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2002 年 8 月 2 日

什麼是相對論？ (32) 如何正確地量測長度
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明: 你平常是怎麼看量測的儀器計數值的？例如溫度計、酸鹼度、甜度、速率計、時刻、、和長度刻度的讀取， 你是如何地判讀的？愛因斯坦 在創建相對論的思維中， 首先告訴我們該如何正確地量測時間 和長度。
        例如有一根剛性 (剛性表示其大小和形狀不會變動者) 棒， 靜止於慣性座標系，測量長度是 L0 。 該如何量取這與時間的改變無關的長度呢？ 將此根剛性棒放在 x 軸的座標上，一端的座標是 x1， 另一端的座標是 x2，於是有 x2 - x1 = L0。 這種測量與時間的選擇無關， 因為慣性座標系上 x1 和 x2 的位置不會隨時間而改變。 我們通常稱此長度 L0 為這根剛性棒的「本徵長度」， 在同一慣性座標系，剛性棒的本徵長度 L0 不會隨著慣性座標系的運動而有所改變。 若此時在另一個與此座標系等速運動的不同慣性座標系來看這根剛性棒，量測的長度會是如何呢？ 是否仍量到同一的長度呢？我們稍後再介紹！ 上圖是說明在太空船上，利用同時發生的兩束光量測到長度的情景。

明日主題 : 什麼是相對論？ 長度的縮短
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作者與主編 : 陳輝樺 、 王夕堯
諮詢服務: 陳輝樺 (NMNS 國立自然科學博物館)
王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
蘇明俊 (NKNU 國立高雄師範大學科教所)

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