运动的时间为什么会比静止的时间更慢？时间的特性——延缓！
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上篇文章中 ， 大家纷纷提到了时间 。 认为小编对于时间的表述是有问题的 ， 事实上 ， 我们很难对于时间给出一个定义 ， 因为那经常会把时间给带进来 ， 犯了循环定义的错误 ， 变成了在语言上转圈 。
【运动的时间为什么会比静止的时间更慢？时间的特性——延缓！】小编将采取一种实用的方法 ， 将时间具体定义为钟表测量的东西 。 我们将钟表看成匀速、规则、循环运动的测量仪器 ， 通过时针和分针的转动圈数来确定时间 。
当然了 ， 有人可能会说：规则的循环运动这句话本身也隐含着时间的概念 。 是的 ， 因为“规则”本身就是代表每个循环的时间间隔相同 。 从实用角度出发 ， 我们希望钟表反复循环 ， 不受任何改变 。
现在 ， 小编已经用钟表定义了时间；下一步 ， 我们就开始认识运动如何影响时间的流逝！当然 ， 这个问题可以转换为运动如何影响钟摆的“滴答”？首先 ， 要先确定一点：机械零件的因素我们并不考虑 。 我们只是讨论：运动如何影响钟表的节律 。
科学家为此 ， 引入了一种“光子钟” 。 这种光子钟由架子上的两面相对的小镜子组成 ， 光子在两面镜子上可以来回反射 。 两面镜子距离15cm 。
根据光速 ， 光子来回一趟需要十亿分之一秒 。 科学家把光子一次的往返作为光子钟的一次“滴答” 。 嘀嗒10亿声就意味着经过了1秒 。
两面平行镜子构成的光子钟 ， 中间有一粒光子
光子每完成一次往返 ， 钟就“嘀嗒”一声
此时 ， 我们用光子钟来测量两件事的时间间隔 。 只需要计算出“滴答”的次数 ， 便可以得到对应的时间 。 比如 ， 博尔特的百米赛跑过程中 ， 光子来回的次数为98亿次 ， 那么我们就知道他跑了9.8秒 。
运用光子钟的原因是 ， 它的力学性质简单 ， 可以摆脱外来影响 ， 帮大家认识运动如何影响时间过程 。 我们观察一下桌子上的光子钟是如何计时的 。 同时 ， 大家可以思考一个问题：运动的钟与静止的钟 ， 会有同样的“嘀嗒”吗？
前面是静止的光子钟 ， 另一只光子钟匀速滑过
对于这个问题 ， 我们在自己的角度看光子在钟内该走的路径 。 如上图 ， 光子从钟底出发 ， 到达上方镜子 。 在大家眼中 ， 钟是运动的 ， 光子的路径应该像下图这样 。 如果光子不走这条路 ， 就会错过上方的镜子 ， 飞向空中 。
但是 ， 滑动的钟也可以说自己是静止的 ， 其他物体是运动的 。 因为 ， 光子一定会抵达上方的镜子 ， 然后从上面反射到下面的镜子 ， 敲响滑动的钟 。
不过 ， 此时光子的路线为两条斜线 ， 比静止在钟里从上到下的直线更长 。 在观察者的角度：光子不仅上下运动 ， 还随滑动的钟做斜线的左右斜线运动 。
在前几天的文章中 ， 我们论述了光速不变的原理 。 事实上 ， 滑动钟与静止钟一样 ， 光子都以相同的速度运动 。 但滑动的钟路线更长 ， 因此 ， 它的“滴答”声会比静止的钟更慢 。
我们认为滴答声反应时间的长短 。 假如我们用滑动的钟 ， 我们会发现 ， 运动的时间变慢了光子在滑动的钟里需要飞过更长的路径 ， 所以它“敲响”的钟声会比静止的钟声少 。
这个简单的论证说明 ， 从我们的视点看 ， 运动着的光子钟比静止的光子钟“嘀嗒”得慢 。 而我们已经认为“嘀嗒”的次数反映了经历时间的长短 ， 因此我们看到 ， 运动的时间变慢了 。
可能有人会说 ， 这不过是滑动的光子钟的路线较长而已 。 假如我们的手表测得的时间也会变慢吗？我们把手表和光子钟同时固定在火车的地板上 ， 此时的火车沿着轨道匀速直线运动 ， 车厢没有窗户 。
根据相对性原理 ， 此时的车上的人无法判断列车是否在运动 。 但如果手表和光子钟不同步 ， 人们就可以发现运动的效应 。 因此 ， 我们用两种表测相同的时间间隔 。 实验中 ， 我们会发现 ， 只要在相对运动 ， 钟表就会测出不同的时间节律 。
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