速度|爱因斯坦是怎么知道引力能让时间变慢的？( 二 )
也就是说 ， 如果我们在地面上观察 ， 就会发现“光子钟B”中的光子每完成一次反射的距离增加了 ， 根据勾股定律我们可以得出 ， 这个距离为“√（h^2 + x^2）”（注：“√”是指“根号下” ， x为光子的平移距离） 。
按通常的思路来讲 ， “光子钟B”中的光子叠加了宇宙飞船的速度 ， 其速度也增加了 ， 因此“光子钟B”中的光子每完成一次反射的时间就会与“光子钟A”相等 。
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但由于“光速不变原理” ， 光子的速度并不会因为宇宙飞船的速度而增加 ， 也就是说 ， 如果我们在地面上观察 ， 就会发现“光子钟B”中的光子每完成一次反射的时间为“[√（h^2 + x^2）]/c” ， 而“光子钟A”每完成一次反射的时间却是“h/c” 。
然而对于宇宙飞船上的人来讲 ， 由于他们在跟着宇宙飞船一起运动 ， 并不会观察到“光子钟B”中的光子多了一个额外的运动 ， 因此他们观察到的“光子钟B”中的光子每完成一次反射的时间依然是“h/c” 。
这就意味着 ， 宇宙飞船上每度过“h/c”的时间 ， 地面上就度过“[√（h^2 + x^2）]/c”的时间 ， 相比之下 ， 前者的时间流逝速度比后者更慢 ， 换句话来讲就是 ， 宇宙飞船上的时间变慢了 。
可以看到 ， 导致这种现象的原因正是宇宙飞船的速度 ， 据此我们还可以推测出 ， 一个物体的速度越快 ， 其时间就越慢 。 那这跟爱因斯坦提出的“引力能让时间变慢”有何联系呢？
03
等效原理
在乘坐电梯的经历中 ， 我们常常会感到当电梯刚刚启动的时候 ， 会有一种与电梯运动方向相反的力（比如说电梯向上运行 ， 这种力的方向就是向下的） ， 这种力其实是电梯的加速度造成的“惯性力” ， 从本质上讲 ， 这是物体惯性的体现 。
假设有两个场景 ， 一个场景是 ， 让一个人待在一艘宇宙飞船里 ， 然后将这艘宇宙飞船放在地球表面 。
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另一个场景是 ， 将这艘宇宙飞船置于失重的环境中 ， 并让其以与地球表面的重力加速度完全相等的加速度持续向上飞行 。
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可以想象的是 ， 在这两个场景中 ， 宇宙飞船中的人都会感受到向下的力 ， 并且是一模一样的力 ， 如果这个人无法观测外界 ， 那么他就根本无法区分自己是受到力是地球引力 ， 还是宇宙飞船的加速度造成的“惯性力” 。
由此可见 ， 一个具有加速度的参照系与引力场中的参照系不可区分 ， 它们是等价的 ， 而这就是爱因斯坦在《广义相对论》中提出的重要理论——“等效原理” 。
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