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为什么在我看来,你跑起来时间会变慢?

事实就是如此!

这样的问题明显是奔着爱因斯坦《狭义相对论》来的,速度时间膨胀与物体运动速度不能超过光速说来说去就是就是一个根深蒂固的思想,也是爱因斯坦《狭义相对论》中的基本公理——光速不变原理。

为什么在我看来,你跑起来时间会变慢?

光速不变原理

根据《狭义相对论》光速不可以超越,质量不为零的物质也达不到光速。即使在无限接近于光速行驶的列成上奔跑的小孩也无法达到光速,这就是这个问题的答案,相信很多人已经懵圈了,又是《狭义相对论》,又是爱因斯坦的,然后直接光速不可超越的结论定然不能服众。下面我们忘掉上面所说的一切看不懂的东西,实实在在的讲讲为什么。

为什么在我看来,你跑起来时间会变慢?

首先光速的问题都不是太难的问题,只是我们思维还徘徊在牛顿与伽利略的时代。小趣无限接近于速度C的速度超南奔跑,小谈以20m/s的速度超北奔跑,问他俩的相对速度,如果单位相同,很多人可以秒答结果为无限接近于C+20。

如果不说C是什么,我的结果和大多数人一样也是(C+20),但如果C是光速,一辆无限接近C的列车,上面有个小孩以20m/s,那么结果完全不一样。这个结论的原因在于误差,在一般情况下,我们没有必要考虑光速不变原理造成的误差,因为误差极小。当涉及到高速运动,则需要考虑,这个误差是牛顿,或者是初中,高中的物理学遗留下来的问题。

要讲清楚这个问题,需要先了解光速不变原理,记住两句话就行:

顺风的光速不会更快,逆风的光速也不会更慢。

无论你跑得多快,光对于你来说都是光速,无论你跑得多慢,光对你来说也是光速。

为什么在我看来,你跑起来时间会变慢?

光速不变原理早在爱因斯坦发表《狭义相对论》之前就由“迈克尔逊-莫雷实验”证实,这里不赘述了,下面带你简单了解一下光速不变原理。

我们总是说运动、静止,这两个关系很好理解,一辆小车在你面前跑就是运动的,一辆小车在你面前挺下来就是静止的,那么什么是绝对运动或者绝对静止的?

你坐在车上,你和车是静止的,但是对于马路是移动的,你对于马路来说是移动的,但对于车是静止的。世间万物都不存在绝对静止或者绝对运动,就像你认为你在地球上一动不动,但是地球围着太阳转,说明你也在围着太阳运动,你在宇宙中运动,然而光是一个意外,这个意外就是光速不变原理。

参考系

你V速开着列车,打开前火车车灯,光发射出去,光相对于列车的速度不是C-V,而是V,哪怕你把列车开得飞起,无限接近与光速C,光相对于列车的速度也是C,不仅仅是这样,列车灯的光相对于轨道边上的人来说也是C。

为什么在我看来,你跑起来时间会变慢?

关键问题在于“同时性”,

轨道边上的人看来:列车速度是V,光的速度是C,于是轨道上的人看来列车和光的速度是C-V

在你自身看来:虽然列车和你的速度是V,但光的速度对于你来说还是C,于是在你看来光速是C。

你会发现,打开车灯后,你们感受到的事情不一样,你和轨道上的人看到的情况不一样!打破了同时性。

动钟变慢

这或许难以理解,我们基于光速不变,再举一个例子:

为什么在我看来,你跑起来时间会变慢?

光钟里面有束光,上下摇摆,当你和小美同步好光钟,小美坐上了飞船飞出地球,你留在地球上原地不动。

为什么在我看来,你跑起来时间会变慢?

然后你会发现小美的光钟中的光随着飞船的运动,由和你在地球上对钟时的直上直下的直线,变成了不断上下的斜线。

为什么在我看来,你跑起来时间会变慢?

因为光钟的上下高度不变,斜线必然大于直线,因此飞船上的光钟运行得比地面上直上直下的光钟要慢,也就预示着在地球上的人看来飞船上的时间要比地球上的时间要慢。

为什么在我看来,你跑起来时间会变慢?

因为运动是相对的,反过来说,地球对于小美来说也是在运动的,飞船上的小美在飞船起飞后,看到飞船上自己身边的光钟是直上直下的,但看到地球上的光钟走得也是斜线,所以她会认为地球上的时间过得比较慢。

总结

以上就是爱因斯坦《狭义相对论》中的速度时间膨胀,或者说是钟慢效应,动钟变慢。而这一切的一切都是基于爱因斯坦发表《狭义相对论》时的假设:光速不变原理。而光速不变原理并非是假设而是由实验证实的,因此《狭义相对论》也是基于实验证实的结果,这是真的,并不是理论!

为什么在我看来,你跑起来时间会变慢?

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