它俩走的路程却不一样 , 所以嘀嗒的节奏也不一样:
地面上:嘀----------嗒!
飞船上:嘀-------------------------嗒!
听声音都知道飞船上的钟走得慢 。
有人肯定要说 , 飞船上的光子的速度 , 还掺杂着飞船的速度 , 它的速度应该快于光速(有静质量的物质无法超越光速) , 虽然路程长了 , 但速度也快了 , 所以嘀嗒声是一致的 , 应该分解一下 , 例如:
但是爱因斯坦说了 , 光速不变 , 光速是特立独行的 , 不会和任何速度叠加 , 光子走的路 , 就是靠自己的速度走的 , 斜线方向的速度就是纯光速3×10^8m/s , 这就是光的特性 。 所以结论就是飞船上的时间走得慢 , 这种效应称为时间膨胀 。 您速度越快 , 时间就越慢 , 当小女孩回到地球 , 就会比地球上的小女孩年轻 。
经常出现的疑问
- 【“狭义相对论”时间膨胀,没你想象的那么复杂!】是不是做飞机 , 做高铁我就比别人年轻?
- 时间流速慢 , 是否可以永生
- 地面上的女孩时间也变慢
因为小女孩出发时和回来时落地时 , 飞船经历了加速和减速的过程 , 打破了相对性原理的对称性 , 改变了它的参照系 , 在飞船内部进行的加速和减速实验将表明 , 有些东西正在发生变化 。 如果要完全解释就涉及到更高阶的《广义相对论》等效原理 , 就是用来解决不对称的问题 , 由于篇幅 , next time 。
光速不变原理怎么来的还有人可能会问 , 光速不变原理怎么来的 , 是测出来的 。 如果要解释光速不变原理有点超纲 , 可以写一部关于伽利略、牛顿、爱因斯坦、麦克斯韦等大佬的爱恨情仇 , 这里简单说一下 。 光是一种电磁波 , 根据麦克斯韦电磁的方程组 , 可以求得一个电磁波速度的解:
这个解是两个物理测量值的函数 , 即真空的介电常数(ε)与磁导率(μ) , 都是测量下的客观值 , 是常数 , 所以光速也是常数 , 是一个性质 , 是绝对的 。 除此外 , 迈克逊莫雷实验也证明了光速不变 , 这些都是1900年以前就证实了的事情 。
狭义相对论《狭义相对论》 , 除了时间膨胀 , 即钟慢效应 , 还有尺缩效应 , 质增效应 , 质能等价方程等等 , 这些都是基于两条公理:相对性原理 , 光速不变原理 。
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