運動物體的尺寸（長短）會隨著速度的大小改變？

06-03

高中選修3-4給出的關於狹義相對論的理論，我就想知道有實驗證明這個嗎？大意是指同樣一把在火車上和在陸地上不一樣大，並且這種差異會隨著速度的增大而增大，是不是就可以解釋為如果珠穆朗瑪峰繞著地球以光速轉，即使飛到我臉前我也看不見？而且它的意思也可以解釋為珠穆朗瑪峰直接穿過我的身體，我也感覺不到？

尺縮效應指的是在不同參考系中測量物體的尺寸是不同的。或者說，在相對於物體靜止的參考系所測量的物體長度和能觀測到物體運動的參考系所測量的長度是不同的。

【接下來的解釋是很粗略的很大概的.. 如果題主想了解更細緻更深層的原因並且有時間的話，建議通過大學課本了解一下洛倫茲變換和狹義相對論

比如說，一個棍子在進行高速的勻速運動。如果觀測者和棍子在同一個參考系的話，那棍子就相對於觀測者是靜止的。這個時候可以測量這根棍子的長度，記為x

但是如果觀測者在其他慣性參考系的話，相對這個觀測者來說，這根棍子就在以一定的速度勻速運動。此時觀測者在自己的參考系測量棍子的長度，並將測量的結果記為x』。x』和x之間的關係是

x = x/ $gamma$ , $gamma$ 是洛倫茲因子(Lorentz factor)。

換句話說，在棍子自己的參考系測量的棍子長度比觀測到棍子運動的參考系測量的棍子長度要長。主要原因是因為洛倫茲變換。粗略地說，是因為測量一根運動的棍子的長度的時候，需要同時知道/測量棍子的兩個端點的位置。所以在能觀測到棍子勻速運動的參考系，對於這個測量這個事件來說，在該參考系裡，同時性意味著 $Delta t = 0$ . 然後代到洛倫茲變換里就好了。

【之所以又描述了一遍尺縮效應是因為我沒看懂題主的例子是什麼意思...尺縮也不意味著縮到最後就縮沒了...而且珠穆朗瑪峰繞著地球轉的話，珠穆朗瑪峰所在的參考系是非慣性系...

最後再說點不是那麼相關的。狹義相對論只有兩個基礎假設。一是慣性系平權，二是所有慣性系測得的真空中光速都是c，而狹義相對論的內容是基於這兩點的。這兩點假設目前沒有實驗或者觀測推翻。

還有一點。鐘慢和尺縮效應並不是某種光學錯覺，而是實在的效應。這些效應的測量和多普勒頻移無關，也不是因為忽視了光從事件到觀測者所花的時間。跟這兩個都沒有關係。

直接驗證尺縮效應的實驗是很難做的，所以目前沒有直接觀測。不過間接的有很多，比如說如果讓重離子彼此高速撞擊的話，實驗結論只能用尺縮效應來解釋。直接證明還有一個問題就是測量的結果和人眼看上去的樣子是不一樣的

https://en.wikipedia.org/wiki/File:Animated_Terrell_Rotation_-_Cube.gif?

en.wikipedia.org

這個效果是在1959年被James Terrell和Roger Penrose分別提出來的（被稱作Terrell rotation/Terrell-Penrose Effect）。

【之所以講的不細是因為我也是半桶子水四處晃悠。當做是拋磚引玉了，如果感興趣可以多看看這方面的教材（不是科普讀物，是教材），肯定比我說得好

你跑800米和50米的時候身高有從170變成183cm嗎？

參照系不同而已，結果就是個數值沒有任何意義。

長度收縮不能在物體的靜止參考系中測量，而只能在觀察到物體運動的參考系內測量

我忘了……

應該是觀測的長度發生變化吧？

這是一個由錯誤的理論得出的錯誤推導。

沒有任何實驗可以證明這樣的論斷。

運動物體的尺寸，具體到物體，會因為受力而發生變化，但速度是運動狀態，是一個相對於不同的參照系的概念性的東西，對物體本身沒有任何影響。