难受,他担心一旦它稍稍转动,它的刚性触角顶端(已经长达很多光年)的移动速度就会超过光速,虽然它的数学触角好像并不存在。
实际上,它确实多虑了,在什么都没有的无尽空间,它可以随意运动:
旋转、前行,翻跟斗等等,随意展现它的才华。
因为做完这一切之后,细细回想,他好像什么都没有做,更好像停在原地一动不动。
漫长岁月过去了,它在无尽空间做了他能做到的各种努力,最后它失望了,它仍然像停在原地,什么都没有做一样。
他甚至怀疑,究竟有没有时间流逝。
有一次,它突发奇想,假如它的每一次努力都是幻觉,自己根本就没有做出任何动作,那么无尽空间其实也可能不必要无尽辽阔,只要比他自己略微大一点就可以了。
想过之后,它自嘲了一下,不再继续深究。
它开始休眠,只是偶尔醒来。
换一个人或许也会这样,你以为自己做了种种努力,可到最后却发现,这些努力没有任何成果,没有任何回应,甚至好像自己本来就没有做过一样。
三两个点
直到有一天,小红完全醒来,它太兴奋了,它发现了另外一个与它完全相同的点(我们可以叫它“小蓝”),同时,另外一个点也发现了它,他们都很高兴。
它们相互向对方飞去。
他们惊喜的发现,它们(至少其中一方)确实在运动,因为它们之间越来越近。
它们伸出各自的触角相互碰触,很快,它们开心的玩耍在一起。
它们不知疲倦的做各种游戏,当然,它们只是两个点,也不可能做出什么复杂游戏来,无外乎相互接近、重合、远离、旋转。
时间长了,他们有所发现,当它们没有伸出触角时,只能感觉到它们之间距离的变化,无论它们直线运动、曲线运动、还是旋转、翻跟斗。
当它们之间相对静止时,它们自己也不知道,他们之间是真的静止不动,还是其中一个围绕另一个做圆周运动,或者它们各自都在做各种复杂运动,只是保持两者之间距离没有改变而已。
当然,他们只是两个点,没有去深究。
这里要提到一个游戏,它们伸出自己的触角(xyz),在每一个触角上均匀地显示出相同的刻度,并且使其中一条触角(红x、蓝x)始终保持重合,其他两条触角各自始终保持平行,这两个点由远及近、重合、远离,并始终保持相同的速度,后来它们采用人类的说法,也称之为“惯性运动”。
它们不知疲倦的嬉戏,不知过了多少岁月,直到他们自己感到疲劳、单调,因为它们能够想到的所有游戏,不知被重复了多少遍。
不时地,它们开始休眠,中间醒来再简单重复过去无数次玩过的游戏。
直到又一次醒来,它们发现无尽空间发生了变化。
四宇宙
它们看到,遥远的地方有无数星辰闪耀,光线在身边穿来穿去,这不再是一无所有的无尽空间,而是充满了一切的无边宇宙。
两个点对宇宙充满好奇。
它们看远处的星辰如小圆点,以为是自己的同类,等到好不容易靠近了,才发现每一个星辰都无比巨大。
发光的星辰大多有一些不发光的星体环绕运行。
发光或不发光的巨大星体之外,还有很多零星的,远小于这些星体的“小石头”。
大部分地方,甚至没有最小的“石头”,仅仅偶尔有极少的尘埃,当然最多的时候,连尘埃都没有。
也是到了地球上,它们听人们说,像这种连空气分子都没有的空间,称之为“真空”。
在尘埃都没有的宇宙空间里,从来没有少过光,只不过有些光线可以用眼睛看到,有些仅依靠眼睛看不到。
不仅明亮的恒星在发出光线,不发光的物体也在不间断的发出看不见的光线,人们统称之为“电磁辐射”。
两个点用心记住了大部分星辰的位置。
他们发现,因为大部分星辰之间距离都非常遥远,看起来都只是像一个点,并且因为足够远,高速复杂运动的星辰,看起来像是静止在广阔的宇宙空间。
宇宙空间有如此多的看起来静止的星辰,两个点都感到满意,在无尽空间中的迷蒙、无力感被清晰的空间位置取代,无论是否伸出触角,他们的运动都可以清晰的表达出来。
比如其中一个点相对周围的星辰保持静止,另外一个点运动时,他们各自都知道,第二个点究竟是相对第一个点直线运动、转圈、波浪前进等。
很偶然的,两个点简单交流了一下:
“当我们闭上眼睛的时候,是宇宙星辰不动,我在动,还是我没动,动的是整个宇宙星辰?
”。
他们觉得,只有一个点的时候,都可以;两个点没有重合的时候,他们没有办法说服对方。
但它们没有继续想下去。
两个点一边旅行,一边游戏,从一个星系,到达另一个星系,它们总能发现一些新鲜的事物。
直到有一天,他们来到了一个叫地球的地方,这里有大气层,有山水,更加奇怪的是有各种生物,其中一种生物是“人”。
两个点感觉这个星球很有趣,决定多停留一段时间。
它们结伴而行,四处游荡,直到有一天,遇到了一个叫伽利略的人。
第二章伽利略
一伽利略变换
伽利略正在纸上写写画画,不时喃喃自语,两个点很惊讶,这个人考虑的问题,与它们的“惯性运动”游戏非常相似。
伽利略给两个点分别起了名字:
O、O’,并且涉及到第三方:
点P。
下面是一个网络上的截图,仅为了说明伽利略变换:
图2-1图2-2
通过伽利略的自语,小红和小蓝了解到,伽利略研究两个人在做“惯性运动”时,对同一事物的不同看法,以及不同看法之间的联系,数学上称之为“伽利略变换”。
伽利略变换由最基础的坐标变换,逐步推导出速度变换、加速度变换,后面还有其他复杂推导,两个点觉得深奥,不愿进一步理解,它们觉得可以推给人类的科学家。
请注意,其中一个是速度变换,而不是速度叠加。
之所以这么说,是因为不知道人类中的哪一个,或者说哪一些“科学家”,硬性的把速度变换与速度叠加等同起来。
二伽利略相对性原理
这个名称据说是后人的总结,为了说清楚,下面抄录部分内容:
1632年,伽利略出版了他的名著《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》。
书中那位地动派的“萨尔维阿蒂”对上述问题给了一个彻底的回答。
他说:
“把你和一些朋友关在一条大船甲板下的主舱里,让你们带着几只苍蝇、蝴蝶和其他小飞虫,舱内放一只大水碗,其中有几条鱼。
然后,挂上一个水瓶,让水一滴一滴地滴到下面的一个宽口罐里。
船鱼向各个方向随便游动,水滴滴进下面的罐口,你把任何东西扔给你的朋友时,只要距离相等,向这一方向不必比另一方向用更多的力。
你双脚齐跳,无论向哪个方向跳过的距离都相等。
当你仔细地观察这些事情之后,再使船以任何速度前进,只要运动是匀速,也不忽左忽右地摆动,你将发现,所有上述现象丝毫没有变化。
你也无法从其中任何一个现象来确定,船是在运动还是停着不动。
即使船运动得相当快,你跳向船尾也不会比跳向船头来得远。
虽然你跳到空中时,脚下的船底板向着你跳的相反方向移动。
你把不论什么东西扔给你的同伴时,不论他是在船头还是在船尾,只要你自己站在对面,你也并不需要用更多的力。
水滴将象先前一样,滴进下面的罐子,一滴也不会滴向船尾。
虽然水滴在空中时,船已行驶了许多柞(为大指尖到小指尖伸开之长,通常为九英寸,是古代的一种长度单位)。
鱼在水中游向水碗前部所用的力并不比游向水碗后部来得大;它们一样悠闲地游向放在水碗边缘任何地方的食饵。
最后,蝴蝶和苍蝇继续随便地到处飞行,它们也决不会向船尾集中,并不因为它们可能长时间留在空中,脱离开了船的运动,为赶上船的运动而显出累的样子。
”
萨尔维阿蒂的大船道出一条极为重要的真理,即:
从船中发生的任何一种现象,你是无法判断船究竟是在运动还是停着不动。
现在称这个论断为伽利略相对性原理。
用现代的语言来说,萨尔维阿蒂的大船就是一种所谓惯性参考系。
就是说,以不同的匀速运动着而又不忽左忽右摆动的船都是惯性参考系。
在一个惯性系中能看到的种种现象,在另一个惯性参考系中必定也能无任何差别地看到。
亦即,所有惯性参考系都是平权的、等价的。
我们不可能判断哪个惯性参考系是处于绝对静止状态,哪一个又是绝对运动的。
小红和小蓝提请人们注意,此处的伽利略相对性原理,是指惯性运动的船舱内,发生的现象,与外界地面上的现象等同。
如果是在开放的甲板上,则会受到外界空气的影响。
船舱壁将外界影响隔离,这个船舱内就相当于一个封闭惯性系统。
与伽利略变换不同,伽利略变换更像是研究坐标系统,虽然对封闭惯性系也适用。
三速度变换不等同于速度叠加
速度变换包括速度叠加,两者不是相等关系。
之所以在这里提出来,是因为确实有许多人把他们理解为一个意思。
速度叠加,简单来说,假设系统1(小红)静止,系统2(小蓝)相对系统1惯性运动,速度为V0,系统2发出一个信号(如一个小球)速度为V1,则小球相对于系统1的速度V2=V0+V1,当然,这个速度要一直保持下去,直到有外界因素影响,导致其发生变化。
有的人只看到了速度变换公式,忽略了后面的很重要的内容(现实世界,外界影响无处不在),从而导致速度变换简化为速度叠加。
错误的前提导致错误的结论。
一、小球的速度变换
下图数学模型,红色坐标系表示地面系统,蓝色坐标系表示,伽利略相对性原理提到的大船系统,其中下面表示船舱内,上面表示开放甲板表面。
图2-3图2-4
我们知道:
1、大船静止时(图2-3),分别沿各自x轴原点同向、等速发出同样的小球1、2、3,单位时间后,三个小球到达绿色标线,有S1=S2=S3。
2、大船向右惯性运动时(图2-4),有S1=S2>S3。
因为小球3受到外界空气的影响。
********
可以知道,三个小球都符合伽利略变换。
三个小球都受到空气的影响,小球3受到的空气影响最大。
因为受到空气的影响,三个小球都不符合简单的速度叠加。
他们的速度越来越慢,最后会停止不动。
*********
如果是真空状态呢?
如果是真空状态,不考虑摩擦力的影响,小球是否符合简单的速度叠加?
毕竟我们看起来是符合的。
好吧,我们提一个反问,100多年前,相对论提出时,科学界认为“真空环境”真的是空无一物,100多年后的今天,我们对真空的认识已经改变,真空不再被认为一无所有,而是充满未知物质或能量,真空中的物质或能量,对实体小球有没有影响?
是没有影响,影响抵消为零,还是有影响,但影响非常小,目前我们无法测量?
本文倾向于影响小,目前无法测量的观点。
**************
二、声波的速度变换
现在,把小球换成点声源发出的声波,看看与小球是否相同。
两个系统静止时,同图2-3。
蓝色系统惯性运动时,声信号1、2同图2-4,不同的是声信号3。
理想状态下,声信号3同声信号1,也就是说,运动的点声源3发出的声信号,与同点静止点声源发出的声信号相同。
*******************************************
完全没有外界影响的情况下,速度叠加;
有外界影响的情况下,发出信号的那一刻,速度叠加;
对比试验中,外界影响完全相同,可视为速度叠加。
其他情况,应理解为非速度叠加(速度变换)。
无论是速度叠加,还是非速度叠加,都符合伽利略速度变换。
四封闭惯性系、开放惯性系(惯性坐标系)
如大船一样,保持惯性运动,周围有围护结构,使此惯性系统内部与外部分隔开,内部不受到外界影响,这个大船内部可以称为封闭惯性系统。
没有任何围护结构,随时受到外界影响,如图2-1所示O’点,可以视为开放惯性系,开放惯性系等同于数学上的惯性坐标系。
简单来说,大船内部可称为封闭惯性系,甲板上,可称为开放惯性系。
他们的区别就在于是否受到外界影响。
另外,坐标系像是数学概念,封闭惯性系是物理概念。
伽利略相对性原理说的是封闭惯性系内的事件A与相对静止状态下的系统中的相同事件A’等同,平移之后可以重合。
相对论相对性原理说的是开放惯性系与相对静止系统对同一事件A的不同认识,类似于伽利略变换,而不是类似于伽利略相对性原理。
第三章几个圆
顺便提一下,小红和小蓝发现了几个有趣的圆,几个惯性运动形成的圆。
他们验证了两种信号:
小球和声波。
一小球形成的几个圆
如下图2-5,其中2-5-1表示两个点都静止在地面上时(y轴重合),小红和小蓝各自同时向四周(xy平面,z轴略)发出同样的小球,经过连线,这些小球各自围成两个同样的圆(蓝圆和红圆);
2-5-2表示小红静止于地面,小蓝随船舱惯性运动,两个点的y轴重合时,开始重复上述过程,小球形成的圆的位置。
蓝色的圆相对船舱来说,与静止时相同,但因为船舱惯性运动,蓝圆随之移动;
2-5-3同2-5-2,不同之处在于位置,此时小蓝在船的甲板上。
可以看到,蓝圆移动的距离缩短了,可以想到,是因为受到外面空气的影响,或者说是相当于风把这个蓝圆向后吹导致的。
(上述分析是在地面普通环境下进行的,若是真空状态,则图2-5-3修改为同2-5-2。
至少看起来如此。
此处略)
二声波形成的几个圆
如下图2-6,同图2-5分析,不同之处由小球信号改为声波信号。
可以发现2-6-1类同2-5-1,2-6-2类同2-5-2;
但2-6-3不同于2-5-3。
需要提到的是,2-6-3的声波信号不能简单在大船甲板发出,那样实际会受到大船运动产生的空气扰流的影响,从而导致声波图形混乱。
可以想到的办法:
在大船甲板上固定一根细长高杆,高杆顶端发出点声源,可以测到同2-6-3相同(或非常相近的)的结论。
真的会发生2-6-3推论的现象吗?
为什么会产生图2-6-3这种现象?
理想状态下,会的。
理由:
点声源虽然与大船刚性连接,保持惯性运动,但由于离大船较远,理想状态下可以认为不受到大船扰流的影响,所以可以发出均匀的声信号;发出声信号的一刹那,声信号可以认为具有惯性,紧接着,声信号进入相对地面静止的空气中,由空气分子传播,进入空气中的声信号,其初始惯性很快被消耗,并且服从静止空气声波传播规律。
就像声波信号是由静止的点声源发出的一样。
现在,我们大着胆子总结一个规律:
在同一点、同时、同向发出的声信号,其即时轨迹相同,不论是静止于空气中的点发出的,还是运动的点发出的。
换一个说法:
动点和静点重合时,同时、同向发出的两个声信号,就像一个声信号一样,不分彼此,齐头并进。
**********************
我们再大着胆子猜测:
在同一点、同时、同向发出的光信号,其即时轨迹相同,不论是静止的点发出的,还是运动的点发出的。
动点和静点重合时,同时、同向发出的两个光信号,就像一个光信号一样,不分彼此,齐头并进。
理由?
类同声波信号分析:
空间充满光介质,光信号在光介质中的传播,类似于声信号在空气中的传播。
光信号在光源发出后,进入光介质,在极短的时间内,光信号原有惯性被消耗,从而只是按照光介质的传播规律进行传播。
看起来,就像光信号是由静止的点光源发出的一样。
**************************
第四章几个问题的解释
有了刚刚光信号运行规律的猜测,可以继续大胆解释相关物理问题和现象。
第一节投球实验分析
见下图4-1,传统解释说的是,右面的观察者先看到投出后的球,后看到投出前的球,出现了常识上的物理悖论。
图4-1
通过前面的分析,我们知道,这个问题成立的前提是所谓的“速度叠加”成立,即投出后的球发出的光信号相对静止系统(投球者、地面、观测者)速度为C+V。
这与本文提到的的光信号运行规律不同。
上图描述的是开放系统光运行规律问题,应修改如下图4-2:
1、投出前、投出后应有一个极小的位移(s);2、我们可以认为投球者、地面、观测者是处于光介质静系,故有投出后的球发出光信号速度为c,而不是所谓的c+v(这是对伽利略速度变换的曲解),由此见下图:
公式应为:
△t1=d/c;△t2=s/v+(d-s)/c=d/c+s(c-v)/(cv);
当c即还是观察者先看到投出前的球发出的光信号,后看到投出后的球发出的光信号。
*************************
而且,通过公式可以看出,如果球的速度超过光速,我们会“先看到投出后的球,后看到投出前的球发出的光信号”。
这个认识,符合常理。
第二节超新星爆发分析
如下图4-3、图4-4,说的是超新星爆发的理论观测时间,与实际观测时间相差过大。
按照简单的速度叠加计算,观测的持续时间约为25年,实际的观测时间约为22个月。
同投球实验分析一样,简单的速度叠加,是问题的根源。
相信一定有很多科学家提出来过。
但是对此质疑的声音没有成为主流,至少目前很难找到相关线索。
图4-3图4-4
同第一节,超新星爆发残骸(可以简单认为是惯性动光源),也是开放惯性系,发出的光信号速度为c,不存在速度叠加。
超新星爆发的持续时间,基本上等同于实际观测时间,不用计算。
第三节迈克尔逊-莫雷实验
如下图4-5,它的初始目的是想要验证固定于宇宙空间的以太是否存在。
需要提到,当时认为地球可能穿行于固态以太中。
麦--莫实验环境:
地面、实验室内、地下深处。
实验目的:
寻找可能存在的固态以太。
结论:
没有结论。
或者说不能以此实验说明固态以太存在,恰恰相反,此实验似乎说明固定于空间的以太概念是错误的。
图4-5
其他问题:
上述结论,没有考虑“封闭惯性系”的特殊情况。
比如:
实验是在地面实验室进行的,甚至在地下深处进行。
厚厚的大气层(电离层),实验室的墙、顶,如果是在地下,厚厚的泥土等,层层组成一个个光介质的封闭惯性系,使干涉实验环境的光介质不受到外界光介质影响,保持内部的均匀性。
当然就会会发现:
因为光介质各向同性,无论怎样转换仪器角度,都不会出现不同的干涉条纹。
所以说,麦莫实验或许可以说明“光在光介质封闭惯性系内,各向同性”。
(就像声波在大船内一样,不受外界因素影响)
第五章狭义相对论说些什么
狭义相对论包括:
两个原理、由洛伦兹变换开始的推导过程。
(原文见附录)
下面是小红和小蓝的理解:
1、洛伦兹变换,简单来说,就是由于一个坐标系(小蓝)相对于另一个坐标系(小红)惯性运动,可能产生运动方向上的均匀变化。
洛伦兹变换中的均匀变化系数不同。
2、由相对论相对性原理,爱因斯坦说,两个系数相等,k=K。
小红和小蓝想到了无尽空间,但对此没有多说。
3、麻烦的是,只有k=K,相对论仍然没有办法推导下去,于是引入光速不变假设。
光速不变假设包括两点:
a、(同本文的)光轨迹相同;b、光轨迹相同基础上的光速不变。
这两点支持相对论继续向下推导,产生钟慢、尺缩等。
4、尺缩效应举例:
小红和小蓝重合,取一把尺子,由两个点确认,长度都认为是1。
a、小蓝拿着这把尺子惯性运动,尺子相对小蓝静止,小蓝认为这把尺子的长度没有改变,仍然是1;但是小红会认为这把尺子变短了。
b、反过来小红拿着这把尺子惯性运动,尺子相对小红静止,小红会认为这把尺子的长度没有改变,仍然是1;但是小蓝会认为这把尺子变短了。
第六章相对论存在的几个问题
问题一:
洛伦兹变换是否等同于伽利略变换?
沿用相对论的思路,按照爱因斯坦相对性原理,如果k=K,则有以下两式:
x=k(X+uT)
(1).X=k(x-ut)
(2)
当两系原点重合时,开始计时,即:
两系原点重合时,t=T=0,此为数学上的简单节点
将t=T=0带入
(1)、
(2)式有:
x=kX(3);X=kx(4)
即k=x/X=1/k有k2=1k=±1取k=1
*****(或者:
x/X=k=X/x即x/X=X/x即X2=x2即有X=±x
取X=x带入(3)或(4)有k=1)*****
**************
A、B系统相对惯性运动,在运动过程中,u不变,所以k为同一数值,不论是两系原点重合前、重合时、重合后。
t=T=0为最简单情况,此时的k=1,可以应用在整个惯性运动中。
将k=1带入
(1)
(2)式,可以得出t=T。
***************
把k=1、t=T带入洛伦兹变换,此时的洛伦兹变换等同于伽利略变换。
问题二:
尺缩悖论
我们知道由相对性原理、k>1会推导出两个坐标系互相看对方尺缩的怪事。
很多人心有不甘却无可奈何,暂时采取容忍态度。
现在增加一个光信号,或许不再需要继续容忍下去。
图示分析t=T=0时产生的矛盾,见下图6-1
1、静态是指当A、B两个相同的直尺分处各自坐标系,两原点重合,且相对静止时的状态。
这样做的目的是进行对比。
我们可以看到,两尺同长,中间竖向虚线表示两尺的对称轴(y、Y轴)。
此时A尺左端M点发出一个光信号,B尺左端刚好能接收到。
需要强调的是:
光信号速度是已知最快的,因为光速数值极大,两尺距离很近,故所需时间很小,可以忽略,甚至可以直接认为此信号从发出到接受所需时间为0。
2、当我们设定A静B动(速度u)时:
B尺尺缩,所以M点发出的光信号不会在B尺留下印记。
3、当我们设定B静A动(速度u)时:
由相对性原理可知,A、B两系统等价,故有:
A尺尺缩,所以M点发出的光信号一定会在B尺留下印记。
4、这是同一组尺子,只是因为观察者所处位置不同,会得出完全相反的结论,重要的是这两个结论无法同时存在。
我们注意到:
悖论出现。
问题三:
光信号轨迹如何判断?
相对论中那个光信号,不同方向发出,会产生问题。
一相对论的光信号
“设A系静止,B系速度为u,且沿x轴正向。
”
“当两系原点重合时,由重合点发出一光信号,则对两系分别有x=ct,X=cT.”
可以看出,此光信号由重合原点发出,沿x(X)轴正向。
************
但相对论此处叙述的不清楚,比如:
当两系原点重合时,两系原点由重合点分别沿x(X)轴正向发出一光信号,这两个光信号轨迹相同吗?
可能性1:
不同。
光信号具有惯性,动系B发出的光信号速度更大,两个光信号一前一后。
两个原点发出的光信号,会得出两个不同结论,而且会出现超过光速的情况,这显然不是相对论所希望的。
可能性2:
相同。
光信号没有惯性。
两个光信号就像一个光信号一样,不分彼此,齐头并进。
本文认为“可能性2”是相对论讲述的观点,而且要加上一句“在两系原点看来,这个重合的光信号速度都是光速”。
二反向光信号
相对论的光信号,是沿x(X)轴正向,如果是沿x(X)轴反向发出,还会有同样的结论吗?
(毕竟,我们希望光信号可以向任意方向发出,都能得出同一结论;之所以选择“沿x(X)轴正向发出”,只不过是为了简便。
)
把x=-ct,X=-cT带入,则有与相对论相同的γ、相同的尺缩公式、相同的钟慢公式,或许有人会说,这不是正好验证相对论的正确?
且慢,我们画图说明:
yY
eE
mMoOnNxX
图2-2
说明:
1、红色虚线正方形为静系A的示廓线;
黑色实线为在静系A看来在x轴方向发生尺缩的动系B的示廓线,此示廓线在B系看来仍然是正方形,如果两系静止且原点重合,这两个正方形示廓线重合。
2、蓝色虚箭头线om、on分别为静系A在x轴正、负方向发出的光信号,在静系原点的观察者认为om=on
3、引用前述“两个光信号