结构推理 两个观察者分别处于惯性系S和惯性系S'内,在这两个惯性系中各有一根分别与S系和S'系相对静止的米尺,而且两米尺均沿xx'轴设置.这两个观察者从测量中发现.在另一个惯性系中的米尺总比自己惯性系中的米尺要短些,这是怎么回事?对于高速运动的物体,其长度收缩是什么效应?人眼所看到的其视觉形状的改变是否完全归结于长度收缩效应?
【正确答案】这两个观察者测量的结果都是正确的,符合相对论的结论,对于这两个观察者而言,自己所处惯性系中的米尺相对于自己是静止的,是固有长度,是最长的,而相对自己为另一个运动惯性系中的米尺是运动的,运动时长度收缩.所以得出了另一个惯性系中的米尺总比自己惯性系中的米尺短的结论.这是正确的.这是相对论的运动效应.而且这也说明了彼此作匀速直线运动的惯性系没有一个比另一个更优越,所有的惯性系都是等价的,没有特殊的、绝对的参照系.这是“运动棒缩短”的实质性内涵.
   对于高速运动的物体,其长度收缩是一种相对论时空观的一种效应.这种长度收缩不是主观的,而是客观存在的,是可以被测量的.
   长度收缩的测量结果与实际看不是一回事.沿运动方向长度收缩的结果将使一个高速运动的球变为一个椭球.但是,这个椭球是测量的结果,而不是观察的结果,当人们看一个物体或者拍摄一个物体照片时,引起视觉图像或使底片感光的是同一时刻到达眼睛视网膜或感光底片上的物体上各点的光信号,由于物体各部分到观察者的距离不同,光的传播速度却相同,所以在视网膜或底片上成像的,是物体上各部分不同时刻发生的光信号.这种发光的先后,会引起观察图像的变化,这是一种光学效应.所以,人们眼中看到的高速运动的物体的图像,是一个由相对论效应和光学效应共同产生的观察图像,与单纯由长度收缩效应引起的相对论测量图像并不相同.
【答案解析】